DuoMorph:FDM打印与气动驱动的协同集成用于形状变化界面Li 等人提出DuoMorph方法,将FDM打印与气动驱动协同集成,通过单一流程制造形状变化界面,定义了四原语类别的设计空间并提供设计工具支持。2026XLXueqing Li et al.清华大学形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印CHI
HygroMetric:一个吸湿变形形态变化的计算框架Chen 等人提出HygroMetric框架,实现木材基吸湿结构的3D打印自变形,支持正向和逆向设计,为复杂木制形态制造提供新途径。2026JCJeremy Chen et al.加利福尼亚大学伯克利分校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
MorphingSkin:一种基于柔性电渗泵的多模态液压执行器集成皮肤状平台Yu 等人开发 MorphingSkin 皮肤状交互平台,采用柔性电渗泵作为流体执行器,实现力、形状、光学、体重域的多模态驱动,为柔性交互表面提供新方案。2025TYTianyu Yu et al.清华大学触觉可穿戴设备形变界面与软机器人材料UIST
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.卡内基梅隆大学形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印UIST
BioTube:通过逐步交联藻酸盐设计和制造可生物降解的中空管状设备Peng 等人提出 BioTube 方法,通过逐步交联藻酸盐技术制造可生物降解空心管状纤维,实现可穿戴设备、牺牲模具等多种应用。2025YPYuecheng Peng et al.华盛顿大学形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印生态设计与绿色计算CHI
降解以实现功能:面向通过编程顺序降解实现功能的环境友好变形设备Lu 等人提出「降解以实现功能」(DtF) 概念,通过编程顺序降解设计环保变形设备,展示其在多种环境条件下的应用可行性。2024QLQiuyu Lu et al.加利福尼亚大学伯克利分校形变界面与软机器人材料可持续性 HCI(Sustainable HCI)UIST
蜡纸执行器:用于变形界面的顺序和条件可编程蜡纸Wu 等人利用固体喷墨打印在纸上生成蜡图案,通过灰度级别和水量双层结构控制顺序变形,实现湿度触发的低成本快速可编程执行器,应用于农业播种等领域2024DWDi Wu et al.卡内基梅隆大学形变界面与软机器人材料CHI
ExCell: 高膨胀比湿度响应木质执行器用于DIY形状变换和可展开结构Rae-Grant 等人开发 ExCell 水响应木质线性执行器,可 DIY 制作用于自驱动可展开结构,实现四种生态应用场景2024TRTucker Rae-Grant et al.卡内基梅隆大学形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印CHI
变形物质面向青少年:研究过程作为跨学科活动的模板Albaugh 等人面向高中生开展包含材料科学和情境设计的跨学科周末研讨会,以气动时尚项目融合 STEAM 教育,为跨学科教育提供新模板。2024LALea Albaugh et al.卡内基梅隆大学形变界面与软机器人材料STEM 教育与科学传播CHI
Sustainflatable:采集、存储并利用环境能为气压变形界面供能Lu 等人开发了 Sustainflatable 自维持气压系统,可采集风、水流、湿度和阳光等环境能转化为压缩空气存储,实现无电子件的可编程智能供能。2023QLQiuyu Lu et al.卡内基梅隆大学形变界面与软机器人材料生态设计与绿色计算UIST
舞蹈美食:动态餐饮轨迹计算食物设计Deng等人设计舞蹈美食系统,将食物作为计算材料,实现动态餐饮轨迹中的编程与重构,探索计算食物新设计空间。2023JDJialin Deng et al.莫纳什大学激光切割与数字加工饮食文化与食物交互DIS
FlexTure: 设计与配置动态表面特征Johnson 等人提出 FlexTure 方法,利用选择性粘合双层创建可弹出剪纸结构,通过切割配置和材料选择实现可调纹理,为动态表面快速原型设计提供新途径。2023TJTate Johnson et al.卡内基梅隆大学形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印DIS
用于探索计算机器针织中粒度空间的物理定位工具Albaugh 等人提出纹理空间概念用于计算机制造,指定计算机菠萝包编织的纹理空间,并开发混合数字/物理工具支持该空间探索,为数字制造中的创造性实践提供新方法。2023LALea Albaugh et al.卡内基梅隆大学形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印可定制与个性化物件CHI
流体计算工具包:迈向无电子的形状变化界面Lu 等人开发流体计算工具包,利用非常规机械计算实现输入传感、输出和复杂计算集成,为构建无电子形状变化界面提供设计方案2023QLQiuyu Lu et al.卡内基梅隆大学形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印CHI
EpoMemory:可编程变形界面的多状态形状记忆Zhong 等人通过调节环氧树脂交联剂比例,实现40‑90°C可编程形状记忆,结合导电织物与磁性颗粒实现感知与重构,展示变形玩具等应用。2023KZKe Zhong et al.卡内基梅隆大学形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印CHI
用于操作辅助和引导即兴创作的增强型针织机Albaugh 等人为手动针织机配备轻量级感应功能,提供机器状态反馈并设计模块化界面,探索用户与混合计算/机械系统的交互体验。2023LALea Albaugh et al.卡内基梅隆大学形变界面与软机器人材料形变材料与四维打印CHI
探索支持设计师学习与基于AI的制造设计工具协同创造的挑战与机遇Gmeiner 等人观察设计师使用两款AI设计工具,发现理解和调整AI输出及传达设计目标是主要挑战,提出支持人机共同创造的设计建议。2023FGFrederic Gmeiner et al.卡内基梅隆大学生成式AI(文本、图像、音乐、视频)大语言模型(LLM)的人机协作CHI
蓝色陶瓷:协同设计海草草坪修复变形陶瓷Arredondo 等人采用以自然为中心的设计方法,协同海洋科学、材料科学与工业设计,通过数字制造技术开发变形陶瓷,用于海草草坪修复的生态干预。2022RARachel Ann Arredondo et al.卡内基梅隆大学生态设计与绿色计算饮食文化与食物交互C&C
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.麻省理工学院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.卡内基梅隆大学形变界面与软机器人材料CHI