专利名称：周游世界导游魔球及导游魔板的制作方法
技术领域：
本发明是为实现哈密顿圈而设计的周游世界导游魔球和可变形哈密顿圈导游魔板。
“1859年，英国数学家兼物理学家哈密顿提出以下周游世界问题用一个正十二面体的二十个顶点表示二十个城市，怎样才能从一个城市出发，沿着棱经过每个城市恰好一次，最后返回到出发点？这一问题是由哈密顿本人所解决，其方法如下当旅游者沿一条棱到达这条棱的终点时，他可以沿右边的棱继续前进(记为R)，也可以沿左边的棱继续前进(记为L)，或者这一终点就是他的起点，此时，旅游者便停止不动(记为I)。可以用明显的方式规定这几种前进方式的乘积，例如，L2R表示前两次沿左边的棱前进，接着再沿右边的棱前进的旅游方式，容易验证L2R3LRLRL3R3LRLRL＝I这表明，只要按照上式左端规定的旅游方式由某一域出发，旅游者将经过每个城市恰好一次，然后返回该城，把这一旅游方式倒过来，可以给出此问题的另一解答。已经证明，除此之外，采用别的旅游方式是不能按要求周游世界的。”[摘自《中学数学教师手册》第1-94---1-95，上海教育出版社出版，1986年5月第1版，1986年5月第1次印刷。]上述引文中最后写到“除此之外，采用别的旅游方式是不能按要求周游世界的。”我认为这不确切。我不清楚是否有人得到了其它的周游世界的方式，可我目前已开发出由一个顶点出发按哈密顿圈的要求周游世界的路径达30种，同样其反方向(即倒行方向)也有30种，共60种。正十二面体有20个顶点，各有60条路径可选，故总共有60×20＝1200条路径可按哈密顿圈要求达到周游世界的目的。
正十二面体各面经变形后可画成如图3所示的平面图。
利用哈密顿圈原理设计制造周游世界的导游魔球及可变形的哈密顿圈导游魔板我一直没有检索到，也未发现过。
本发明的目的就是为实现哈密顿圈的要求而设计的周游世界导游魔球和可变形的哈密顿圈导游魔板。
本发明是在一个由透明材料制成的正十二面体内有一可绕支承轴作任意角度转动的世界地球仪，各顶点处分别设有指示灯和按键，相关顶点之间(即棱上)设有指示灯及连接导线，导线穿过连体支承空心轴与固定在搁架安装板上的程序语言芯片相连接，组成按哈密顿圈要求的各种周游世界的回路。
利用变形的哈密顿圈，在其各节点处安装指示灯，在可绕各自节点转动且能自由伸缩的链上也装有指示灯，通过连线与操纵盒内的程序语言芯片、发声器件、电池及面板上的多功能开关和节点按键相连接，组成按哈密顿圈要求的各种周游世界的回路及某个范围内(世界、地区、国家、省、市、县、区域、景点、公园等)的导游魔板。
本发明具有以下有益效果1.富于知识性，能开发使用者的智力。哈密顿圈本身就是图论中的难题之一，且变化多样，使用本发明可以增强使用者了解世界难题、接触世界难题的勇气和信心，锻炼和开发使用者解决问题的能力，开拓更多符合哈密顿圈要求的路径。
2.富于实用性，可提供使用者具体周游世界的路线。使用者只要揭开正十二面体上的盖板，转动地球仪，使正十二面体的一个顶点基本对准地球仪上使用者当时所处的地点，然后按哈密顿圈的要求选择自己所希望经过的地区和城市的方向，选择某种方法(据《使用指南》)就能达到周游世界的目的，指导旅游者选择最佳路径周游世界。
可根据地域的大小与形状选择可变形的哈密顿圈导游魔板，调节节点，伸缩并转动有关链及节点使可变形哈密顿圈的大小和形状与该地域相近似，指导旅游者选择适合自己需要的路线游览该地域。同时还可在车站、码头、广场、边防、海关、旅社、旅游景点、公园、办公室等处的地图上配上变形哈密顿圈悬挂于广告牌上或墙壁上，可为旅客周游本地区及领导者调查研究(或地质勘探等)找到最佳路径。
