CN208287469U - 一种魔方及该魔方的自动复原装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种魔方，包括方块面和连接部，六个方块面构成正六面体结构，连接部固定于方块面上，用于与第一配合部、第二配合部连接。本实用新型还公开了一种自动复原装置，包括升降台、保护盒体、升降机构、复原机构、高度调节机构和魔方，保护盒体的内部用于形成密闭的内腔室，保护盒体上开设有用于供魔方穿过的取放口，取放口与内腔室连通，升降台用于承载魔方，升降台位于取放口的下方，复原机构内置于内腔室且固定于升降台的四周，高度调节机构内置于内腔室，升降机构、高度调节机构分别与升降台连接，高度调节机构用于使复原机构适配不同高度的方块面。本实用新型能够自动且有效地复原魔方，结构简单、体积较小，适用性较高，能够提高复原速度和安全防护性能。

Description

一种魔方及该魔方的自动复原装置

技术领域

本实用新型涉及一种魔方技术，尤其涉及一种魔方及该魔方的自动复原装置。

背景技术

魔方，也称鲁比克方块。魔方是由富于弹性的硬塑料制成的6面正方体。核心是一个轴，并由26个小正方体组成。包括中心方块有6个，固定不动，只有一面有颜色。边角方块有8个可转动，边缘方块12个亦可转动。玩具在出售时，小立方体的排列使大立方体的每一面都具有相同的颜色。当大立方体的某一面平动旋转时，其相邻的各面单一颜色便被破坏，而组成新图案立方体，再转再变化，形成每一面都由不同颜色的小方块拼成。玩法是将打乱的立方体通过转动尽快恢复成六面成单一颜色。中心方块、边角方块、边缘方块共同存在的一层为方块面，一般是通过转动各方块面来复原魔方。

传统魔方都是采用手动打乱并手工复原的，近些年科技馆出现一些解魔方机器人，虽然能够将魔方复原，但是该类解魔方机器人采用机械臂，结构动作复杂，体积较大，而且机械臂动作不灵活，复原魔方的速度较慢，安全防护性能较低，成本和耗能较高，使其难以应用普及。也有一些解魔方的装置，虽然能够将魔方复原，但是对于不同型号的魔方，由于方块面的高度发生变化，所以导致装置不能有效抓取方块面，常常发生魔方散架的现象。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的之一在于提供一种魔方，有助于魔方的有效复原。

本实用新型的目的之二在于提供一种自动复原装置，能够自动复原上述魔方，具有结构简单、体积较小的特点，能够提高复原速度，适用性较高，且能够提高安全防护性能。

本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：

一种魔方，包括方块面和连接部，六个所述方块面构成正六面体结构，所述连接部固定于方块面上，用于与第一配合部、第二配合部连接。

本实用新型的目的之二采用如下技术方案实现：

一种自动复原装置，包括升降台、用于提高装置的安全性能的保护盒体、用于使升降台实现上升或者下降的升降机构、用于使方块面转动的复原机构、用于使升降台顶升不同高度的高度调节机构和魔方，所述保护盒体的内部用于形成密闭的内腔室，所述保护盒体上开设有用于供魔方穿过的取放口，所述取放口与内腔室连通，所述升降台用于承载魔方，所述升降台位于取放口的下方，所述复原机构内置于内腔室内且固定于升降台的四周，所述高度调节机构内置于内腔室，所述升降机构、高度调节机构分别与升降台连接，所述高度调节机构用于使复原机构适配不同高度的方块面。

进一步地，所述保护盒体上设置有夹板，所述取放口开设于保护盒体的顶部，所述复原机构固定于夹板上，所述高度调节机构固定于保护盒体的底部。

进一步地，所述复原机构包括齿轮盘、传动齿轮、用于驱动传动齿轮转动的第一电机、用于带动方块面同步转动的第一转动组件、用于驱动第一转动组件转动的第二电机、用于与第二电机滑动接触的滑杆、用于固定滑杆的固定框架和用于带动第二电机与齿轮盘同步转动的限位柱，所述齿轮盘可转动地安装于夹板下方，所述齿轮盘上开设有用于供升降台穿过的开口，所述传动齿轮固定于齿轮盘的外侧且与齿轮盘啮合连接，所述第一电机的输出轴与传动齿轮连接，所述固定框架固定于夹板上，所述滑杆的两端分别固定于固定框架上，所述第二电机套接于滑杆上且沿滑杆的轴线方向滑动，所述第二电机的输出轴与第一转动组件连接，所述第一转动组件上设置有第一配合部，所述第一配合部与连接部位置对应且卡接，用于固定魔方，所述第一转动组件的数量设置为四个，四个所述第一转动组件绕开口的圆周方向布置形成用于供魔方穿过的定位口，所述限位柱固定于第二电机的底部，所述夹板上开设有用于供限位柱穿过的固定凹槽，所述限位柱的一端插设于固定凹槽上且沿固定凹槽的轴线方向滑动，所述固定凹槽的轴线方向与滑杆的轴线方向平行，所述齿轮盘上开设有用于供限位柱穿过的限位凹槽，所述限位柱另一端插设于限位凹槽上且沿限位凹槽的轴线方向滑动，用于带动第二电机在滑杆上往靠近或者远离开口的方向移动。

