魔方求解机及其四面联动机构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种魔方求解机及其四面联动机构。一种四面联动机构，包括：前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置和四面联动装置；所述前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置分别用于对魔方的前面、后面、左面和右面进行夹持后进行旋转；所述四面联动装置包括中心旋转电机、两个齿轮、四个齿条、四个滑轨和四个连接件。本实用新型专利技术的有益效果：提供了一种四面联动机构，采用该四面联动机构的魔方求解机，可以实现四个侧面夹持旋转装置同时靠近或者远离魔方。

【技术实现步骤摘要】
魔方求解机及其四面联动机构
本技术涉及魔方领域，具体涉及一种魔方求解机及其四面联动机构。
技术介绍
魔方玩具是目前最为流行的智力玩具之一，复原任意初态的魔方公认具有相当的难度。因此出现了通过机器解算自动还原魔方的技术。不妨将能够取代人工操作、自动复原魔方的机构简称作“魔方求解机”。传统技术存在以下技术问题：专利CN201410111047.5展示的是一种单面执行旋转求解的结构，不能多面联动快速求解魔方的技术。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种魔方求解机及其四面联动机构，多面联动快速求解魔方。为了解决上述技术问题，本技术提供了一种四面联动机构，包括：前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置和四面联动装置；所述前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置分别用于对魔方的前面、后面、左面和右面进行夹持后进行旋转；所述四面联动装置包括中心旋转电机、两个齿轮、四个齿条、四个滑轨和四个连接件；所述四个连接件的上端分别支撑所述前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置和右面夹持旋转装置，所述四个连接件的下端与所述滑轨滑动配合；所述中心旋转电机驱动所述两个齿轮；所述两个齿轮中的一个齿轮与所述四个齿条中的两个互相平行的齿条配合，剩下的一个齿轮与所述四个齿条中其余的两个互相平行的齿条配合；所述齿条远离所述中心旋转电机的一端固定在所述连接件上。在其中一个实施例中，所述中心旋转电机是步进电机。在其中一个实施例中，所述前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置和右面夹持旋转装置都包括夹持旋转电机和被所述夹持旋转电机驱动的夹持块。在其中一个实施例中，所述夹持块用于夹持魔方的一组相对的边。在其中一个实施例中，所述夹持块用于夹持魔方的一个面的中心块的一组相对的边。在其中一个实施例中，所述夹持块包括匚型卡块。在其中一个实施例中，所述夹持块还包括固定在所述匚型卡块中间的顶块。在其中一个实施例中，所述顶块的材料是橡胶。在其中一个实施例中，所述夹持旋转电机是步进电机。基于同样的专利技术构思，本技术还提供一种魔方求解机，包括任一项所述的四面联动机构。本技术的有益效果：提供了一种四面联动机构，采用该四面联动机构的魔方求解机，可以实现四个侧面夹持旋转装置同时靠近或者远离魔方。附图说明图1是本技术实施例中魔方求解机的整体结构示意图。图2是本技术实施例中魔方求解机的局部示意图。图3是本技术实施例中魔方求解机中四面联动装置的示意图。(需要注意的是，连接件只示出了一部分)图4是本技术实施例中魔方求解机中邻面联动装置的示意图。图5是本技术实施例中魔方求解机中相机的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。一种四面联动机构，包括：前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置和四面联动装置；所述前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置分别用于对魔方的前面、后面、左面和右面进行夹持后进行旋转；所述四面联动装置包括中心旋转电机、两个齿轮、四个齿条、四个滑轨和四个连接件；所述四个连接件的上端分别支撑所述前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置和右面夹持旋转装置，所述四个连接件的下端与所述滑轨滑动配合；所述中心旋转电机驱动所述两个齿轮；所述两个齿轮中的一个齿轮与所述四个齿条中的两个互相平行的齿条配合，剩下的一个齿轮与所述四个齿条中其余的两个互相平行的齿条配合；所述齿条远离所述中心旋转电机的一端固定在所述连接件上。在其中一个实施例中，所述中心旋转电机是步进电机。在其中一个实施例中，所述前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置和右面夹持旋转装置都包括夹持旋转电机和被所述夹持旋转电机驱动的夹持块。在其中一个实施例中，所述夹持块用于夹持魔方的一组相对的边。