Das Prinzip der Faltung kann bei Origami inspirierten Faltwerken nicht nur zur Versteifung genutzt werden, sondern gleichzeitig auch die Beweglichkeit der Struktur ermöglichen. Aktuelle Forschungsvorhaben beschränken sich jedoch fast ausschließlich auf unbewegliche Faltwerke. Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist die Entwicklung beweglicher, raumüberspannender, freitragender Faltstrukturen, welche aus dicken Platten gefertigt werden können und nur einen kinematischen Freiheitsgrad aufweisen. Dafür werden zunächst die mathematischen Bedingungen vorgestellt, sodass ein Origami Knoten starr- und flach-faltbar ist. Anschließend wird im Rahmen von Papier-Faltexperimenten auf verschiedene, 4-kantige, symmetrische Faltmuster eingegangen. Diese Modelle werden bezüglich deren räumlicher Geometrie, Kinematik und Auflagerung präzise beschrieben und analysiert. Außerdem werden Variationen bestehender Faltmuster vorgestellt, welche in beliebigen Bewegungsformen stets über eine zuverlässige Auflagerung verfügen. Bei freigeformten Faltstrukturen – mit der Software „Freeform Origami“ erstellt – ist durch die geometrische Variation die erwähnte Auflagerung nicht mehr möglich. Des Weiteren wird aufgezeigt, dass sich 6-kantige Faltmuster aufgrund von zusätzlichen Freiheitsgraden nicht für die Entwicklung beweglicher, freitragender Strukturen eignen. Zum Abschluss werden geeignete Faltmuster unter Verwendung des Konstruktionsprinzips von Charles Hoberman – Ausbildung einer zweiten Plattenebene – aus dicken Platten gefertigt.     «

Das Prinzip der Faltung kann bei Origami inspirierten Faltwerken nicht nur zur Versteifung genutzt werden, sondern gleichzeitig auch die Beweglichkeit der Struktur ermöglichen. Aktuelle Forschungsvorhaben beschränken sich jedoch fast ausschließlich auf unbewegliche Faltwerke. Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist die Entwicklung beweglicher, raumüberspannender, freitragender Faltstrukturen, welche aus dicken Platten gefertigt werden können und nur einen kinematischen Freiheitsgrad aufweis...     »

For origami inspired folded plate structures, the principle of folding cannot only be used as a means for stiffening, but can also enable the structure’s agility. Current research projects, however, are almost entirely restricted to immovable folded plate structures. The objective of this bachelor thesis is designing deployable, room-overarching, self-supporting folded structures, which can be made of thick plates and have only one kinematic degree of freedom. First, I present the mathematic conditions for a rigid-foldable and a flat-foldable origami vertices; followed by details on different degree-4, symmetric crease patterns from experimentation with paper folding. The spatial geometry, kinematics and support points of these models are precisely explained and analyzed. Moreover, I introduce variants of existing crease patterns which come with reliable bearing in discretionary movement patterns. Freeform surface folded structures - created with the software „Freeform Origami“ - cannot provide this bearing, because of the geometric variation. It is also demonstrated that, due to additional degrees of freedom, degree-6 crease patterns are not suitable for designing deployable, self-supporting structures. Finally, I describe the manufacturing of folding structures with thick plates, using the constructive principle of Charles Hoberman (two levels of thickness).     «

For origami inspired folded plate structures, the principle of folding cannot only be used as a means for stiffening, but can also enable the structure’s agility. Current research projects, however, are almost entirely restricted to immovable folded plate structures. The objective of this bachelor thesis is designing deployable, room-overarching, self-supporting folded structures, which can be made of thick plates and have only one kinematic degree of freedom. First, I present the mathematic con...     »