进一步地，所述高度调节机构包括高度调节旋钮和调节柱，所述保护盒体的底部上开设有用于供高度调节旋钮穿过的安装通孔，所述高度调节旋钮与安装通孔之间间隙配合，且所述高度调节旋钮可在安装通孔内转动，所述安装通孔的内侧上固定有高度调节板，所述高度调节板上设置有多个高度调节凹槽，任意相邻两个高度调节凹槽的深度不同，所述调节柱的数量至少设置两个，所述调节柱固定于高度调节旋钮上且沿高度调节旋钮的圆周方向布置，所述调节柱与高度调节凹槽抵接，用于调节调节柱相对于保护盒体的底部的高度，且所述高度调节板为轴对称结构，用于使调节柱和高度调节旋钮位于同一水平面上，所述复原机构还包括用于带动方块面同步转动的第二转动组件和用于驱动第二转动组件转动的第三电机，所述第三电机固定于高度调节旋钮的顶部且位于定位口下方，所述第三电机的一侧固定有用于检测第三电机的垂直高度的距离传感器，所述距离传感器固定于保护盒体的底部上，所述第三电机的输出轴与第二转动组件连接，所述第二转动组件上设置有第二配合部，所述第二配合部与连接部位置对应且卡接，用于固定魔方，所述升降台上开设有用于供第二转动组件穿过的通道，所述升降台内形成用于供第三电机进入的第一腔室，所述第三电机与升降台活动接触。

进一步地，所述升降机构包括升降螺杆、用于带动升降螺杆转动的从动齿轮、用于带动从动齿轮同步转动的升降齿轮、用于驱动升降齿轮转动的第四电机和用于使升降台平稳上升或者下降的导向杆，所述升降螺杆可转动地安装于第三电机的一侧，所述升降螺杆的两端通过轴承与保护盒体的顶部、保护盒体的底部固接，所述从动齿轮可转动地安装于升降螺杆上，所述升降齿轮位于从动齿轮的一侧且与从动齿轮啮合连接，所述第四电机的输出轴与升降齿轮连接，所述导向杆的两端分别固定于保护盒体的顶部和保护盒体的底部上，所述升降台上开设有用于供升降螺杆穿过的第一通孔和用于供导向杆穿过的第二通孔，所述升降螺杆上套接有轴承，所述升降螺杆通过轴承可转动地插设于第一通孔上，所述导向杆插设于第二通孔上，所述升降台上还安装有用于检测升降台上是否放置有魔方的光敏电阻，所述光敏电阻用于使第四电机运行或者停止。

进一步地，所述装置还包括开合机构，所述开合机构包括支撑板、用于打开或者关闭取放口的开合门、用于带动开合门移动的开合齿轮、用于驱动开合齿轮转动的开合电机和用于固定开合电机的固定杆，所述支撑板固定于内腔室内且与保护盒体的顶部固接，形成用于容置开合门和开合齿轮的第二腔室，所述开合门位于取放口下方且位于保护盒体的顶部和支撑板之间，所述导向杆的一端与支撑板固接，所述升降螺杆的一端通过轴承与支撑板固接，所述开合门包括第一活动板和第二活动板，所述第一活动板的一端和第二活动板的一端固接，所述第一活动板的一侧固定有第一齿条，所述第二活动板的一侧固定有第二齿条，所述开合齿轮可转动地安装于取放口的一侧，所述开合齿轮用于使开合门靠近或者远离取放口，所述开合齿轮位于第一齿条和第二齿条之间，所述开合齿轮与第一齿条、第二齿条之间啮合连接，所述开合电机的输出轴与开合齿轮连接，所述固定杆的一端固定于保护盒体的顶部，所述固定杆的另一端与开合电机固接，所述支撑板上开设有用于供固定杆穿过的固定通孔，所述支撑板固定于开合电机与开合齿轮之间。

进一步地，所述内腔室内固定有电路板，所述电路板连接有摄像头和摄像光源，所述摄像头位于定位口的上侧，用于拍摄魔方的同一边角方块所在的三个方块面。

进一步地，所述装置还包括用于拍摄取放口情况的摄像设备、第三配合部和用于固定摄像设备的支撑杆，所述摄像设备可拆卸地安装于支撑杆上，所述摄像设备位于取放口上侧，所述保护盒体的顶部上开设有用于供第三配合部穿过的支撑通孔，所述支撑通孔内固定有第四配合部，所述第三配合部固定于支撑杆上，所述第三配合部和第四配合部之间卡接，所述保护盒体与支撑杆之间卡接。

