縫紉科技革命：用電腦控制縫紉機打造可變形傢俱

卡內基美隆大學的人機互動研究所（HCII）與機器人研究所（RI）團隊開發出一項突破性技術，利用電腦控制的縫紉機來製作功能性「平面變立體」物件。這項創新技術讓傢俱也能像變形金剛一樣，從平面布料瞬間變身成立體結構。

研究團隊成員包括設計學院本科生Sapna Tayal、HCII博士後教學研究員Lea Albaugh、RI副教授James McCann，以及HCII教育副主管Scott E. Hudson教授。他們所說的「平面變立體」，指的是透過彎曲、摺疊或組裝連線部件等方式，將平面材料轉化為立體形狀的技術。

過往這類技術多應用於小型物件，雖然能縮短3D列印和雷射切割的製作時間，但往往需要耗時的人工組裝，且難以放大規模。卡內基美隆團隊看準這個機會，開發出能製作傢俱尺寸、功能完整且快速部署的新方法。

「縫紉機是相當普及的製造技術，」Albaugh解釋道，「有些機型具備電腦控制功能，這開啟了許多製造可能性。我們特別選用通常用來製作拼布被的長臂縫紉機，以全新方式進行這項專案。」

團隊的方法是在多層布料間縫製口袋，再將硬質面板插入其中。材料選擇相當彈性，從厚重的平紋細布到精緻的裝飾布料都能使用，還能針對每個面板進行客製化調整，以適應不同物件的需求。

研究人員展示瞭如何透過材料選擇達成各種功能目標，例如使用較厚的夾板製作能承受人體重量的椅子，或是搭配薄紗布料製作內嵌LED燈的功能性燈具。此外，這項技術還能結合繩索、磁鐵和魔鬼氈等配件，來引導和穩定平面到立體的轉換過程。

「透過材料探索和實際動手做來描述一個全新的製造領域，是相當有趣的經驗，」Tayal分享道，「作為設計系學生，我經常製作治具來打造一次性物件，但能有機會在研究背景下精煉並解釋整個過程，特別是使用這麼特別的機器，真的令人興奮。」

這項創新技術讓研究團隊達成目標：創造出尺寸足以進行全身互動（如坐、穿或攜帶），同時仍保持便攜性且能適應多種環境的物件。在他們發表於《2025年計算系統人因會議》（CHI）的論文中，詳細介紹了用這項技術製作的各種功能性變形物件，包括邊桌、揹包、椅子和燈具。

這項專案也成為Tayal獲得美國工業設計師協會（IDSA）地區級學生優秀獎的關鍵作品，展現了縫紉技術在現代製造中的無限潛力。

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