在其中一个实施例中，所述夹持块用于夹持魔方的一个面的中心块的一组相对的边。在其中一个实施例中，所述夹持块包括匚型卡块。在其中一个实施例中，所述夹持块还包括固定在所述匚型卡块中间的顶块。在其中一个实施例中，所述顶块的材料是橡胶。这样的话，顶块可以更好地顶住魔方一个面的中心块，增大旋转时的摩擦力。在其中一个实施例中，所述夹持旋转电机是步进电机。基于同样的专利技术构思，本技术还提供一种魔方求解机，包括任一项所述的四面联动机构。使用时，只需要把四面联动机构固定在魔方求解机的底架上。本技术的有益效果：提供了一种四面联动机构，采用该四面联动机构的魔方求解机，可以实现四个侧面夹持旋转装置同时靠近或者远离魔方。可以理解，为了更方便地理解本技术的四面联动机构，下面介绍一个采用本技术的四面联动机构的魔方求解机一个可能的例子，下面的例子中魔方求解机是五个面的夹持旋转装置同时联动，但是本技术的四面联动机构的魔方求解机可以仅仅是只有四个侧面的夹持旋转装置同时联动，剩下的两个面的夹持旋转装置各自独立运动。可以理解，为了下面的行文方便，前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置和四面联动装置等五个装置共同组成本技术的四面联动机构。参阅图1到图5，一种魔方求解机，包括：底架100、控制器200、图像获取装置和固定在所述底架上的魔方驱动组件；所述控制器根据所述图像获取装置获取的魔方的图像控制所述魔方驱动组件驱动魔方。所述魔方驱动组件包括底面夹持旋转装置、顶面夹持旋转装置、前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置、四面联动装置和邻面联动装置。所述底面夹持旋转装置、顶面夹持旋转装置、前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置分别用于对魔方的底面、顶面、前面、后面、左面和右面进行夹持后进行旋转。六个面的具体夹持旋转装置可以如下：所述底面夹持旋转装置、顶面夹持旋转装置、前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置都包括夹持旋转电机400和被所述夹持旋转电机驱动的夹持块。在其中一个实施例中，所述夹持块用于夹持魔方的一组相对的边。或者所述夹持块用于夹持魔方的一个面的中心块的一组相对的边。前者和后者分别是行业内通称的外夹方案和内夹方案。CN201410111047.5就展示了一种外夹方案，在此不再赘述。由于魔方共有12条边，采取适当的统筹布局，六面夹持旋转装置都可以采用外夹方案。当然也可以这样设置，六面夹持旋转装置可以部分采用外夹，部分采用内夹，本技术在此不做限本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四面联动机构，其特征在于，包括：前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置和四面联动装置；/n所述前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置分别用于对魔方的前面、后面、左面和右面进行夹持后进行旋转；/n所述四面联动装置包括中心旋转电机、两个齿轮、四个齿条、四个滑轨和四个连接件；/n所述四个连接件的上端分别支撑所述前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置和右面夹持旋转装置，所述四个连接件的下端与所述滑轨滑动配合；/n所述中心旋转电机驱动所述两个齿轮；所述两个齿轮中的一个齿轮与所述四个齿条中的两个互相平行的齿条配合，剩下的一个齿轮与所述四个齿条中其余的两个互相平行的齿条配合；所述齿条远离所述中心旋转电机的一端固定在所述连接件上。/n

【技术特征摘要】
1.一种四面联动机构，其特征在于，包括：前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置和四面联动装置；
所述前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置、右面夹持旋转装置分别用于对魔方的前面、后面、左面和右面进行夹持后进行旋转；
所述四面联动装置包括中心旋转电机、两个齿轮、四个齿条、四个滑轨和四个连接件；
所述四个连接件的上端分别支撑所述前面夹持旋转装置、后面夹持旋转装置、左面夹持旋转装置和右面夹持旋转装置，所述四个连接件的下端与所述滑轨滑动配合；
所述中心旋转电机驱动所述两个齿轮；所述两个齿轮中的一个齿轮与所述四个齿条中的两个互相平行的齿条配合，剩下的一个齿轮与所述四个齿条中其余的两个互相平行的齿条配合；所述齿条远离所述中心旋转电机的一端固定在所述连接件上。


2.如权利要求1所述的四面联动机构，其特征在于，所述中心旋转电机是步进电机。


3.如权利要求1所述的四面联动机构，...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜文旭，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32