DropPop:使用双稳态剪刀结构设计即放即用展开机制Fu 等人提出 DropPop 方法,利用双稳态盖帽驱动剪刀机构实现 0.2-0.7 秒快速部署,支持手动或无人机触发,无需持续供能,并提供计算设计工具辅助定制。2025YFYibo Fu et al.形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印UIST
可穿戴材料特性:作为物理环境适应性接口的被动式可穿戴微结构Lin 等人设计了一种被动式可穿戴微结构界面,通过双稳态弹簧和肌腱驱动实现刚度、高度、形状、纹理等属性的可切换调节。2025YLYuyu Lin et al.Carnegie Mellon University触觉可穿戴设备形变界面与软机器人材料可定制与个性化物件CHI
ElectriPop:使用静电膨胀Mylar片的低成本、形状变化显示器Fang 等人研发 ElectriPop 技术,利用静电使金属化聚酯薄膜自驱膨胀成3D形状,每平方米成本低于1美元,开辟低成本形状显示新途径。2022CFCathy Mengying Fang et al.Carnegie Mellon University形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印CHI
PneuMesh:气动驱动的桁架式形状变换系统Gu 等人提出 PneuMesh 气动驱动桁架系统,通过空气通道连接策略和可重配置约束设计,减少控制单元数量,7人实验验证设计工具有效性。2022JGJianzhe Gu et al.Carnegie Mellon University形变界面与软机器人材料CHI
FlexTruss:一种用于多材料、多形态和多用途原型设计的计算线程方法Sun等人提出FlexTruss计算线程方法,通过参数化设计工具和最优欧拉路径实现模块化桁架的3D打印与穿线组装,扩展多材料原型设计空间。2021LSLingyun Sun et al.Zhejiang University桌面3D打印与个人制造激光切割与数字加工CHI
SimuLearn:支持变形材料设计与工作流程的快速精准仿真器Yang 等人提出 SimuLearn 方法,结合有限元分析与机器学习,实现0.61秒内完成97%准确率的变形材料仿真,支持4D打印结构快速设计。2020HYHumphrey Yang et al.形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印计算方法在HCI中的应用UIST
E-seed:自钻入土壤的形变接口Luo 等人研发了 E-seed 仿生自钻形变接口,利用木结构吸收环境湿度变化驱动自身钻入土壤,可实现野外自部署和环境监测。2020DLDanli Luo et al.形变界面与软机器人材料可持续性 HCI(Sustainable HCI)生态设计与绿色计算UIST
大地测量学:通过沿2D大地测量闭合路径打印实现自我提升的2.5D瓦片Gu 等人提出沿2D闭合测地线路径的FDM打印方法,实现热塑性材料变形为连续双曲面和表面纹理,扩展4D打印设计空间2019JGJianzhe Gu et al.Carnegie Mellon University形变界面与软机器人材料桌面3D打印与个人制造CHI
自愈合 UI:用于传感和驱动界面的机械与电气自愈合材料Narumi 等人开发 Self-healing UI 系统,采用 MWCNTs-PBS 复合材料实现机械和电气的自愈合性能,构建可变形、愈合和融合的软体交互界面。2019KNKoya Narumi et al.触觉可穿戴设备形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印UIST
Thermorph: 实现自我折叠材料和界面的4D打印普及化An 等人开发Thermorph自折叠4D打印技术,使用桌面FDM打印机打印热塑性复合材料并触发自折叠,可打印70面几何体,节省60%-87%打印时间2018BAByoungkwon An et al.Carnegie Mellon University, Duke University形变材料与四维打印CHI
印刷纸执行器:用于形状变化界面的低成本可逆驱动和传感方法Wang 等人通过 FDM 3D 打印导电 PLA 于复印纸,实现低成本可逆驱动的打印纸执行器,应用于机器人及交互场景。2018GWGuanyun Wang et al.Carnegie Mellon University形变界面与软机器人材料桌面3D打印与个人制造形变材料与四维打印CHI
4DMesh:用于变形非可展网格曲面的4D打印技术Wang等人开发4DMesh技术,结合热塑性驱动与几何算法实现4D打印非可展曲面,可将平板加热变形为厘米至米级功能结构,支持CAD模型直接生成可打印文件。2018GWGuanyun Wang et al.形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印UIST