交互式魔方及其操控方法技术

本发明专利技术涉及魔方的技术领域，公开了交互式魔方及其操控方法，交互式魔方包括控制板、多个与控制板电性连接的动力模块、电源模块、多个中心块、多个棱块以及多个角块；动力模块具有动力输出轴，控制板控制动力输出轴转动；动力输出轴的外端部连接中心块；相邻的中心块之间设有活动的棱块及角块，多个中心块、多个棱块及多个角块围合形成多面体，多面体具有多个转动面，转动面具有中心块、角块以及棱块；当控制板控制动力模块的动力输出轴转动时，动力输出轴带动整个转动面转动，通过外部的遥控终端遥控控制板，驱动转动面转动，改变以往依靠人手转动魔方的操作，玩法多样化，便于用户学习，大大降低初学者的入门难度。

【技术实现步骤摘要】
交互式魔方及其操控方法
本专利技术专利涉及魔方的
，具体而言，涉及交互式魔方及其操控方法。
技术介绍
魔方，又叫鲁比克方块，中国台湾地区称之为魔术方块，中国香港地区称之为扭计骰，最早是由匈牙利布达佩斯建筑学院厄尔诺·鲁比克(又称作厄尔诺·卢比克)教授于1974年专利技术的。魔方狭义上指三阶魔方，三阶魔方形状通常是正方体，由有弹性的硬塑料制成。竞速玩法是将魔方打乱，然后在最短的时间内复原。从广义上看，魔方可以指各类可以通过转动打乱和复原的几何体。魔方(三阶魔方)是由26个块和一个立体的十字架组成的，其中，26个块包括6个中心块，8个角块和12个棱块。6个中心块分别连接在立体十字架的6个轴端，8个角块及12个棱块分别活动插入在两个相邻的中心块之间，这样，6个中心块、8个角块以及12个棱块组装形成正方体形状。6个中心块分别位于正方体的6个面的中心位置，且中心块只有单个面朝外；8个角块分别位于正方体的8个角端，且角块有3个面朝外；12个棱块分别位于两个相邻的中心块之间，且棱块有两个面朝外。现有技术中，魔方一般都是靠人手操作转动，通过转动以使打乱后的魔方复原，初学者需要耗费很多时间去记忆公式，入门难，玩法单一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供交互式魔方，旨在解决现有技术中，通过手动转动魔方，存在玩法单一的问题。本专利技术是这样实现的，交互式魔方，包括控制板、多个与控制板电性连接的动力模块、电源模块、多个中心块、多个棱块以及多个角块；所述电源模块与控制板电性连接；所述多个动力模块均设有动力输出轴，所述控制板控制所述动力模块的动力输出轴转动；所述动力输出轴具有朝外延伸的外端部，所述动力输出轴的外端部连接中心块；相邻的所述中心块之间设有活动的棱块及角块，多个所述中心块、多个棱块及多个角块围合形成多面体，所述多面体具有多个转动面，所述转动面具有所述中心块、角块以及棱块；当所述控制板控制动力模块的动力输出轴转动时，所述动力输出轴带动整个转动面转动。进一步的，在所述转动面中，所述棱块与角块之间具有磁吸结构。进一步的，所述多面体内设有与控制板电性连接的角度传感器，所述角度传感器的输出数值与所述中心块的转动角度同步变化。进一步的，所述角度传感器固定在所述动力模块上。进一步的，所述动力模块包括电机以及驱动齿轮，所述电机与控制板电性连接，所述控制板控制电机驱动所述驱动齿轮转动；所述动力输出轴具有内端部，所述动力输出轴的内端部与驱动齿轮之间通过可相对互动的啮合结构连接，当所述动力输出轴与驱动齿轮之间的扭转力小于打滑设定值时，所述驱动齿轮与动力输出轴同步转动，当所述动力输出轴与驱动齿轮之间的扭转力大于打滑设定值时，所述动力输出轴相对于驱动齿轮打滑转动。进一步的，所述电机具有转动轴，所述转动轴与驱动齿轮之间通过减速结构联动连接。进一步的，所述驱动齿轮具有朝向动力输出轴的内端部的啮合端面，所述啮合结构包括形成在所述啮合端面的啮合槽或啮合凸块以及设置在所述动力输出轴的内端部的啮合凸块或啮合槽，所述啮合凸块嵌入在所述啮合槽中。进一步的，所述啮合凸块的外周面与所述啮合凹槽的内侧壁之间设有摩擦层。进一步的，所述驱动齿轮具有朝向动力输出轴的内端部的啮合端面，所述啮合端面设置有第一啮合齿，所述动力输出轴的内端部设有第二啮合齿，所述第一啮合齿与第二啮合齿啮合；所述驱动齿轮具有与啮合端面相背离的抵接端面，所述抵接端面的下方设有弹性件，所述弹性件的下端固定，所述弹性件的上端抵接在所述驱动齿轮的抵接端面。本专利技术还提供了交互式魔方的操控方法，所述控制板上设有无线通讯模块、主控芯片、陀螺仪、加速度计以及电机驱动芯片；所述交互式魔方上电开机后，所述主控芯片根据陀螺仪及角度传感器的数值自动复原各个所述动力模块至初始状态；所述无线通讯模块实时接收遥控终端的控制指令，所述主控芯片读取指令控制，控制对应的所述动力模块转动，且所述主控芯片实时将各个所述转动面的信息发送回遥控终端；通过陀螺仪和加速度计的数值，所述主控芯片实时计算出各个所述转动面对应遥控终端的方位。与现有技术相比，本专利技术提供的交互式魔方，其可以通过外部的遥控终端遥控控制板，由控制板驱动动力模块带动转动面转动，从而实现遥控转动魔方的效果，改变以往依靠人手转动魔方的操作，玩法多样化；另外，控制板可以反馈魔方的复原步骤至遥控终端，便于用户学习，大大降低初学者的入门难度。附图说明图1是本专利技术提供的交互式魔方的立体示意图；图2是本专利技术提供的交互式魔方的部分立体示意图；图3是本专利技术提供的动力模块的立体示意图；图4是本专利技术提供的动力模块的部分立体示意图；图5是本专利技术提供的交互式魔方的操控流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。以下结合具体实施例对本专利技术的实现进行详细的描述。本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本专利技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。参照1-5图所示，为本专利技术提供的较佳实施例。本实施例提供的魔方可以是三阶魔方，也可以是二阶魔方，或者其他更高阶的魔方，不仅限制于本实施例的三阶魔方。交互式魔方，包括控制板、多个与控制板电性连接的动力模块106、多个中心块103、多个棱块102、电源模块以及多个角块101，电源模块分别与动力模块106及控制板电性连接；控制板作为中控中心，其具有主控芯片、无线通讯模块、陀螺仪、加速度计等，这样，控制板则可以与外部的遥控终端进行无线通讯，接收遥控指令或发送魔方的状态数据，且可以对信号或数据进行运算处理等。动力模块106是由控制板控制的动力，用于操作整个魔方的转动运作。中心块103、棱块102以及角块101为魔方的常规部件，中心块103具有单个朝外的外端面，棱块102具有两个朝外的外端面，角块101则具有三个朝外的外端面；相邻的中心块103之间设有活动的棱块102及角块101，多个中心块103、多个棱块102及多个角块101围合形成多面体，多面体可以是椎体或方体或更高阶的多面体等等，具体可视多个中心块103、多个棱块102以及多个角块101之间的搭配方式而定。多面体具有多个转动面，转动面具有中心块103、角块101以及棱块102。动力模块106设有动力输出轴1061，多个动力模块106的动力输出轴1061之间相互背离布置，控制板控制动力模块106的动力输出轴1061转动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.交互式魔方，其特征在于，包括控制板、多个与控制板电性连接的动力模块、电源模块、多个中心块、多个棱块以及多个角块；所述电源模块与控制板电性连接；所述多个动力模块均设有动力输出轴，所述控制板控制所述动力模块的动力输出轴转动；所述动力输出轴具有朝外延伸的外端部，所述动力输出轴的外端部连接中心块；相邻的所述中心块之间设有活动的棱块及角块，多个所述中心块、多个棱块及多个角块围合形成多面体，所述多面体具有多个转动面，所述转动面具有所述中心块、角块以及棱块；当所述控制板控制动力模块的动力输出轴转动时，所述动力输出轴带动整个转动面转动。/n

