专利名称：一种训练用三阶魔方及其换棱复原方法
技术领域：
本发明涉及一种训练用三阶魔方及其换棱复原方法，该复原方法换棱时不换角， 称之为“张氏拧法”。
背景技术：
魔方由魔方体及魔方体表面的色层组成，魔方体由角方块、棱方块、中方块、中部 的连接装置组和表面的色层组成，魔方体六面的色层均不同。现有的魔方复原过程复杂，不 适用于初学者或年幼的孩子。
在现有三阶魔方复原过程中，在复原完成下面两层后，需要对上层的四个棱方块 进行复原，首先旋转上面一层将其中一个棱方块旋至正确的位置，然后再调整其余三个棱 方块，调整其余三个棱方块为V U, Fi UFR或LUFU' Fi Li (将魔方朝向操作者的一 层为F、背面一层为B、左层L、右层R、上层U、下层D)，简称为换棱公式，采用该换棱公式换 棱时会引起角方块的之间的变换，不能实现在只在角方块之间变换的目的。发明内容
本发明为了解决现有技术中三阶魔方结构复杂、复原过程繁锁、不易学习和训练 的问题，提供一种训练用三阶魔方。
本发明为解决该训练用三阶魔方的复原问题，提供一种换棱不换角的复原方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案一种训练用三阶魔方，它包括角方块、棱方块、中方块及中部的连接装置，角方块有三 个色层，棱方块有两个色层，中方块有一个色层，所述上层四个棱方块的其中之三的一个面 上均设有同种颜色的第一色层，该魔方角方块、棱方块和中方块上其余的色层为第二色层， 第二色层和第一色层的颜色不同。
所述第一色层分别位于上层前侧棱方块的侧面、上层后侧棱方块的上面、上层右 侧棱方块的侧面。
所述第一色层分别位于上层右侧棱方块的上面、上层后侧棱方块的侧面、上层前 侧棱方块的侧面。
情况一当该训练用三阶魔方为第一色层分别位于上层前侧棱方块的侧面、上层 后侧棱方块的上面、上层右侧棱方块的侧面时，其复原方法是LFR' F' L' RURU, R'。该 方法同样可以写成R(MR)UR' U, (MR' )URU, Ri，其中MR表示中间层顺时针方向旋转 (顺时针方向指从右侧看)。
情况二 当训练用三阶魔方为第一色层分别位于上层右侧棱方块的上面、上层后 侧棱方块的侧面、上层前侧棱方块的侧面时，其复原方法是Rur U, Ri LFRFi V。该方 法同样可以写成RUr U' (MR)URU' (MR' )R;。3CN 102974095 A书明说2/3页
使用时首先将该训练用三阶魔方的带有第一色层的三个棱方块任意旋转且位于 同一层内，当符合上述情况(或为镜像关系)时，即可采用本发明的复原方法进行复原。
当普通三阶魔方的三棱呈现上述情况时，亦可用采用张氏拧法进行复原，因此该 张氏拧法也非常适用于普通三阶魔方的复原。
该发明是本发明人张祥明经过探索而首创，故称之为“张氏拧法”。下面对本张氏 拧法在换角上的应用作扩展叙述当该训练用三阶魔方为第一色层分别位于上层左前侧角方块的前侧面、上层左后侧角 方块的上面、上层右后侧棱方块的右侧面时，其复原方法是RL' UR' U, LURU' R'。即用 Li代替MR，用L代替MRi。
当训练用三阶魔方为所述第一色层分别位于上层右后侧角方块的上 面、上层左后侧角方块的后侧面、上层左前侧角方块的前侧面时，其复原方法是 RUR' U' V URU' LR'。即用 L'代替 MR，用 L 代替 MR'。
由此可见，本方法具有意想不到的适用性，只要掌握该方法，即可实现换棱和换 角，因此掌握这一种方法，复原整个三阶魔方是没问题的。
本发明的有益效果是(O该训练用三阶魔方结构简单、使用方便、制作成本低；(2)该方法克服了现有换棱公式在换棱同时也带来角方块变换的缺点，实现了在换棱 的同时不换角的目的。由于所有棱方块均可移动于本发明所述之两种情况之一，因此本方 法还可以实现任意棱之间的变换，而不引起任何其它块或面的变换；(3)由于三阶魔方的中方块之间相对位置不变，因此只要把棱方块和角方块移动至正 确位置即可复原，因此可以节简三阶魔方的复原公式，在掌握了本发明的换棱公式后，再掌 握换角公式即可，便于初学者学习、理解和掌握。进一步而言，由于换棱与换角的公式通用， 因此掌握了一种方法，即可将整个三阶摩方复原，具有开创性的意义。
