RU215596U1 - ELECTROMECHANICAL DEVICE OF 3D PUZZLE GAME - Google Patents
ELECTROMECHANICAL DEVICE OF 3D PUZZLE GAME Download PDFInfo
- Publication number
- RU215596U1 RU215596U1 RU2022113999U RU2022113999U RU215596U1 RU 215596 U1 RU215596 U1 RU 215596U1 RU 2022113999 U RU2022113999 U RU 2022113999U RU 2022113999 U RU2022113999 U RU 2022113999U RU 215596 U1 RU215596 U1 RU 215596U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- game
- elements
- puzzle
- wireless charging
- puzzle game
- Prior art date
Links
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 claims description 8
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 3
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 230000036633 rest Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к играм-головоломкам с подвижными относительно друг друга элементами для выкладывания узоров или определенной цветовой раскладки. Сущность полезной модели заключается в том, что происходит расширение функциональных возможностей игры-головоломки за счет дополнения возможностью беспроводной зарядки внешних устройств посредством передачи энергии, возникающей во время игры, стороннему потребителю.
Description
Полезная модель относится к играм-головоломкам с подвижными относительно друг друга элементами для выкладывания узоров или определенной цветовой раскладки.The utility model relates to puzzle games with elements moving relative to each other for laying out patterns or a specific color layout.
Известна объемная головоломка, содержащая крепежное устройство с закрепленными на нем игровыми элементами, имеющими возможность вращаться вокруг центра головоломки и относительно друг друга, шесть граней, образуемых наружными поверхностями игровых элементов, каждая из которых окрашена в свой цвет, отличающаяся тем, что дополнительно содержит сферические накладки, жестко закрепленные на осях крепежного устройства, наполнительные и подпружиненные несущие элементы с пазами и неподвижный игровой элемент, на котором жестко закреплены наполнительные элементы и один несущий элемент, причем все игровые элементы выполнены в форме неправильных треугольных пирамид с возможностью попеременного вращения в шести пересекающихся в центре головоломки плоскостях и имеют на своих боковых поверхностях пазы с кромками, ограниченные треугольными сферическими накладками, которыми усечена вершина каждого игрового элемента, при этом подпружиненные несущие элементы одновременно находятся в образованных сферическими накладками направляющих крепежного устройства с возможностью перемещения по ним и в пазах двух соседних игровых элементов, соприкасающихся гипотенузами оснований, а наполнительные элементы расположены в боковых пазах игровых элементов, свободных от подпружиненных несущих элементов, для перемещения игровых элементов вдоль пазов подпружиненных несущих элементов и наполнительных элементов [1].A three-dimensional puzzle is known, containing a fastening device with game elements fixed on it, having the ability to rotate around the center of the puzzle and relative to each other, six faces formed by the outer surfaces of the game elements, each of which is painted in its own color, characterized in that it additionally contains spherical pads , rigidly fixed on the axes of the fastening device, filling and spring-loaded bearing elements with grooves and a fixed game element on which the filling elements and one bearing element are rigidly fixed, and all game elements are made in the form of irregular triangular pyramids with the possibility of alternate rotation in six intersecting in the center puzzle planes and have grooves with edges on their side surfaces, limited by triangular spherical overlays, with which the top of each game element is truncated, while the spring-loaded load-bearing elements are simultaneously in the formed spherical with the possibility of moving along them and in the grooves of two adjacent game elements that are in contact with the hypotenuses of the bases, and the filling elements are located in the side grooves of the game elements, free from spring-loaded bearing elements, to move the game elements along the grooves of the spring-loaded bearing elements and filling elements [one].
Недостатком этого устройства является отсутствие возможности рационального использования энергии вращения, возникающей во время игры.The disadvantage of this device is the inability to rationally use the energy of rotation that occurs during the game.