进一步地，所述保护盒体的顶部上安装有开关按钮，所述开关按钮的一侧设置有多个用于显示装置的工作状态的指示灯，所述指示灯与开关按钮之间通过电连接，所述保护盒体的底部上固定有防滑垫。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型中的一种魔方，包括方块面和连接部，六个方块面相互配合构成正六面体结构，具体地，在方块面上固定安装有连接部，该连接部用于与第一配合部、第二配合部连接，从而有助于使魔方有效复原。

(2)本实用新型中一种自动复原装置，包括升降台、保护盒体、升降机构、复原机构、高度调节机构和魔方，使保护盒体的内部形成密闭的内腔室，有助于提高装置的安全防护性能，该保护盒体上开设有用于供魔方穿过的取放口，进一步地，使取放口与内腔室连通。升降台用于承载魔方，将魔方放置于升降台上，升降台位于取放口的下方，更进一步地，升降机构、复原机构和高度调节机构均与控制系统连接，控制系统使升降机构、复原机构和高度调节机构工作，而复原机构内置于内腔室内，且复原机构固定安装于升降台的四周，高度调节机构内置于内腔室内，使得升降机构、高度调节机构分别与升降台连接，升降机构能够使升降台实现上升或者下降，升降台能够在取放口和内腔室之间实现上升或者下降，从而升降机构驱动升降台下降，升降台往远离取放口的方向下降，使魔方能够从取放口进入内腔室，复原机构使方块面转动，以达到自动复原魔方的目的，复原过程中无需使用机械臂抓取魔方，有助于减少装置占用的体积。魔方完成复原工作后，升降机构驱动升降台上升，升降台往靠近取放口的方向上升，升降台上升至取放口，从而能够取走魔方。对于不同型号的魔方，高度调节机构能够使升降台顶升不同高度，进而使复原机构能适配不同高度的方块面，适用性较高，从而能够使魔方得到有效复原，避免出现魔方散架的现象。本实用新型中升降台、升降机构、复原机构、高度调节机构均安装于保护盒体的内部，有助于节约占用的空间，本装置具有结构简单、体积较小的特点，能够提高复原速度，且内腔室为密闭的腔室，能够提高本装置安全防护性能。

附图说明

图1为本实用新型一种自动复原装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种自动复原装置的仰视结构示意图；

图3为本实用新型一种魔方及该魔方的自动复原装置的剖视结构示意图；

图4为本实用新型一种自动复原装置中A的放大结构示意图；

图5为本实用新型一种自动复原装置的分解结构示意图；

图6为本实用新型一种自动复原装置中复原机构的俯视结构示意图；

图7为本实用新型一种自动复原装置中复原机构的仰视结构示意图；

图8为本实用新型一种自动复原装置中开合机构的结构示意图；

图9为本实用新型一种自动复原装置中高度调节板的结构示意图；

图10为本实用新型一种魔方的结构示意图；

图中：1、魔方；10、方块面；11、连接部；2、升降台；3、保护盒体；4、升降机构；5、复原机构；6、高度调节机构；30、内腔室；31、取放口；32、夹板；50、开口；51、齿轮盘；52、传动齿轮；53、第一电机；54、第一转动组件；55、第二电机；56、滑杆；57、固定框架；58、限位柱；540、第一配合部；320、固定凹槽；510、限位凹槽；60、高度调节旋钮；61、调节柱；62、第二转动组件；63、第三电机；64、安装通孔；65、高度调节板；66、高度调节凹槽；620、第二配合部；20、通道；40、升降螺杆；41、从动齿轮；42、升降齿轮；43、第四电机；44、导向杆；45、光敏电阻；8、开合机构；80、支撑板；81、开合门；82、开合齿轮；83、开合电机；811、第一活动板；812、第二活动板；813、第一齿条；814、第二齿条；33、摄像头；9、支撑杆；90、第三配合部；91、支撑通孔；92、第四配合部；34、开关按钮；35、指示灯；36、防滑垫；7、摄像设备；37、电路板；38、摄像光源。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图3、4、10所示，本实施例中的一种魔方1，该魔方1为三阶魔方1，包括方块面10和连接部11，六个方块面10相互配合构成正六面体结构，具体地，在方块面10上固定安装有连接部11，该连接部11用于与第一配合部540、第二配合部620连接，从而有助于使魔方1有效复原。

如图3、4、10所示，本实施例中一种自动复原装置，包括升降台2、用于提高装置的安全性能的保护盒体3、用于使升降台2实现上升或者下降的升降机构4、用于使方块面10转动的复原机构5、用于使升降台2顶升不同高度的高度调节机构6和魔方1，保护盒体3的内部用于形成密闭的内腔室30，保护盒体3上开设有用于供魔方1穿过的取放口31，取放口31与内腔室30连通，升降台2用于承载魔方1，升降台2位于取放口31的下方，复原机构5内置于内腔室30内且固定于升降台2的四周，高度调节机构6内置于内腔室30，升降机构4、高度调节机构6分别与升降台2连接，高度调节机构6用于使复原机构 5适配不同高度的方块面10。

