論文の概要: 3D Printing of Passively Actuated Self-Folding Robots with Integrated Functional Modules
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2605.04757v1
- Date: Wed, 06 May 2026 11:05:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-05-07 18:41:07.784835
- Title: 3D Printing of Passively Actuated Self-Folding Robots with Integrated Functional Modules
- Title（参考訳）: 複合機能モジュールを用いたパッシブ・アクティベート自己溶接ロボットの3次元印刷
- Authors: Gaolin Ge, Qifeng Yang, Haoran Lu, Tingyu Cheng, Martin Nisser, Yiyue Luo,
- Abstract要約: プリントフックを通した弾性バンドはエネルギーを蓄積し、シートをプログラムされた3Dに折り畳み、平らな状態は配置前に電子と磁石の正確な配置を可能にする。
同じ基板は静電容量タッチ用の電極として二重化され、ホールセンサーと偏心回転質量(ERM)モーターを備えた再利用可能なプラットフォームI/Oパレットをサポートしている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.369162519824409
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We introduce an elastic-driven self-folding approach that fabricates robots directly from flat 3D-printed conductive PLA nets. Elastic bands routed through printed hooks store energy that folds the sheet into programmed 3D geometries, while the flat state allows accurate placement of electronics and magnets before deployment. The same substrate doubles as electrodes for capacitive touch and supports a reusable platform I/O palette with Hall sensors and eccentric rotating mass (ERM) motors for docking detection and vibration actuation. We also derive a closed-form folding model that balances hinge stiffness with elastic band moment to predict equilibrium fold angles; experiments validate the model and yield a design map linking hinge thickness, band size, and hook spacing to target angles. Using this workflow we realize multiple polyhedral modules and demonstrate three applications: a cube that highlights the potential of self-folding for scalable modular robot collectives, a deployable gripper, and a tendon-driven finger. The method is low cost, stimulus-free, and integrates actuation and sensing.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,平面型3Dプリント導電性PLAネットから直接ロボットを作製する弾性駆動型セルフフォールディング手法を提案する。
プリントフックを通した弾性バンドはエネルギーを蓄積し、シートをプログラムされた3Dジオメトリーに折り畳み、平らな状態は配置前に電子と磁石の正確な配置を可能にする。
同じ基板は静電容量タッチ用の電極として二重化され、ホールセンサーと偏心回転質量(ERM)モーターを備えた再利用可能なプラットフォームI/Oパレットをサポートしている。
また、ヒンジ剛性と弾性バンドモーメントのバランスを保ち、平衡折り曲げ角度を予測するクローズドフォームの折り畳みモデルも導出し、実験により、ヒンジ厚、バンドサイズ、フック間隔を目標角度にリンクする設計図が得られた。
このワークフローを使って複数の多面体モジュールを実現し、スケーラブルなモジュラーロボット集合体のための自己折り畳みの可能性を強調する立方体、デプロイ可能なグリップ、腱駆動指の3つの応用を実演する。
この方法は低コストで刺激のないものであり、アクティベーションとセンシングを統合している。
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