【技术特征摘要】
1.交互式魔方，其特征在于，包括控制板、多个与控制板电性连接的动力模块、电源模块、多个中心块、多个棱块以及多个角块；所述电源模块与控制板电性连接；所述多个动力模块均设有动力输出轴，所述控制板控制所述动力模块的动力输出轴转动；所述动力输出轴具有朝外延伸的外端部，所述动力输出轴的外端部连接中心块；相邻的所述中心块之间设有活动的棱块及角块，多个所述中心块、多个棱块及多个角块围合形成多面体，所述多面体具有多个转动面，所述转动面具有所述中心块、角块以及棱块；当所述控制板控制动力模块的动力输出轴转动时，所述动力输出轴带动整个转动面转动。


2.如权利要求1所述的交互式魔方，其特征在于，在所述转动面中，所述棱块与角块之间具有磁吸结构。


3.如权利要求1所述的交互式魔方，其特征在于，所述多面体内设有与控制板电性连接的角度传感器，所述角度传感器的输出数值与所述中心块的转动角度同步变化。


4.如权利要求3所述的交互式魔方，其特征在于，所述角度传感器固定在所述动力模块上。


5.如权利要求1至4任一项所述的交互式魔方，其特征在于，所述动力模块包括电机以及驱动齿轮，所述电机与控制板电性连接，所述控制板控制电机驱动所述驱动齿轮转动；所述动力输出轴具有内端部，所述动力输出轴的内端部与驱动齿轮之间通过可相对互动的啮合结构连接，当所述动力输出轴与驱动齿轮之间的扭转力小于打滑设定值时，所述驱动齿轮与动力输出轴同步转动，当所述动力输出轴与驱动齿轮之间的扭转力大于打滑设定值时，所述动力输出轴相对于驱动齿轮打滑转动。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖荫维，
申请(专利权)人：东莞市特斯迈电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44