Известна также кубическая логическая игрушка, которая имеет форму обычного геометрического, по существу, кубического тела, имеющего N слоев по каждому направлению трехмерной прямоугольной системы координат, начало которой совпадает с геометрическим центром тела, при этом, упомянутые слои состоят из множества отдельных элементов, стороны которых, образующие часть внешней поверхности тела, являются, по существу, плоскими, причем упомянутые элементы выполнены с возможностью поворота в слоях вокруг координатных осей, которые проходят через центры внешних поверхностей тела и перпендикулярны упомянутым внешним поверхностям, причем поверхности элементов, которые видны пользователю, окрашены или снабжены образами или буквами, или числами, отличающаяся тем, что для образования геометрической формы внутренних поверхностей отдельных элементов тела, кроме упомянутых плоских поверхностей и упомянутых концентрических сферических поверхностей, центр которых совпадает с геометрическим центром тела, используется минимальное количество к правильных конических поверхностей по каждой полуоси упомянутой прямоугольной системы координат, причем оси упомянутых правильных конических поверхностей совпадают с соответствующими полуосями упомянутой прямоугольной системы координат, при этом для первой и наиболее внутренней конической поверхности, когда ее вершина совпадает с геометрическим центром тела, то образующий угол φ1 превышает 54,73561032°, а если ее вершина смещается на отрицательный участок полуоси, то образующий угол может быть немного меньшей, чем 54,73561032°, тогда как для последующих конических поверхностей их образующие углы постепенно увеличиваются, φk>φk-1>…>φ1, причем число слоев N соответствует числу правильных конических поверхностей к так, что либо N=2k, и по существу кубическое геометрическое тело имеет четное число N видимых пользователю слоев по каждому направлению, плюс один дополнительный слой, промежуточный слой, по каждому направлению, который не виден пользователю, либо N=2k+1, и по существу кубическое геометрическое тело содержит нечетное число N слоев по каждому направлению, и все упомянутые слои видны пользователю, при этом каждый из упомянутых элементов состоит из трех различимых отдельных частей, причем первая часть является самой внешней относительно геометрического центра тела, и ее внешние поверхности являются по существу плоскими, когда они образуют часть наружной поверхности тела и видны пользователю, или обработанными по сфере, когда они не видны пользователю, промежуточная вторая часть имеет коническую клиновидную форму с вершиной, направленной, по существу, в геометрический центр тела, при этом, ее сечение, при рассекании сферическими поверхностями, концентрическими с геометрическим центром тела, является либо подобным по форме по длине упомянутой клиновидной части, либо различающимися, при этом формы упомянутых сечений представляют собой либо равносторонний сферический треугольник, либо равнобедренную сферическую трапецию, либо сферический четырехугольник, либо, точнее, любой треугольник или трапецию, или четырехугольник на сфере, грани упомянутой промежуточной конической клиновидной части ограничены либо коническими, либо сферическими, либо плоскими поверхностями, и третья часть является наиболее внутренней относительно геометрического центра тела частью каждого элемента и представляет собой часть сферы или сферической оболочки, ограниченной соответствующим образом плоскими и коническими поверхностями, при этом, третья часть ограничена цилиндрической поверхностью, только когда она выходит к шести насадкам тела, упомянутые отдельные элементы имеют такую форму, чтобы создать на них углубления-выступы, посредством которых каждый элемент сопрягается со смежными ему элементами и опирается на них, упомянутые углубления-выступы выполнены такими, чтобы одновременно образовывать одно или два сферических углублений-выступов между смежными слоями, ребра каждого из упомянутых отдельных элементов, будь они линейные или искривленные, закруглены, а узлы упомянутых элементов скреплены шестью насадками тела, т.е. центральными элементами каждой грани по существу кубического геометрического тела, причем упомянутые насадки либо не видны, либо видны пользователю, каждая из них содержит цилиндрическое отверстие, соосное с полуосями прямоугольной системы координат, один поддерживающий винт, проходящий сквозь каждое из упомянутых цилиндрических отверстий, при этом каждое из упомянутых отверстий, когда насадки видны пользователю, закрыто плоской пластиковой деталью после прочного вкручивания винта в соответствующую цилиндрическую стойку невидимой центральной трехмерной неразъемной опорной крестовины, служащей опорой для кубика, расположенной в центре тела и имеющей шесть цилиндрических ножек [2].A cubic logical toy is also known, which has the shape of a conventional