CN108673531B - 利用电磁场转动的魔方机器人及其魔方支撑装置 - Google Patents
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Abstract
一种利用电磁场转动的魔方机器人，用于使得魔方转动，所述魔方包括若干中心方块、若干边角方块、若干边缘方块及三维十字连接轴，所述魔方分为上、下、前、后、左、右共计六个面，所述利用电磁场转动的魔方机器人包括若干磁块及若干电磁产生设备，所述若干边角方块的三个可见面上各设置有一磁块，且该若干磁块的磁性相同，除位于魔方的上面及下面的磁块外，其他磁块中的每一磁块均对应一电磁产生设备，所述电磁产生设备对准对应的磁块，所述电磁产生设备用于根据控制信号产生对应的磁性。本发明通过在边角方块上设置磁块，并控制对应的电磁产生设备的磁场方向即可实现魔方的自动转动，方便实用且较为有趣。本发明还提供了一种魔方支撑装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能魔方，特别涉及一种可利用电磁场转动的魔方机器人，还涉及一种魔方支撑装置。
背景技术
魔方是当前世界上最流行最具魅力的益智玩具，其能锻炼人的动手能力、智力和空间想像能力。但传统的魔方对大部分初学者而言，极具挑战性，不是每个人都可以玩成功，从而也大大制约了人的兴趣；尤其对青少年和儿童来说，由于其耐心有限，无法用长时间来复原魔方，同时大人也难以给出指导与答案，因此就会失去兴趣，从而使得很多玩家无法领悟魔方的趣味性。
目前，用户可通过观看魔方复原视频来进行学习，但是此举较为单调。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种利用电磁场转动的魔方机器人，以解决现有的视频中较为单调的问题。
本发明所提供的一种利用电磁场转动的魔方机器人，用于使得魔方转动，所述魔方包括若干中心方块、若干边角方块、若干边缘方块及三维十字连接轴，所述魔方分为上、下、前、后、左、右共计六个面，所述利用电磁场转动的魔方机器人包括若干磁块及若干电磁产生设备，所述若干边角方块的三个可见面上各设置有一磁块，且该若干磁块的磁性相同，除位于魔方的上面及下面的磁块外，其他磁块中的每一磁块均对应一电磁产生设备，所述电磁产生设备对准对应的磁块，所述电磁产生设备用于根据控制信号产生对应的磁性。
进一步的，所述利用电磁场转动的魔方机器人还包括支撑装置，所述支撑装置用于固定魔方。
其中，所述支撑装置包括盒体及六根定位杆，所述盒体为长方体或立方体，所述六根定位杆对应设置于盒体的六个面上且与对应的面相垂直，所述六根定位杆均朝向所述盒体的中心。
其中，所述魔方包括六个中心方块、八个边角方块及十二个边缘方块，所述魔方的八个边角方块的三个可见面上各设置有磁块，且该二十四个磁块的磁性均为N或者S，所述电磁产生设备的数量为十六个，所述十六个电磁产生设备对应对准除位于魔方的上面和下面的磁块之外的剩余十六个磁块。
其中，位于所述魔方的上面的四个边角方块分为记为上磁块1-1、上磁块1-2、上磁块1-3、上磁块2-1、上磁块2-2、上磁块2-3、上磁块3-1、上磁块3-2、上磁块3-3、上磁块4-1、上磁块4-2及上磁块4-3，所述上磁块1-2、上磁块2-2、上磁块3-2及上磁块4-2所对应的电磁产生设备产生与上述磁块相同的磁性的电磁场。
其中，位于所述魔方的上面的四个边角方块分为记为上磁块1-1、上磁块1-2、上磁块1-3、上磁块2-1、上磁块2-2、上磁块2-3、上磁块3-1、上磁块3-2、上磁块3-3、上磁块4-1、上磁块4-2及上磁块4-3，上磁块1-2所对应的电磁产生设备产生与上述磁块的磁性相同的电磁场、上磁块2-3所对应的电磁产生设备产生与上述磁块的磁性相反的电磁场、上磁块3-2所对应的电磁产生设备产生与上述磁块的磁性相同的电磁场、上磁块4-3所对应的电磁产生设备产生与上述磁块的磁性相反的电磁场。
