双腔折纸棱柱驱动器

大范围双向运动

引入各向异性刚度,同时实现大范围伸长、收缩与双向弯曲,并显著提升结构稳定性。

Yanlin, Chen · Shuk Fan, Tong · Tong, Kai Yu Raymond

Advanced Science 2025

参数信息

轴向位移(相对原长)
106.7 %
伸长率
51.1 %
收缩率
55.6 %
双向弯曲角度
160 °
结构稳定性提升
209 %

技术优势

同时实现大位移与稳定承载

直曲折痕与可折叠隔板引入各向异性刚度,使驱动器在伸长 51.1%、收缩 55.6% 和双向弯曲超 160° 的同时,结构稳定性比曲线折痕波纹管提升 209%,运动范围不再以牺牲刚度为代价。

一步成型,免装配

驱动器由单一材料一步成型制造,无需多部件粘接或组装,简化工艺流程并减少界面失效风险,便于批量定制。

多模式运动,一器多用

双腔设计可独立控制,产生伸长、收缩和双向弯曲,并通过组合实现复杂运动;已集成到可穿戴辅助设备、软体抓持器和单驱动器爬行机器人中验证多场景适应性。

应用场景