如图3、4、10所示，作为本实施例中一种较佳的实施方式，本实施例中一种魔方1的自动复原装置，包括升降台2、保护盒体3、升降机构4、复原机构 5、高度调节机构6和魔方1，使保护盒体3的内部形成密闭的内腔室30，有助于提高装置的安全防护性能，该保护盒体3上开设有用于供魔方1穿过的取放口31，进一步地，使取放口31与内腔室30连通。升降台2用于承载魔方1，将魔方1放置于升降台2上，升降台2位于取放口31的下方，更进一步地，升降机构4、复原机构5和高度调节机构6均与控制系统连接，控制系统使升降机构4、复原机构5和高度调节机构6工作，而复原机构5内置于内腔室30内，且复原机构5固定安装于升降台2的四周，高度调节机构6内置于内腔室30内，使得升降机构4、高度调节机构6分别与升降台2连接，升降机构4能够使升降台2实现上升或者下降，升降台2能够在取放口31和内腔室30之间实现上升或者下降，从而升降机构4驱动升降台2下降，升降台2往远离取放口31的方向下降，使魔方1能够从取放口31进入内腔室30，复原机构5使方块面10转动，以达到自动复原魔方1的目的，复原过程中无需使用机械臂抓取魔方1，有助于减少装置占用的体积。魔方1完成复原工作后，升降机构4驱动升降台2 上升，升降台2往靠近取放口31的方向上升，升降台2上升至取放口31，从而能够取走魔方1。对于不同型号的魔方1，高度调节机构6能够使升降台2顶升不同高度，进而使复原机构5能适配不同高度的方块面10，适用性较高，从而能够使魔方1得到有效复原，避免出现魔方1散架的现象。本实施例中升降台2、升降机构4、复原机构5、高度调节机构6均安装于保护盒体3的内部，有助于节约占用的空间，本装置具有结构简单、体积较小的特点，能够提高复原速度，且内腔室30为密封的腔室，升降台2、升降机构4、复原机构5、高度调节机构6均安装于内腔室30内，能够提高本装置安全防护性能。

需要说明的是，如图3-5所示，在保护盒体3上设置有夹板32，该夹板32 固定安装于内腔室30内，具体地，取放口31开设于保护盒体3的顶部，复原机构5固定安装于夹板32上，高度调节机构6固定安装于保护盒体3的底部，即高度调节机构6位于复原机构5的下方。

值得一提的是，如图3-7所示，复原机构5包括齿轮盘51、传动齿轮52、第一电机53、第一转动组件54、第二电机55、滑杆56、固定框架57和限位柱 58，将齿轮盘51可转动地安装于夹板32下方，在齿轮盘51上开设有用于供升降台2穿过的开口50，升降机构4驱动升降台2进入该开口50，使传动齿轮52 固定安装于齿轮盘51的外侧，且使该传动齿轮52与齿轮盘51啮合连接，进一步地，使第一电机53的输出轴与传动齿轮52连接，控制系统控制第一电机53运行，第一电机53的输出轴转动，第一电机53的输出轴驱动传动齿轮52同步转动，进而传动齿轮52能够带动齿轮盘51同步转动。将固定框架57固定安装于夹板32上，使滑杆56的两端分别固定安装于固定框架57上，进而将第二电机55套装于滑杆56上，且第二电机55能够沿滑杆56的轴线方向滑动，为了使第二电机55在滑杆56上平稳地滑动，本实施例中固定框架57上固定安装有两根滑杆56。在第一转动组件54上设置有第一配合部540，使得第一配合部540 与连接部11卡接，而连接部11固定安装于方块面10上，且第一转动组件54 的数量设置为四个，即有四个连接部11，四个第一配合部540，第一配合部540 与连接部11一一位置对应以实现卡接，使得四个第一转动组件54与魔方1上的四个方块面10实现卡接，即四个第一转动组件54能够带动与之对应的四个方块面10同步转动，而四个第一转动组件54绕开口50的圆周方向布置形成定位口，该定位口能够供魔方1穿过，使魔方1进入定位口，具体地，上述四个方块面10对应魔方1上四个相连的方块面10，既能够对该四个相连的方块面 10进行转动，从而能够将魔方1固定于定位口上以进行复原工作。具体地，将限位柱58固定安装于第二电机55的底部，限位柱58用于带动第二电机55与齿轮盘51同步转动，在夹板32上开设有固定凹槽320，使限位柱58穿过该固定凹槽320，即能将限位柱58的一端插设于固定凹槽320上，在齿轮盘51上开设有限位凹槽510，使限位柱58穿过该限位凹槽510，进而使限位柱58另一端插设于限位凹槽510上，齿轮盘51转动，由于齿轮盘51安装于夹板32的下方，限位柱58在齿轮盘51的作用下，限位柱58的一端沿固定凹槽320的轴线方向滑动，限位柱58另一端能够沿限位凹槽510的轴线方向滑动，由于固定凹槽320 的轴线方向与滑杆56的轴线方向平行，限位柱58带动第二电机55同步移动，使得第二电机55能够沿滑杆56的轴线方向滑动，使第一转动组件54随第二电机55同步移动，从而当齿轮盘51顺时针转动，第二电机55在滑杆56上往远离魔方1的方向滑动，使第一转动组件54往远离魔方1的方向移动，第一配合部540与连接部11实现分离，第一转动组件54与方块面10分离，当齿轮盘51 逆时针转动，第二电机55在滑杆56上往靠近魔方1的方向滑动，使得第一转动组件54往靠近魔方1的方向移动，第一配合部540与连接部11实现卡接，第一转动组件54与方块面10卡接，即第一转动组件54与魔方1得以实现卡接，将魔方1固定，使第二电机55的输出轴与第一转动组件54连接，控制系统使第二电机55运行，第二电机55驱动第一转动组件54转动，以将魔方1上的方块面10进行转动。更进一步地，第一转动组件54能够限制魔方1停留在定位口或者离开定位口。