geometric, essentially cubic body, having N layers in each direction of a three-dimensional rectangular coordinate system, the origin of which coincides with the geometric center of the body, while the said layers consist of many individual elements, the sides of which , forming part of the outer surface of the body, are essentially flat, and said elements are made with the possibility of rotation in layers around coordinate axes that pass through the centers of the outer surfaces of the body and are perpendicular to said outer surfaces, and the surfaces of the elements that are visible to the user are painted or equipped with images or letters or numbers, characterized in that in order to form the geometric shape of the internal surfaces of individual elements of the body, in addition to the mentioned flat surfaces and the mentioned concentric spherical surfaces, the center of which coincides with the geometric center of the body, the minimum number k of regular conical surfaces is used along each semi-axis of the mentioned rectangular coordinate system, and the axes of the mentioned regular conical surfaces coincide with the corresponding semi-axes of the mentioned rectangular coordinate system, while for the first and most internal conical surface, when its vertex coincides with the geometric center of the body, then forming an angle φ 1 exceeds 54.73561032 °, and if its vertex is shifted to the negative part of the semiaxis, then the forming angle may be slightly less than 54.73561032 °, while for subsequent conical surfaces their forming angles gradually increase, φ k > φ k-1 >…>φ 1 , where the number of layers N corresponds to the number of regular conical surfaces k so that either N=2k and the essentially cubic geometric body has an even number N of layers visible to the user in each direction, plus one additional layer intermediate layer, in each direction, which is not visible to the user ately, or N=2k+1, and essentially a cubic geometric body contains an odd number of N layers in each direction, and all said layers are visible to the user, while each of the mentioned elements consists of three distinguishable separate parts, with the first part being the outermost relative to the geometric center of the body, and its outer surfaces are substantially flat when they form part of the outer surface of the body and are visible to the user, or spherical when they are not visible to the user, the intermediate second part is tapered wedge-shaped with the apex directed essentially , to the geometric center of the body, while its section, when cut by spherical surfaces concentric with the geometric center of the body, is either similar in shape along the length of the mentioned wedge-shaped part, or different, while the shapes of the mentioned sections are either an equilateral spherical triangle, or an isosceles spherical trapezoid spherical quadrilateral, or, more precisely, any triangle or trapezoid, or quadrilateral on a sphere, the faces of the said intermediate conical wedge-shaped part are limited by either conical, or spherical, or flat surfaces, and the third part is the innermost part of each element relative to the geometric center of the body and represents is a part of a sphere or a spherical shell, bounded by appropriately flat and conical surfaces, while the third part is limited by a cylindrical surface, only when it goes to the six attachments of the body, the said individual elements are shaped in such a way as to create depressions-protrusions on them, through which each element is mated with adjacent elements and rests on them, said recesses-protrusions are made such as to simultaneously form one or two spherical recesses-protrusions between adjacent layers, the edges of each of the mentioned individual elements, whether they are linear or and curved, rounded, and the nodes of the mentioned elements are fastened with six body nozzles, i.e. the central elements of each face of an essentially cubic geometric body, and the mentioned nozzles are either not visible or visible to the user, each of them contains a cylindrical hole coaxial with the semi-axes of a rectangular coordinate system, one support screw passing through each of the mentioned cylindrical holes, each of the mentioned holes, when the nozzles are visible to the user, is closed with a flat plastic part after firmly screwing the screw into the corresponding cylindrical stand of the invisible central three-dimensional one-piece support cross, which serves as a support for the cube, located in the center of the body and having six cylindrical legs [2].
Недостатком этого устройства является отсутствие возможности рационального использования энергии вращения, возникающей во время игры.The disadvantage of this device is the inability to rationally use the energy of rotation that occurs during the game.