图I是本发明实施例I结构示意图。
图2是本发明实施例2结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例I如图I所示，一种训练用三阶魔方，它包括角方块、棱方块、中方块及中部的连接装置， 角方块有三个色层，棱方块有两个色层，中方块有一个色层，所述第一色层分别位于上层前 侧棱方块的侧面(a面)、上层后侧棱方块的上面(b面)、上层右侧棱方块的侧面(c面)，该魔 方角方块、棱方块和中方块上其余的色层为第二色层，第二色层和第一色层的颜色不同。
复原方法LFRi Fi Li RURU, Ri。复原后，棱方块I移动到棱方块2位置，棱 方块2移动到棱方块3位置，棱方块3移动到棱方块I位置。其中棱方块I的a面移动到 棱方块2的侧面，b面移动到棱方块3的Cl面，c面移动到棱方块I的al面，完成复原过 程，而不引起其它任意块或面的变换。4CN 102974095 A书明说3/3页
实施例2如图2所示，一种训练用三阶魔方，它包括角方块、棱方块、中方块及中部的连接装置， 角方块有三个色层，棱方块有两个色层，中方块有一个色层，所述第一色层分别位于上层右 侧棱方块的上面(a面)、上层后侧棱方块的侧面、上层前侧棱方块的侧面(c面)。该魔方角 方块、棱方块和中方块上其余的色层为第二色层，第二色层和第一色层的颜色不同。
复原方法RURi U, Ri LFRF' Li。复原后，棱方块I移动到棱方块2位置，棱 方块2移动到棱方块3位置，棱方块3移动到棱方块I位置。其中棱方块I的a面移动到 棱方块2的bl面，棱方块2的侧面移动到棱方块3的Cl面，c面移动到棱方块I的a面， 完成复原过程，而不引起其它任意块或面的变换。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式
进行了描述，但并非对本发明保护范 围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做 出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。权利要求
1.一种训练用三阶魔方，它包括角方块、棱方块、中方块及中部的连接装置，角方块有三个色层，棱方块有两个色层，中方块有一个色层，其特征在于，所述上层四个棱方块的其中之三的一个面上均设有同种颜色的第一色层，该魔方角方块、棱方块和中方块上其余的色层为第二色层，第二色层和第一色层的颜色不同。
2.如权利要求I所述的训练用三阶魔方，其特征在于，所述第一色层分别位于上层前侧棱方块的侧面、上层后侧棱方块的上面、上层右侧棱方块的侧面。
3.如权利要求I所述的训练用三阶魔方，其特征在于，所述第一色层分别位于上层右侧棱方块的上面、上层后侧棱方块的侧面、上层前侧棱方块的侧面。
4.权利要求2所述的训练用三阶魔方的复原方法，其特征在于该方法为LFR' F' L' RURU, R'。
5.权利要求3所述的训练用三阶魔方的复原方法，其特征在于该方法为RUR' U, R' LFRF' L'。
全文摘要
本发明公开了一种训练用三阶魔方，它包括角方块、棱方块、中方块及中部的连接装置，角方块有三个色层，棱方块有两个色层，中方块有一个色层，所述上层四个棱方块的其中之三的一个面上均设有同种颜色的第一色层，该魔方角方块、棱方块和中方块上其余的色层为第二色层，第二色层和第一色层的颜色不同。本发明还提供一种换棱不换角的方法(称为张氏拧法)，即LFR′F′L′RURU′R′或R(MR)UR′U′(MR′)URU′R′。本发明的训练用三阶魔方结构简单、使用方便、制作成本低；该方法克服了现有换棱公式在换棱同时也带来角方块变换的缺点，实现了在换棱的同时不换角的目的。
文档编号A63F9/08GK102974095SQ20121044216
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者张祥明 申请人:张祥明