需要强调的是，如图3-7、9所示，高度调节机构6包括高度调节旋钮60 和调节柱61，复原机构5还包括第二转动组件62和第三电机63，在保护盒体3 的底部上开设有用于供高度调节旋钮60穿过的安装通孔64，使高度调节旋钮 60与安装通孔64之间间隙配合，且高度调节旋钮60可在安装通孔64内绕安装通孔64的圆周方向转动，进一步地，在安装通孔64的内侧上固定安装有高度调节板65，该高度调节板65绕安装通孔64的圆周方向布置，高度调节板65上设置有多个高度调节凹槽66，具体地，使任意相邻两个高度调节凹槽66的深度不同，使调节柱61的数量至少设置两个，使调节柱61固定安装于高度调节旋钮60上，且使调节柱61沿高度调节旋钮60的圆周方向布置，更具体地，使调节柱61与高度调节凹槽66抵接，转动高度调节旋钮60，高度调节旋钮60带动调节柱61同步转动，即调节柱61能够通过转动进入不同深度的高度调节凹槽 66，进而能够调节调节柱61相对于保护盒体3的底部的高度，且高度调节板65 为轴对称结构，即多个高度调节凹槽66对称设置，用于使调节柱61和高度调节旋钮60位于同一水平面上，为了使高度调节旋钮60水平放置，在本实施例中调节柱61的数量设置为四个，四个调节柱61对称设置，使得第三电机63固定安装于高度调节旋钮60的顶部，且第三电机63位于定位口下方，进而能够更好地将第三电机63顶升至不同的高度。在第三电机63的一侧固定安装有用于检测第三电机63的垂直高度的距离传感器，该距离传感器固定安装于保护盒体3的底部上，距离传感器与控制系统连接并将信号发送至控制系统，使第三电机63的输出轴与第二转动组件62连接，第三电机63驱动第二转动组件62 转动，进一步地，在升降台2上开设有用于供第二转动组件62穿过的通道20，第二转动组件62穿过该通道20，在第二转动组件62上设置有第二配合部620，该第二配合部620用于与连接部11实现卡接，而连接部11固定安装于方块面 10上，第二配合部620与连接部11位置对应实现卡接，使得第二转动组件62 与魔方1上的方块面10实现卡接，进而能够将魔方1固定，以便于第一转动组件54对魔方1上另一方块面10进行的转动工作，同理，第一转动组件54与方块面10实现卡接以将魔方1固定，第二转动组件62能够使魔方1上的另一方块面10转动，更具体地，该方块面10为靠近保护盒体3的底部的方块面10，第二转动组件62带动该方块面10同步转动，以对魔方1进行复原工作，即第一转动组件54和第二转动组件62能够使魔方上的方块面10进行转动，有助于提高复原效率。升降台2内形成用于供第三电机63进入的第一腔室，第三电机 63与升降台2活动接触，当升降台2抵靠在第三电机63上时，由于第三电机 63被顶升至不同的高度，第二转动组件62随第三电机63同步抬升，第三电机 63使得升降台2也能够被顶升至不同的高度，使得对于不同型号的魔方1，如尺寸为54mm、55mm、56mm、57mm、58mm，由于不同尺寸的魔方1的中心高度存在差距，利用高度调节旋钮60将第三电机63顶升不同的高度，距离传感器检测到第三电机63被顶升的高度，将其通过信号的形式反馈至控制系统，控制系统根据距离传感器反馈的信息得出此时魔方1的尺寸，控制系统驱动第一电机53运行，使得齿轮盘51转动数秒，进而控制了使第二电机55在滑杆56 上滑动的距离，使第二电机55的输出轴顶出，即能够控制第一转动组件54移动的距离，使得第一配合部540能够与连接部11一一位置对应并实现卡接，第二配合部620与连接部11位置对应并实现卡接，即复原机构5能对魔方1上的方块面10进行转动以实现复原，能够更好地进行复原工作，能提高复原的速度，也使得本装置的适用性更高。