本发明还提供了一种魔方支撑装置，包括盒体及六根定位杆，所述盒体为透明材质，所述盒体为长方体或立方体，所述六根定位杆对应设置于盒体的六个面上且与对应的面相垂直，所述六根定位杆均朝向所述盒体的中心，当魔方被置于盒体内时，其六个面对应与六根定位杆相抵触。
上述利用电磁场转动的魔方机器人通过在魔方的边角方块上设置磁块，并控制对应的电磁产生设备的磁场方向即可实现魔方的自动转动，方便实用且较为有趣。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述的一种利用电磁场转动的魔方机器人的较佳实施方式与魔方的示意图。
图2是本发明所述的一种魔方支撑装置的较佳实施方式的示意图。
图3是图1中利用电磁场转动的魔方机器人使得魔方的上面顺时针转动的示意图。
图4是图1中利用电磁场转动的魔方机器人使得魔方的上面顺时针转动的另一较佳实施方式的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，图1是本发明一种利用电磁场转动的魔方机器人的较佳实施方式的示意图。所述利用电磁场转动的魔方机器人用于利用电磁场来转动魔方。本实施方式以最常见的三阶魔方为例进行说明。所述魔方包括二十六个方块及三维十字连接轴，其中二十六个方块包括六个中心方块100、八个边角方块200及十二个边缘方块300，所述中心方块100固定不动，边角方块200三面有色且可转动，边缘方块300两面有色且可转动。
所述利用电磁场转动的魔方机器人的较佳实施方式包括若干磁块10、若干电磁产生设备20及支撑装置，所述支撑装置用于固定整个魔方，其结构将在后续进行详细的说明。
当然，其他实施方式中，所述魔方亦可为四阶魔方、五阶魔方等，当其为四阶魔方时共计包括五十六个方块，其中包括二十四个中心块、二十四个棱块以及八个角块；当其为五阶魔方时共计包括九十八个方块，其中包括五十四个中心块、三十六个边块及八个角块，在此不再一一赘述。
为了便于描述，本实施方式中，将所述魔方分为上、下、前、后、左、右共计六个面(分别记为U、D、F、B、L、R)，所述利用电磁场转动魔方的机器人可实现魔方的上述六个面的自动顺时针或者逆时针转动。
所述魔方的八个边角方块的三个可见面上各设置有磁块，且该二十四个磁块的磁性相同。本实施方式以该二十四个磁块的磁性均为N或者S。对应的，所述电磁产生设备的数量为十六个，除开位于上面的四个磁块和位于下面的四个磁块之外，其余的十六个磁块对应一个电磁产生设备，且每一电磁产生设备对应对准一个磁块。所述电磁产生设备可根据控制信号产生对应的磁性。
请继续参考图2所示，所述支撑装置包括盒体及六根定位杆，所述盒体为透明盒体。所述盒体为长方体或立方体，所述六根定位杆对应设置于盒体的六个面上且与对应的面相垂直，所述六根定位杆均朝向所述盒体的中心。固定时，可先将盒体的顶盖打开，之后将魔方放入盒体内，此时，魔方的五个面将与五根定位杆相抵触，之后将盒体的顶盖盖上，并使得位于顶盖上的定位杆与魔方的另一个面相抵触，即可实现将魔方进行固定的功能。
下面将对上述利用电磁场转动的魔方机器人的工作原理进行详细的说明：
所述魔方通过支撑装置进行固定。当其上面需要顺时针转动时，通过控制对准其上面的四个边角方块的磁块的电磁产生设备所产生的电磁场的磁性即可。举例，如图3所示，假设位于魔方的上面的四个边角方块的十二个磁块全部为S极，将上述十二个磁块分别记为：上磁块1-1、上磁块1-2、上磁块1-3、上磁块2-1、上磁块2-2、上磁块2-3、上磁块3-1、上磁块3-2、上磁块3-3、上磁块4-1、上磁块4-2及上磁块4-3。此时，控制上磁块1-2、上磁块2-2、上磁块3-2及上磁块4-2所对应的电磁产生设备产生S极的磁性的电磁场，如此根据“同性相斥”的原理，电磁场与对应的边角方块将产生对应的推力，进而使得魔方的上面进行顺时针转动。
