采取折紙構造設計的機械手臂面對兩個困難：難以蒙受外力、難以輕松啟動。韓國首爾國立年夜學的研討人員應用變剛度的概念開辟了一種新型機械手臂，經由過程可折疊鎖扣這一癥結設計有用戰勝了這些成績。該機械人手臂可以用單根線轉變外形，進步了折紙構造的適用性，而且手臂分量輕，可以像主動雨傘一樣折疊并延長，還可以敏捷變得堅固。
可變剛度機械手臂的設計道理源于薩魯斯直線活動機構（Sarrus linkage），研討人員設計了開鎖和閉鎖形式：起首，手臂的每一個單位由頂層和底層兩個方面、四條桿鏈構成，個中每一個桿鏈均由兩條支鏈構成，并經過三個銜接點銜接到頂層和底層（圖A），雷同長度的支鏈可以確保構造平整折疊（圖B-C）。為包管手臂構造的變剛度請求，須要設計一個鎖扣。經由過程在構造外部楔入一個鎖扣，可以有用完成構造的睜開與折疊。閉鎖形式 ：當鎖扣在閉鎖地位時（圖D），支鏈沒法折疊，閉鎖機制限制了折疊模塊的自在度，并晉升了模塊全體的剛度。開鎖形式：當鎖扣在開鎖地位時（圖F），鎖扣扭轉了90°，與另外一正面重合，此時對構造施加垂直的力，鎖扣與重合面分歧平折，將多個該單位構造自上而下組合，構成了可變剛度機械手臂。經由過程應用該道理，分量小于30g的折疊構造（尺寸為40mm×40mm×100mm）可蒙受跨越12kg的壓力載荷。另外一方面，鎖扣可以輕松解鎖，而且該構造僅需經由過程用一個很小的力拉一根單線便可完成折疊。
無人機的搭載情況對分量和尺寸有著極其嚴厲的限制，采取可折疊機械手臂可以使其優勢最年夜化。在一次實驗中，無人機睜開機械手臂，勝利在水渠內拾取物體。當機械手臂閑置時，會折疊平放以堅持機體靈活性，便于騰飛和著陸。可變剛度機制還可運用于如極地、戈壁、水下和太空等極端情況中其他類型的機械人和構造。
固然柔性機械人在靈巧活動方面有很年夜的優勢，然則它們的局限性也很顯著，即蒙受高負荷會發生變形。這類機械手臂采取變剛度技巧，兼備了剛性和柔性機械人的長處。機械手臂可以在不應用時折疊平放，而且在需要時可以變硬。另外，手臂由堅韌的防扯破織物復合資料和經由特別處置的強力PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）薄膜組合而成，適用性強。研討人員表現，這類機械手臂有助于在狹小空間完成對目的的探測和抓取。