具体的实施方式是，如图3-7所示，升降机构4包括升降螺杆40、从动齿轮41、升降齿轮42、第四电机43和导向杆44，使升降螺杆40可转动地安装于第三电机63的一侧，该升降螺杆40的两端通过轴承与保护盒体3的顶部、保护盒体3的底部固定连接，使从动齿轮41可转动地安装于升降螺杆40上，使得升降齿轮42位于从动齿轮41的一侧，且使升降齿轮42与从动齿轮41啮合连接，使第四电机43的输出轴与升降齿轮42连接，进而第四电机43驱动升降齿轮42转动，升降齿轮42带动从动齿轮41同步转动。使导向杆44的两端分别固定于保护盒体3的顶部和保护盒体3的底部上，在升降台2上开设有第一通孔和第二通孔，使升降螺杆40穿过该第一通孔，导向杆44穿过第二通孔，在升降螺杆40上套接有轴承，进而升降螺杆40通过轴承可转动地插设于第一通孔上，使导向杆44能够插设于第二通孔上，从动齿轮41转动，因从动齿轮 41安装于升降螺杆40上，使得从动齿轮41能够带动升降螺杆40同步转动，升降螺杆40转动使得升降台2实现上升或者下降，导向杆44为升降台2的升降提供导向作用，使其平稳升降，为了使升降台2能更平稳地实现上升或者下降，本实施例中的导向杆44设置为至少两根。升降台2上还安装有用于检测升降台2上是否放置有魔方1的光敏电阻45，光敏电阻45用于使第四电机43运行或者停止，当将魔方1放置于升降台2上时，魔方1遮挡了光敏电阻45的光线，光敏电阻45发送信号至控制系统，控制系统使第四电机43运行，以实现升降台2的升降，当魔方1未放置于升降台2上时，光敏电阻45能正常感应光线，光敏电阻45发送信号至控制系统，控制系统使第四电机43停止运行，此时升降台2位于取放口31，能够实现魔方1的取放。

更具体的实施方式是，如图1、3、4、5、8所示，装置还包括开合机构8，开合机构8包括支撑板80、开合门81、开合齿轮82、开合电机83和固定杆，将支撑板80固定安装于内腔室30内，且支撑板80与保护盒体3的顶部固定连接，形成用于容置开合门81和开合齿轮82的第二腔室，使开合门81位于取放口31下方，且使开合门81位于保护盒体3的顶部和支撑板80之间，导向杆44 的一端与支撑板80固定连接，升降螺杆40的一端通过轴承与支撑板80固定连接，即升降台2能够上升至该处。具体地，开合门81用于打开或者关闭取放口 31，使开合门81包括第一活动板811和第二活动板812，使第一活动板811的一端和第二活动板812的一端固定连接，使第一活动板811的一侧固定安装有第一齿条813，第二活动板812的一侧固定安装有第二齿条814，使开合齿轮82 可转动地安装于取放口31的一侧，开合齿轮82用于使开合门81靠近或者远离取放口31，更具体地，第一齿条813和第二齿条814之间之间互相平行，使开合齿轮82位于第一齿条813和第二齿条814之间，开合齿轮82与第一齿条813、第二齿条814之间啮合连接，进一步地，开合电机83的输出轴与开合齿轮82 连接，控制系统控制开合电机83运行，开合电机83驱动开合齿轮82转动，开合齿轮82能够带动开合门81移动，在开合齿轮82的作用下，第一齿条813和第二齿条814做相对移动，当开合齿轮82往逆时针方向转动时，第一齿条813 和第二齿条814在开合齿轮82的作用下同时往远离取放口31的方向移动，进而使开合门81能够打开取放口31；当开合齿轮82往顺时针方向转动时，第一齿条813和第二齿条814在开合齿轮82的作用下同时往靠近取放口31的方向移动，使开合门81能够关闭取放口31。使固定杆的一端固定安装于保护盒体3 的顶部，固定杆的另一端与开合电机83固定连接，在支撑板80上开设有固定通孔，使固定杆穿过该固定通孔，使支撑板80固定安装于开合电机83与开合齿轮82之间，使得开合电机83得以稳固地安装于内腔室30内。

具体地，如图4、10所示，在内腔室30内固定安装有电路板37，电路板 37与控制系统连接，控制系统驱动电路板37工作，电路板37连接有摄像头33 和摄像光源38，电路板使摄像光源38和摄像头33工作，摄像光源38给摄像头 33的拍摄提供足够的光线，内腔室30为密闭的腔室，为摄像头33提高较佳的拍摄环境，使该摄像头33位于定位口的上侧，使得摄像头33能够拍摄魔方1 的同一边角方块所在的三个方块面10，使得控制系统能够通过摄像头33获知魔方1复原的情况，从而能够实现魔方1的复原工作。