Известна также объемная игра-головоломка, выполненная в форме куба, содержащая крепежные устройства с закрепленными на них игровыми элементами, выполненными в форме пирамиды, имеющими возможность попеременного вращения вокруг центра головоломки и относительно друг друга, шесть граней, образуемых наружными поверхностями игровых элементов, каждая из которых окрашена в свой цвет, и наполнительные элементы, отличающаяся тем, что центр головоломки выполнен в форме октаэдра, грани которого являются несущими поверхностями для крепления вращающихся пирамид, каждая из которых содержит группу игровых элементов, включающую один тетраэдр и три равные неправильные пирамиды [3].A three-dimensional puzzle game is also known, made in the form of a cube, containing fastening devices with game elements fixed on them, made in the form of a pyramid, having the possibility of alternate rotation around the center of the puzzle and relative to each other, six faces formed by the outer surfaces of the game elements, each of which is painted in its own color, and filling elements, characterized in that the center of the puzzle is made in the form of an octahedron, the faces of which are bearing surfaces for mounting rotating pyramids, each of which contains a group of game elements, including one tetrahedron and three equal irregular pyramids [3] .
Это устройство выбрано в качестве прототипа предложенного решения.This device was chosen as a prototype of the proposed solution.
Недостатком этого устройства является отсутствие возможности рационального использования энергии вращения, возникающей во время игры.The disadvantage of this device is the inability to rationally use the energy of rotation that occurs during the game.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей игры-головоломки за счет дополнения возможностью беспроводной зарядки внешних устройств посредством передачи энергии, возникающей во время игры, стороннему потребителю.The purpose of the utility model is to expand the functionality of the puzzle game by adding the possibility of wireless charging of external devices by transferring the energy generated during the game to a third-party consumer.
Это достигается тем, что электромеханическое устройство объемной игры-головоломки, содержащее шесть изолированных преобразователей энергии вращения, сумматор и передатчик беспроводной зарядки по стандарту Qi, использует в качестве преобразователя энергии вращения ветровую систему генерирования электроэнергии.This is achieved in that the electromechanical device of the three-dimensional puzzle game, containing six isolated rotational energy converters, an accumulator and a Qi standard wireless charging transmitter, uses a wind power generation system as a rotational energy converter.
Использование ветровой системы генерирования электроэнергии, принцип работы которой описан в патентах [4, 5], позволит рационально использовать энергию вращения каждой из шести осей игры-головоломки во время игры. Учитывая тот факт, что длительность игры может быть достаточно продолжительной, вырабатываемой энергии будет вполне достаточно для зарядки небольшого аккумулятора смартфона. А для удобства передачи энергии электромеханическое устройство объемной игры-головоломки включает в себя передатчик беспроводной зарядки по стандарту Qi, который достаточно универсален [6]. В данном стандарте приведена вся необходимая информация для проектирования передатчика беспроводной зарядки по стандарту Qi, практическая реализация которого описана, например, в [7], в которой раскрыто используемое в настоящей заявке понятие «передатчик беспроводной зарядки по стандарту Qi». В совокупности, применение данного решения позволит рационально использовать энергию вращения, возникающую во время игры, и устранить недостаток прототипа.The use of a wind power generation system, the operating principle of which is described in patents [4, 5], will make it possible to rationally use the rotational energy of each of the six axes of the puzzle game during the game. Given the fact that the duration of the game can be quite long, the energy generated will be enough to charge a small smartphone battery. And for the convenience of energy transfer, the electromechanical device of the three-dimensional puzzle game includes a wireless charging transmitter according to the Qi standard, which is quite versatile [6]. This standard provides all the necessary information for the design of a Qi wireless charging transmitter, the practical implementation of which is described, for example, in [7], which discloses the concept of "Qi wireless charging transmitter" used in this application. Together, the application of this solution will make it possible to rationally use the rotational energy that occurs during the game and eliminate the disadvantage of the prototype.
