专利名称：智能魔方的制作方法
技术领域：
本发明专利涉及到魔方、位置传感器、微处理器、显示、电源管理，尤其是把微处理 器的记忆功能和算法与传统魔方相结合，设计出一款更易于初学者学习的智能魔方。
背景技术：
魔方是当前世界上最流行最具魅力的益智玩具。能锻炼人的动手能力、智力、空间 想像力。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。本专利就是针对魔方的上述缺点，开发出一种能够在用户无法复原魔方的情况下 给出指导，并指引完成魔方的复原，从而使得魔方不再是天才的玩具，而真正普及到所有 人，充分发挥出了魔方的无穷魅力，使得任何人都能玩得好魔方。
发明内容
本发明的目的在于避免传统魔方对初学者的障碍，通过在传统魔方上增加旋转检 测、记忆、程序分析、复原提示等电子功能，帮助初学者完成魔方的复原过程，消除初学者的 障碍，提高初学者的兴趣。
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施方法不构成对本发明的任何限 制。附图1是传统三阶魔方的示意图。附图2是智能魔方的示意图。附图3是检测面旋转的示意图。
具体实施例方式智能魔方主要由面旋转方向及角度检测单元、微处理器单元、复原提示单元组成。 其基本工作原理是当魔方离开原始位置开始，智能魔方会自动记录每个面的旋转角度及方 向，并记忆。当用户无法复原时，只需通过按钮或其他方法激活魔方的复原程序，智能魔方 就会在微处理器的复原指引下帮助用户完成复原，用户只需要按提示的方法一步步操作， 就会使魔方复原。本例以最普及的三阶魔方为例，说明智能魔方的工作原理及功能特点。传统三阶魔方如附图1，由12个棱块，8个角块，6个中心块组成。角的色块有三种 颜色，棱的色块有两种颜色，中心块只有一种颜色。其中6个中心块的相对位置是不会改变 的，12棱块的位置会在不同的棱块位置内移动，8个角块的位置也会在不同的角块位置内 移动。
智能魔方如附图2，智能魔方在外观及使用上与传统魔方完全相同，但智能魔方可 以在用户需要学习魔方复原时提供指示，用户只需要按附图2上的面旋转指示箭头一步步 旋转对应的面即可。其中附图2的右边为一个中心块的显示示意图，每个面的中心块的以 显示不同的旋转方向(顺时针或逆时针)及角度(90度，180度，270度)。根据智能魔方内 的微处理器控制，可以通过箭头指示用户完成这个面的旋转，如此循环，直到魔方复原。面旋转记录由于魔方在旋转过程中，每个面上的色块相对位置不会改变，同时连接中心块的 轴不会动，因此只要读取这个面相对于轴的转动方向、角度，就可以记录下这次旋转对于魔 方的改变。其原理如附图3，在每个面的中心块上有A、B、C、D四个位置标记，当转轴转动 后，通过A、B、C、D与轴的相对位置(如箭头方向)，就可以检测到当前面的旋转方向及角 度。检测方法可以是机械、光电、电磁方法的编码方式。复原指示功能如图2，在每个面的中心块有能够显示不同旋转方及角度的显示装置构成，可以是 LCD, LED等，微处理器会根据记忆数据，给出复原的算法，并控制对应的中心块显示出旋转 方向及角度，如此重复，直到魔方复原。当然，实例只是复原提示的一种途径，比如显示提示 可以是魔方上的任意部位，也可以是声音提示或其它提示方式。微处理器单元微处理器根据魔方从离开原始位置开始记录下的旋转数据，通过计算，就会得出 复原的步骤。程序处理方法包括旋转数据的读取、记忆、处理，显示控制，还原步骤的优化计 算，还原开关的读取等。
权利要求
1.一种智能魔方，其特征在于，包括可以检测到魔方每个面的旋转方向及角度，并通过微处理对记录数据进行处理、记忆， 当用户需要复原时，可以提示用户完成魔方的复原。
2.根据权利要求1所述的智能魔方，其特征在于，所述智能魔方还包括每个面的旋转转检测可以是机械编码的方式，也可以是电子编码的方式，也可以其它 编码方式。
3.根据权利要求1所述的智能魔方，其特征在于，所述智能魔方还包括魔方还原指示可以是LED、IXD显示指示的方式，也可以是声音提示的方式，也可以是 其他人能感知的方式。
4.根据权利1所述的智能魔方，其特征在于，所述智能魔方还包括 微处理器对数据的记忆方式，应当包含所有电子信息的存储方式。
5.根据权利1所述的智能魔方，其特征在于，所述智能魔方还包括微处理器根据智能魔方的记忆数据得出魔方目前状态，并由此计算出还原的程序思路 及算法。
6.根据权利1所述的智能魔方，其特征在于，所述智能魔方还包括 利用每个面的旋转及角度所记忆的数据，计算出魔方状态的程序算法。
7.根据权利3所述的智能魔方，其特征在于，所述智能魔方还包括LED、LCD显示指示的方式可以营造的灯光或图案特征，并衍生出新的特征；其声音指 示特征所衍生的声音特征，包括音乐背景等特征。
8.根据权利4所述的智能魔方，其特征在于，所述智能魔方还包括 微处理器对数据的处理而得出的其他魔方信息，比如目前的魔方状态信息等。
全文摘要
一种具有记忆功能的新型魔方，可以指导用户完成魔方的复原，从而大大简化了魔方对与初学者的障碍，提高魔方的趣味性，尤其适合于青少年和儿童，在获得趣味的同时提高智力与动手能力。同时，通过内部电子设备，可以在用户使用时提供信息、背景音乐、灯光效果等功能，大大增加了魔方的魅力以及玩魔方的趣味性。
文档编号A63F9/08GK102068814SQ201110042278
公开日2011年5月25日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者刘辉 申请人:刘辉