为了使本装置的功能更多元化，如图1-4所示，本装置还包括摄像设备7、第三配合部90和支撑杆9，在保护盒体3的顶部上开设有用于供第三配合部90 穿过的支撑通孔91，第三配合部90固定安装于支撑杆9上，将支撑杆9插入该支撑通孔91，支撑通孔91内固定安装有第四配合部92，使得第三配合部90和第四配合部92之间实现卡接，从而使得保护盒体3与支撑杆9之间实现卡接，将支撑杆9安装于保护盒体3上。将摄像设备7可拆卸地安装于支撑杆9上，使该摄像设备7位于取放口31上侧，使得摄像设备7能拍摄到取放口31的情况，在具体实践中，使该摄像设备7连接网络，摄像设备7可以是带摄像功能的手机，通过WIFI或者蓝牙的方式与控制系统连接，使得使用者能够与其他玩家进行比赛，分享魔方1的复原情况，获知魔方1复原的速度，使得本装置具备更多的功能，增加趣味性。更佳的实施方式是，摄像头33与摄像设备7连接，使得摄像头33拍摄内腔室30内的魔方1复原情况能够显示在摄像设备7上，能够与其他玩家分享解魔方1的方法，可以把魔方1复原的步骤或者打乱步骤记录下来，保存于手机的APP上，让玩家更好地了解如何更快地复原魔方1。

更具体地，如图1、2所示，在保护盒体3的顶部上安装有开关按钮34，该开关按钮34与控制系统连接，控制系统控制装置的工作状态，开关按钮34的一侧设置有多个用于显示装置的工作状态的指示灯35，使指示灯35与开关按钮 34之间通过电连接，从而能够通过指示灯35获知装置的状态，保护盒体3的底部上固定安装有防滑垫36，可以在保护盒体3的底部的四个角处均安装防滑垫 36，能够有效固定保护盒体3，防止保护盒体3产生滑动影响复原工作。

更佳的实施方式是，如图6、7所示，本装置中的第一电机53、第二电机 55、第三电机63和开合电机83均为步进电机，使本装置的结构较为简单，有助于节约成本。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种魔方，其特征在于：包括方块面和连接部，六个所述方块面构成正六面体结构，所述连接部固定于方块面上，用于与第一配合部、第二配合部连接。

2.一种自动复原装置，其特征在于：包括升降台、用于提高装置的安全性能的保护盒体、用于使升降台实现上升或者下降的升降机构、用于使方块面转动的复原机构、用于使升降台顶升不同高度的高度调节机构和如权利要求1所述的魔方，所述保护盒体的内部用于形成密闭的内腔室，所述保护盒体上开设有用于供魔方穿过的取放口，所述取放口与内腔室连通，所述升降台用于承载魔方，所述升降台位于取放口的下方，所述复原机构内置于内腔室内且固定于升降台的四周，所述高度调节机构内置于内腔室，所述升降机构、高度调节机构分别与升降台连接，所述高度调节机构用于使复原机构适配不同高度的方块面。

3.如权利要求2所述的自动复原装置，其特征在于：所述保护盒体上设置有夹板，所述取放口开设于保护盒体的顶部，所述复原机构固定于夹板上，所述高度调节机构固定于保护盒体的底部。

4.如权利要求3所述的自动复原装置，其特征在于：所述复原机构包括齿轮盘、传动齿轮、用于驱动传动齿轮转动的第一电机、用于带动方块面同步转动的第一转动组件、用于驱动第一转动组件转动的第二电机、用于与第二电机滑动接触的滑杆、用于固定滑杆的固定框架和用于带动第二电机与齿轮盘同步转动的限位柱，所述齿轮盘可转动地安装于夹板下方，所述齿轮盘上开设有用于供升降台穿过的开口，所述传动齿轮固定于齿轮盘的外侧且与齿轮盘啮合连接，所述第一电机的输出轴与传动齿轮连接，所述固定框架固定于夹板上，所述滑杆的两端分别固定于固定框架上，所述第二电机套接于滑杆上且沿滑杆的轴线方向滑动，所述第二电机的输出轴与第一转动组件连接，所述第一转动组件上设置有第一配合部，所述第一配合部与连接部位置对应且卡接，用于固定魔方，所述第一转动组件的数量设置为四个，四个所述第一转动组件绕开口的圆周方向布置形成用于供魔方穿过的定位口，所述限位柱固定于第二电机的底部，所述夹板上开设有用于供限位柱穿过的固定凹槽，所述限位柱的一端插设于固定凹槽上且沿固定凹槽的轴线方向滑动，所述固定凹槽的轴线方向与滑杆的轴线方向平行，所述齿轮盘上开设有用于供限位柱穿过的限位凹槽，所述限位柱另一端插设于限位凹槽上且沿限位凹槽的轴线方向滑动，用于带动第二电机在滑杆上往靠近或者远离开口的方向移动。