另外，亦可控制对应的电磁产生设备产生对应的磁场方向，以使得对魔方的上面对应的边角方块部分产生推力且部分产生拉力，进而可使得魔方的上面进行顺时针转动。具体的，请参考图4所示，上磁块1-2所对应的电磁产生设备产生S极的电磁场、上磁块2-3所对应的电磁产生设备产生N极的电磁场、上磁块3-2所对应的电磁产生设备产生S极的电磁场、上磁块4-3所对应的电磁产生设备产生N极的电磁场，如此将使得电磁场与上磁块1-2之间产生推力、电磁场与上磁块2-3之间产生拉力、电磁场与上磁块3-2之间产生推力、电磁场与上磁块4-3之间产生拉力，进而可将魔方的上面产生顺时针转动的力，以使得魔方顺时针转动。
所述魔方的其他面，诸如下面、前面、后面、左面及右面的动作原理与上面的原理相同。对于如何对电磁场的磁力方向进行控制，可控制通过对应电磁产生设备的线圈的电流方向即可实现，其属于现有技术，在此不再赘述。
本发明通过在边角方块上设置磁块，并控制对应的电磁产生设备的磁场方向即可实现魔方的自动转动，方便实用且较为有趣。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结果或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (3)
1.一种利用电磁场转动的魔方机器人，用于使得魔方转动，所述魔方包括若干中心方块、若干边角方块、若干边缘方块及三维十字连接轴，所述魔方分为上、下、前、后、左、右共计六个面，其特征在于：所述利用电磁场转动的魔方机器人包括若干磁块及若干电磁产生设备，所述若干边角方块的三个可见面上各设置有一磁块，且该若干磁块的磁性相同，除位于魔方的上面及下面的磁块外，其他磁块中的每一磁块均对应一电磁产生设备，所述电磁产生设备对准对应的磁块，所述电磁产生设备用于根据控制信号产生对应的磁性；
所述魔方包括六个中心方块、八个边角方块及十二个边缘方块，所述魔方的八个边角方块的三个可见面上各设置有磁块，且二十四个所述磁块的磁性均为N或者S，所述电磁产生设备的数量为十六个，十六个所述电磁产生设备对应对准除位于魔方的上面和下面的磁块之外的剩余十六个磁块；
所述利用电磁场转动魔方的机器人还包括支撑装置，所述支撑装置用于固定魔方，所述支撑装置包括盒体及六根定位杆，所述盒体为透明，所述盒体为长方体或立方体，所述六根定位杆对应设置于盒体的六个面上且与对应的面相垂直，所述六根定位杆均朝向所述盒体的中心。
2.如权利要求1所述的利用电磁场转动的魔方机器人，其特征在于：位于所述魔方的上面的四个边角方块分为记为上磁块1-1、上磁块1-2、上磁块1-3、上磁块2-1、上磁块2-2、上磁块2-3、上磁块3-1、上磁块3-2、上磁块3-3、上磁块4-1、上磁块4-2及上磁块4-3，所述上磁块1-2、上磁块2-2、上磁块3-2及上磁块4-2所对应的电磁产生设备产生与上述磁块相同的磁性的电磁场。
3.如权利要求1所述的利用电磁场转动的魔方机器人，其特征在于：位于所述魔方的上面的四个边角方块分为记为上磁块1-1、上磁块1-2、上磁块1-3、上磁块2-1、上磁块2-2、上磁块2-3、上磁块3-1、上磁块3-2、上磁块3-3、上磁块4-1、上磁块4-2及上磁块4-3，上磁块1-2所对应的电磁产生设备产生与上述磁块的磁性相同的电磁场、上磁块2-3所对应的电磁产生设备产生与上述磁块的磁性相反的电磁场、上磁块3-2所对应的电磁产生设备产生与上述磁块的磁性相同的电磁场、上磁块4-3所对应的电磁产生设备产生与上述磁块的磁性相反的电磁场。
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