平面曲柄摇杆机构是四杆机构中最基本的形式。通常，曲柄为主动件且等速转动，而摇杆为从动件作变速往返摆动。曲柄摇杆机构在工程实际中有广泛的应用，常见于牛头刨床、雷达、缝纫机等。此外，以平面曲柄摇杆机构为基础，合成的具有特殊运动轨迹（“8”字形）的复杂空间多杆机构还可以用于设计扑翼飞行器的传动机构。尽管具有曲柄摇杆特性的空间RSSR机构也存在类似的轨迹，但这类机构的连接采用了球副，在应用中存在易磨损、加工和小型化困难等局限性。如何构造仅由转动副组成的多杆（大于4）曲柄摇杆机构是一个有挑战性的问题。
        天津大学机械工程学院博士生刘伟奇与其导师陈焱教授，在基于剪纸的研究中提出了一种6个转动副具有特殊配置的double spherical机构，该机构不仅可以通过运动分岔实现在开环三连杆机构和两种不同空间6R机构之间的重构，还可以演化成具有曲柄摇杆、双曲柄、双摇杆特性的空间机构。以double spherical机构分支为研究对象，分析和推导得到了该机构曲柄的存在条件及对应的空间曲柄摇杆机构的工作特性，包括急回特性、极位夹角、死点构型等。对比剪纸与机构的异同，发现剪纸作为机构的alternative form，它不仅保留了机构的一部分运动特性，同时也带来了一些新的特点。比如，在运动仿真中发现，满足曲柄摇杆机构参数的剪纸具有可调的“8”字形空间运动轨迹。

(a)剪纸图案与等效的double spherical机构；
(b)曲柄摇杆的工作特性；(c)机构与剪纸的运动轨迹

曲柄摇杆机构(左)和双曲柄机构(右)

        该研究建立了空间机构与刚性剪纸之间的桥梁，为研究新兴运动学行为做出了贡献，成果于2020年06月24日被期刊Mechanism and Machine Theory接收，并在线发表。

Weiqi Liu, Yan Chen. A double spherical 6R linkage with spatial crank-rocker characteristics inspired by kirigami. Mechanism and Machine Theory, 2020, 153: 103995.
(https://doi.org/10.1016/j.mechmachtheory.2020.103995)