본 연구는 외부 변형 조건을 고유 하중 조건으로 변환함으로써 자가 구동 소프트 그리퍼를 위한 경로 생성 정책을 제안한다. 이러한 변환은 자극 하에서 변형될 수 있는 기능성 재료의 이방성 재료 배향 제어를 가능하게 하여, 변형 요구 사항에 정렬함으로써 제어성을 향상시킨다. 임의의 형상에 대해 원하는 변형을 도출하면, 유한요소법(FEM) 분석을 사용하여 내부 응력 분포를 결정한다. 제2차 응력 텐서를 견인(traction) 벡터장으로 변환하여, 최적 변형을 위한 재료 이방성의 배향을 유도한다. 또한 목표 형상의 내부 형상을 제어하기 위해 벡터장을 따라 적분함으로써 매끄럽고 연속적인 출력(프린팅) 경로를 생성하는 계산 프레임워크를 개발한다. 제안된 방법은 FEM 분석을 통해 검증되었으며, 다양한 시험된 형상과 변형 조건에 대해 각 시험 케이스에서 가장 큰 기하학적 특징에 비례한 위치 편차율이 5% 미만임을 보였다. 결과는 본 알고리즘이 고매칭률로 소프트 그리퍼가 목표 변형을 달성할 수 있도록 하는 4D 출력 경로를 효과적으로 생성함을 보여준다.

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