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Foldable and rollable interlaced structure for deployable robotic systems
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AI
DOI：10.1126/scirobotics.adv4696.png)
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摘要
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可扩展结构常采用可卷曲设计，使用长而柔韧的材料，可缠绕在轮毂上储存，无需连接件。然而，在扩展状态下实现高刚度和强度，同时保持轮毂紧凑具有挑战性，因为刚性结构难以弯曲，通常需要更大的轮毂进行储存。在此，我们介绍一种波纹片状可折叠设计，通过将多个条带平行连接实现Z型折叠。展开后的波纹形结构具有较高的承载能力，而折叠后的堆叠结构可平滑地卷绕在轮毂上，实现折叠-卷曲储存。关键创新在于通过条带连接的带状编织技术形成交织的折纸结构。这种交织设计使条带既具备局部柔性，又存在相互约束：局部柔性可适应卷曲过程中堆叠条带之间的周长差异，而密集重复的相互约束使波纹结构在外力作用下抵抗过度变形。利用这些结构，我们制作了两种可展开移动机器人：一种配备1.6米可展开臂用于货架任务，另一种采用四面体可展开框架，支撑米级3D打印系统。我们的结果表明，这种交织波纹方法在需要兼顾紧凑性和强度的可展开机器人系统中具有应用潜力。
Keyword:
DEFORMATION
ORIGAMI
ARM