Thick-Panel Miura-Ori Fold

Tóm tắt

Thiết kế này, được JingYi Yang và Zhong You (Đại học Oxford) phát triển, giới thiệu một kỹ thuật rất hữu ích để thêm độ dày cho một số mẫu origami. Bằng cách xen kẽ các bản lề ở mặt trên và mặt dưới của từng phần khác nhau, đồng thời thêm các đường cắt đứng tại những vị trí được chọn kỹ, độ dày của cụm được “tích hợp” hoàn toàn vào động học (kinematics) của cơ cấu, nên không gây cản trở cho thao tác gấp.

Đọc thêm về phần toán học và nghiên cứu phía sau thiết kế này trong mục Technical Information bên dưới nhé!

Lắp ráp

Vui lòng chú ý thật kỹ các chi tiết dưới đây, vì chúng cực kỳ quan trọng để in ra các bản lề (hinges) trên và dưới của mẫu cho hiệu quả.

Bên mình có in bằng PLA, nhưng PETG nhiều khả năng sẽ cho kết quả bền hơn nhờ độ dẻo tốt hơn.

Để tạo “living hinge” có thể chịu được hàng chục lần gấp, bạn cần tách lớp 0.2mm thành hai lớp 0.1mm đi ngược hướng nhau:
1. Dùng height modifier để đặt layer height cho 0.2mm phía dưới thành 0.1mm

2. Dùng height modifier để đặt layer height cho 0.2mm phía trên thành 0.1mm, như hình:

3. Đảm bảo hướng đặt mẫu khi in sao cho các cạnh ngoài dài nhất song song với trục X của build plate.

4. Đặt bridge direction là 45 độ.

5. Tắt “Detect narrow internal solid infill” nếu có (để vô hiệu các kiểu infill concentric).

Làm đúng đầy đủ các bước trên sẽ giúp living hinge của bạn đủ chắc để chịu được nhiều lần thao tác gấp 180 độ mà không bị gãy.

Để “bias” đúng cho từng bản lề sau khi in xong, hãy làm theo video hướng dẫn này:

Technical Information

Mẫu này ban đầu được JingYi Yang và Zhong You phát triển tại Đại học Oxford. BYU CMR đã phát triển phiên bản có thể in được từ thiết kế của họ. Để xem thông tin kỹ thuật chuyên sâu, tham khảo các công bố sau:

Yang, J, & You, Z. "Cutting and Folding Thick-Panel Miura-Ori With One DoF." Proceedings of the ASME 2023 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference. Volume 8: 47th Mechanisms and Robotics Conference (MR). Boston, Massachusetts, USA. August 20–23, 2023. V008T08A044. ASME. https://doi.org/10.1115/DETC2023-112262

Yang, J., and You, Z. (March 6, 2024). "Folding Miura-ori of Uniform Thickness with One DoF." ASME. J. Mechanisms Robotics. doi: https://doi.org/10.1115/1.4065004

Tìm hiểu thêm

Nếu muốn tìm hiểu thêm về compliant mechanisms nói chung, bạn có thể xem website BYU Compliant Mechanisms and Robotics (CMR) hoặc các sách sau: Compliant Mechanisms, Handbook of Compliant Mechanisms