На фиг. 1 представлено электромеханическое устройство объемной игры-головоломки, In FIG. 1 shows the electromechanical device of the three-dimensional puzzle game,
где 1 - преобразователь энергии вращения первой оси;where 1 is the rotational energy converter of the first axis;
2 - преобразователь энергии вращения второй оси;2 - energy converter of rotation of the second axis;
3 - преобразователь энергии вращения третьей оси;3 - third axis rotation energy converter;
4 - преобразователь энергии вращения четвертой оси;4 - fourth axis rotation energy converter;
5 - преобразователь энергии вращения пятой оси;5 - fifth axis rotation energy converter;
6 - преобразователь энергии вращения шестой оси;6 - sixth axis rotation energy converter;
7 - сумматор;7 - adder;
8 - передатчик беспроводной зарядки по стандарту Qi.8 - Qi wireless charging transmitter.
Электромеханическое устройство объемной игры-головоломки работает следующим образом: преобразователи энергии вращения осей 1-6 преобразуют механическую энергию, возникающую во время вращения каждой из шести осей игры-головоломки, в электрическую энергию, которая суммируется с помощью сумматора 7 и передается беспроводным способом в стороннюю нагрузку с помощью передатчика беспроводной зарядки по стандарту Qi 8.The electromechanical device of the three-dimensional puzzle game works as follows: the rotational energy converters of the 1-6 axes convert the mechanical energy that occurs during the rotation of each of the six axes of the puzzle game into electrical energy, which is summed up using the
Для примера рассмотрим электромеханическое устройство объемной игры-головоломки, реализованное в составе кубика Рубика. Макет игры-головоломки показал возможность беспроводной зарядки аккумулятора емкостью 3000 мА ч для смартфона, с подключенным к нему через переходник USB-OTG приемником беспроводной зарядки по стандарту Qi. За 1 час игры уровень заряда аккумулятора увеличился на 10%. Подключение приемника беспроводной зарядки по стандарту Qi к смартфону в той реализации, которая описана в [7], происходит с помощью общеизвестной технологии USB-OTG, которую современные смартфоны поддерживают по умолчанию. Поддержка отдельно взятым смартфоном технологии USB-OTG указывается производителем в технических характеристиках смартфона, поэтому в терминах текущей заявки понятие «переходник USB-OTG» всего лишь отражает одну из встроенных функций смартфона. С примерами подобных смартфонов можно ознакомиться в общедоступном источнике [8]. Соответственно, пользователь может с помощью встроенной функции USB-OTG подключить к смартфону иное устройство (под которым в данном случае подразумевается приемник беспроводной зарядки по стандарту Qi, сущность которого подробно раскрыта в источнике [7]) и взаимодействовать с ним, т.е. принимать энергию беспроводным способом от передатчика беспроводной зарядки по стандарту Qi, размещенному в электромеханическом устройстве объемной игры-головоломки.For example, let's consider an electromechanical device of a three-dimensional puzzle game implemented as part of a Rubik's cube. The mock-up of the puzzle game showed the ability to wirelessly charge a 3000 mAh battery for a smartphone with a Qi wireless charging receiver connected to it via a USB-OTG adapter. In 1 hour of play, the battery level increased by 10%. Connecting a wireless charging receiver according to the Qi standard to a smartphone in the implementation described in [7] occurs using the well-known USB-OTG technology, which modern smartphones support by default. Support for a single smartphone of USB-OTG technology is indicated by the manufacturer in the technical characteristics of the smartphone, therefore, in terms of the current application, the concept of "USB-OTG adapter" only reflects one of the built-in functions of the smartphone. Examples of such smartphones can be found in the public source [8]. Accordingly, the user can use the built-in USB-OTG function to connect another device to the smartphone (which in this case means a wireless charging receiver according to the Qi standard, the essence of which is described in detail in the source [7]) and interact with it, i.e. receive power wirelessly from the Qi standard wireless charging transmitter housed in the electromechanical device of the 3D puzzle game.
Источники информации:Sources of information:
1. Патент РФ №2113264.1. RF patent No. 2113264.
2. Патент РФ №2320390.2. RF patent No. 2320390.
3. Патент РФ №2403946 - прототип.3. RF patent No. 2403946 - prototype.
4. Патент РФ №2383778.4. RF patent No. 2383778.