5.如权利要求4所述的自动复原装置，其特征在于：所述高度调节机构包括高度调节旋钮和调节柱，所述保护盒体的底部上开设有用于供高度调节旋钮穿过的安装通孔，所述高度调节旋钮与安装通孔之间间隙配合，且所述高度调节旋钮可在安装通孔内转动，所述安装通孔的内侧上固定有高度调节板，所述高度调节板上设置有多个高度调节凹槽，任意相邻两个高度调节凹槽的深度不同，所述调节柱的数量至少设置两个，所述调节柱固定于高度调节旋钮上且沿高度调节旋钮的圆周方向布置，所述调节柱与高度调节凹槽抵接，用于调节调节柱相对于保护盒体的底部的高度，且所述高度调节板为轴对称结构，用于使调节柱和高度调节旋钮位于同一水平面上，所述复原机构还包括用于带动方块面同步转动的第二转动组件和用于驱动第二转动组件转动的第三电机，所述第三电机固定于高度调节旋钮的顶部且位于定位口下方，所述第三电机的一侧固定有用于检测第三电机的垂直高度的距离传感器，所述距离传感器固定于保护盒体的底部上，所述第三电机的输出轴与第二转动组件连接，所述第二转动组件上设置有第二配合部，所述第二配合部与连接部位置对应且卡接，用于固定魔方，所述升降台上开设有用于供第二转动组件穿过的通道，所述升降台内形成用于供第三电机进入的第一腔室，所述第三电机与升降台活动接触。

6.如权利要求5所述的自动复原装置，其特征在于：所述升降机构包括升降螺杆、用于带动升降螺杆转动的从动齿轮、用于带动从动齿轮同步转动的升降齿轮、用于驱动升降齿轮转动的第四电机和用于使升降台平稳上升或者下降的导向杆，所述升降螺杆可转动地安装于第三电机的一侧，所述升降螺杆的两端通过轴承与保护盒体的顶部、保护盒体的底部固接，所述从动齿轮可转动地安装于升降螺杆上，所述升降齿轮位于从动齿轮的一侧且与从动齿轮啮合连接，所述第四电机的输出轴与升降齿轮连接，所述导向杆的两端分别固定于保护盒体的顶部和保护盒体的底部上，所述升降台上开设有用于供升降螺杆穿过的第一通孔和用于供导向杆穿过的第二通孔，所述升降螺杆上套接有轴承，所述升降螺杆通过轴承可转动地插设于第一通孔上，所述导向杆插设于第二通孔上，所述升降台上还安装有用于检测升降台上是否放置有魔方的光敏电阻，所述光敏电阻用于使第四电机运行或者停止。

7.如权利要求6所述的自动复原装置，其特征在于：所述装置还包括开合机构，所述开合机构包括支撑板、用于打开或者关闭取放口的开合门、用于带动开合门移动的开合齿轮、用于驱动开合齿轮转动的开合电机和用于固定开合电机的固定杆，所述支撑板固定于内腔室内且与保护盒体的顶部固接，形成用于容置开合门和开合齿轮的第二腔室，所述开合门位于取放口下方且位于保护盒体的顶部和支撑板之间，所述导向杆的一端与支撑板固接，所述升降螺杆的一端通过轴承与支撑板固接，所述开合门包括第一活动板和第二活动板，所述第一活动板的一端和第二活动板的一端固接，所述第一活动板的一侧固定有第一齿条，所述第二活动板的一侧固定有第二齿条，所述开合齿轮可转动地安装于取放口的一侧，所述开合齿轮用于使开合门靠近或者远离取放口，所述开合齿轮位于第一齿条和第二齿条之间，所述开合齿轮与第一齿条、第二齿条之间啮合连接，所述开合电机的输出轴与开合齿轮连接，所述固定杆的一端固定于保护盒体的顶部，所述固定杆的另一端与开合电机固接，所述支撑板上开设有用于供固定杆穿过的固定通孔，所述支撑板固定于开合电机与开合齿轮之间。

8.如权利要求5所述的自动复原装置，其特征在于：所述内腔室内固定有电路板，所述电路板连接有摄像头和摄像光源，所述摄像头位于定位口的上侧，用于拍摄魔方的同一边角方块所在的三个方块面。

9.如权利要求2所述的自动复原装置，其特征在于：所述装置还包括用于拍摄取放口情况的摄像设备、第三配合部和用于固定摄像设备的支撑杆，所述摄像设备可拆卸地安装于支撑杆上，所述摄像设备位于取放口上侧，所述保护盒体的顶部上开设有用于供第三配合部穿过的支撑通孔，所述支撑通孔内固定有第四配合部，所述第三配合部固定于支撑杆上，所述第三配合部和第四配合部之间卡接，所述保护盒体与支撑杆之间卡接。

10.如权利要求2所述的自动复原装置，其特征在于：所述保护盒体的顶部上安装有开关按钮，所述开关按钮的一侧设置有多个用于显示装置的工作状态的指示灯，所述指示灯与开关按钮之间通过电连接，所述保护盒体的底部上固定有防滑垫。