作为一门古老艺术，折纸能够通过折叠将平面结构变为三维结构。其具有良好的折展特性，在航空、机器人、建筑、材料等领域应用广泛。刚性折纸是一类特殊折纸，其折痕和刚性面可分别视为铰链和杆件。由多条（≥4）折痕汇于一点构成的单顶点折纸可视为球面机构，包含有多个顶点的折纸形成由球面机构组成的机构网格。根据对应机构的自由度数，刚性折纸可分为单自由度折纸和多自由度折纸。多自由度折纸往往由五折痕顶点和六折痕顶点组成，其展开形态可变，在变形机器人的设计中拥有广泛应用前景，但多自由度折纸的运动复杂性不利于其准确控制。通过降低多自由度折纸自由度数，获得具有等价对称运动特性的单自由度折纸是该文章的主要目的。
        天津大学机械工程学院张霄博士与其导师陈焱教授从六折痕单顶点折纸出发，提出了降低折纸自由度的顶点拆分法。将该方法应用于多自由度菱形折纸，构造了6种单自由度基本单元，并获得了42种单自由度折纸图案，其中包括由四折痕、五折痕及六折痕顶点共同组成的单自由度折纸图案。该方法也可用于其它多自由度折纸中，有利于实现多自由度折纸的单驱动控制。六种单自由度基本单元也为复杂多顶点折纸自由度的判断和大型单自由度折纸的设计提供了新途径。

(a-b) 分别由四折痕与六折痕顶点，四折痕、五折痕及六折痕顶点组成的单自由度折纸，(c) 多自由度菱形折纸

        研究结果于2019年3月4日被美国机械工程师协会下设期刊Journal of Mechanisms and Robotics接收，并刊于其6月份的第11卷第3期上（DOI: 10.1115/1.4043214）。

Xiao Zhang, Yan Chen, 2019, Vertex-Splitting on a Diamond Origami Pattern, ASME J. Mech. Rob., 11(3): 031014. (https://doi.org/10.1115/1.4043214)