- 现有**自折叠机器人(self-folding robot)** 方法通常依赖外部刺激（如热、光、气动），成本较高或需要复杂组装
- 亟待开发一种**低成本、无外部刺激** 且能**集成电子与传感功能** 的自折叠制造方案
- 研究背景：3D打印柔性结构与功能模块集成在机器人领域需求日益增长，但平面到立体的自动折叠与传感一体化仍具挑战
- 提出**弹性驱动自折叠(elastic-driven self-folding)** 方法：通过3D打印**导电平PLA(conductive PLA)** 网作为基底，在平面状态下嵌入**弹性带(elastic bands)**，穿过打印钩子存储能量，触发后折叠成目标3D几何形状
- 平面状态精确放置**电子元件与磁铁(electronics and magnets)**，折叠后实现集成；同一导电基底用作**电容触摸(capacitive touch)** 电极
- 设计**可重复使用平台I/O调色板(reusable platform I/O palette)**，集成**霍尔传感器(Hall sensors)** 和**偏心旋转质量(ERM)电机**，用于对接检测与振动驱动
- 推导**闭合形式折叠模型(closed-form folding model)**，平衡铰链刚度与弹性带力矩，预测平衡折叠角；通过实验验证并建立**设计映射图(design map)** 连接铰链厚度、带尺寸、钩间距与目标角度
- **首创性**：首次实现**无外部刺激的被动弹性自折叠(passive elastic self-folding)**，无需热、光或气动即可自动折叠
- **功能集成**: 同一导电基底同时作为**驱动结构** 和**电容触摸传感电极**，平面状态下集成电子与磁铁后折叠，避免了传统后组装误差
- **模块化与可重用**: 提出**可重用平台I/O调色板**，集成霍尔传感器和ERM电机，支持**对接检测** 与**振动驱动**，提高机器人模块的复用性
- **理论模型驱动设计**: 推导**闭合形式折叠模型**，定量预测平衡折叠角，并生成**设计映射图**，实现从参数到目标角度的直接设计，无需试错
- 提供一种**低成本、无刺激** 的3D打印自折叠机器人制造范式，适用于快速原型与模块化机器人群体
- 实现了**驱动与传感一体化** (integration of actuation and sensing)，在同一导电基底上完成力学折叠、电容触摸、对接检测和振动驱动
- 通过**立方体(cube)** 展示可扩展模块化机器人集体潜力，通过**可展开夹爪(deployable gripper)** 和**肌腱驱动手指(tendon-driven finger)** 验证实际应用能力
- 开源的折叠模型与设计图促进领域内其他研究者复现和扩展该方法