5. Патент РФ №2280192.5. RF patent No. 2280192.
6. Wireless Power Consortium: The Qi Wireless Power Transfer System Power Class 0 Specification [Электронный ресурс] // сайт.-Режим доступа: https://www.wirelesspowerconsortium.com/data/downloadables/3/2/0/5/qi-pc0-vl24-public.zip (дата обращения: 11.04.2022).6. Wireless Power Consortium: The Qi Wireless Power Transfer System Power Class 0 Specification [Electronic resource] // site.-Access mode: https://www.wirelesspowerconsortium.com/data/downloadables/3/2/0/5/ qi-pc0-vl24-public.zip (accessed 04/11/2022).
7. Патент РФ №2694360.7. RF patent No. 2694360.
8. Sravnismart.ru: смартфоны с поддержкой OTG [Электронный ресурс] // сайт.-Режим доступа: https://sravnismart.ru/usb_services/usb-otg-2-0/ (дата обращения: 11.04.2022).8. Sravnismart.ru: smartphones with OTG support [Electronic resource] // site.- Access mode: https://sravnismart.ru/usb_services/usb-otg-2-0/ (date of access: 04/11/2022).
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU215596U1 true RU215596U1 (en) | 2022-12-20 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2596095C2 (en) * | 2015-01-12 | 2016-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Modular electronic construction set |
| RU181175U1 (en) * | 2018-02-22 | 2018-07-05 | Ирина Алексеевна Баранова | Multimedia surround gaming device |
| CN111558216A (en) * | 2020-03-30 | 2020-08-21 | 齐鲁工业大学 | Self-driven three-order five-magic cube and control method |
| WO2021144779A1 (en) * | 2020-01-19 | 2021-07-22 | Particula Ltd. | Puzzle component position determination system |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2596095C2 (en) * | 2015-01-12 | 2016-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Modular electronic construction set |
| RU181175U1 (en) * | 2018-02-22 | 2018-07-05 | Ирина Алексеевна Баранова | Multimedia surround gaming device |
| WO2021144779A1 (en) * | 2020-01-19 | 2021-07-22 | Particula Ltd. | Puzzle component position determination system |
| CN111558216A (en) * | 2020-03-30 | 2020-08-21 | 齐鲁工业大学 | Self-driven three-order five-magic cube and control method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10286296B2 (en) | Smart puzzle cube having prompting and recording functions | |
| US3998003A (en) | Construction toy device | |
| US11000772B2 (en) | Electronic device with a three-dimensional transformable display | |
| JPH11342276A (en) | Assembly symmetrical body | |
| JP2010119890A5 (en) | ||
| CN204406773U (en) | A kind of English word random generator | |
| RU215596U1 (en) | ELECTROMECHANICAL DEVICE OF 3D PUZZLE GAME | |
| US6398221B1 (en) | Polyhedron globe puzzle system | |
| CN105582667A (en) | Electronic magic cube achieving communication by means of conductive signals and using method thereof | |
| CN201815117U (en) | Spherical toy | |
| CN209696259U (en) | A kind of central block magnetic force auxiliary positioning magic square | |
| CN201154203Y (en) | Dual facet cubic labyrinth toy | |
| CN217961249U (en) | Chess set | |
| US20080200090A1 (en) | Magnetic construction toy | |
| JP2007275107A (en) | Regular polyhedron posture display device | |
| US4325552A (en) | Manipulative toy | |
| CN202569440U (en) | Pirate chess | |
| CN205549405U (en) | Certainly, electricity generation wrist strength ball of person of outstanding talent's wrist type | |
| CN203971370U (en) | A kind of game paddle that can automatic charging | |
| CN212627255U (en) | Wireless charging seat | |
| KR102540802B1 (en) | Multi regular polyhedron experience device | |
| US4551111A (en) | Ball-like construction for a toy or the like | |
| CN216749015U (en) | Spherical robot | |
| CN216725758U (en) | Multidirectional spherical robot | |
| CN216725759U (en) | Side-rotating spherical robot |