3.适合各种层次的人员使用。本发明针对各种年龄层次、文化层次和身体素质而设计适合各自需要的不同类型的魔球。一种是适合文化较低以及少儿、幼儿使用的魔球，此种魔球只要使用者认识A.B.C......20个字母或者只认识1.2.3......20个阿拉伯数字即可使用。另一种是适合一般中小学生以及记忆力衰退了的老年人使用的魔球，此种魔球使用者在哈密顿圈上前进过程中，若不符合哈密顿圈要求的路径则会向使用者发出报警声，提醒使用者路线不对，得退回到前站重来，最终达到周游世界的目的。还有一种是适合高级知识分子、大学生、中学生中智力较高者使用的魔球，此种魔球使用者在哈密顿圈上前进过程中不给任何提示，只有走完全程后方知自己走得对还是错。本发明的另一特点是适合盲人使用，即盲人只要有一定的记忆力，按照提供的魔球使用方法，同样能达到周游世界的目的。为盲人的生活增添了一种新的乐趣。
4.便于携带，是旅游者和出国人员及调研勘探人员的实际指南。本魔球与魔板小巧玲珑，便于携带，可随时使用，可成为旅游者和外出人员的伴侣及实际旅游路线的指南针和方向盘。
5.本魔球还是一件工艺品。由于魔球外层是用透明材料制成的正十二面体，内层有一可转动的世界地球仪，故也是一件特别雅致的工艺品，摆放在所有者希望放置的地方，可与其它工艺品媲美。
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
图1是周游世界导游摩球的外形示意图；图2是图1中A-A剖视图的球体内部及支承轴组合体的结构示意图；图3是可变形哈密顿圈的平面图；图4是平面节点及链结构示意图。
附图中，(1)是正十二面体，(2)是支承轴组合体，(3)是世界地球仪，(4)是按键，(5)是指示灯，(6)是搁架，(7)是安装板，(8)是轴套座，(9)是节点，(10)是多功能开关，(11)是连体支承空心轴，(12)是支承轴套，(13)是弹簧，(14)是面板盖，(15)是地球仪盖，(16)是节点螺钉，(17)是端部为球状可伸缩空心管，(18)是节点螺母，(19)是节点指示灯。
实施例一参照附图，本发明是按以下方式实现哈密顿圈周游世界的打开正十二面体上的面板盖(14)，转动地球仪(3)，在地球仪上找到您所处的位置即为您将要周游世界的出发地点，使之基本对准某一个顶点(即起始站——设此站为A站)，盖好面板盖。选择手动方式，再选择汉语发声方式，启动电源开关，此时摩球发出“您好！”的问候声，按照您选择好的一条能实现哈密顿圈的路线(如A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-L-M-N-O-P-Q-R-S-T-A)(具体使用方法请参照《周游世界导游摩球及导游摩板使用指南》一书)，按起始站A键，此时摩球发出“祝您旅途愉快！”的祝愿声；沿AB棱前进至B站，按B键摩球发出“欢迎您光临！”的欢迎声；再沿BC棱前进至C站，按C键摩球发出“欢迎您光临！”的欢迎声；照此一直到沿ST棱前进至T站，按T键摩球发出“欢迎您光临！”的欢迎声最后沿TA棱返回到起始站A站(即出发地)，再按A键摩球发出“祝贺您凯旋归来！”的祝贺声，表明您已正确按照哈密顿圈的要求顺利通过了每一站一次并返回到了原出发地即周游了全世界而顺利返回到了出发地。若中途有不是按哈密顿圈的路线而按错了键(即走错了站)的话，则摩球会发出“嘟，嘟，嘟！”的报警声，提醒您走错了，得退回到前一站去重来，一直到您走对路线为止。此种适合一般中小学生及老年人使用。
实施例二选择好起始站，手动方式后，再选择“无声”方式启动电源开关后，摩球发出“您好！”的问候声；选择好一条能实现哈密顿圈的路线(如实施例一中的A-B-C……-S-T-A)，按起始站A键，摩球发出“祝您旅途愉快！”的祝愿声；沿AB棱前进至B站，按B键；沿BC棱前进至C站，按C键；如此一直到沿ST棱前进至T站，按T键；其间按键按对按错以及多按键或少按键都不发声(即“无声”)，只有最后沿TA棱(或HA棱或BA棱)前进至A站(即返回到起始站)再按A键时，若中途走的路线完全正确时则摩球发出“祝贺您凯旋归来！”的祝贺声；若您中途按键有错(即不符合哈密顿圈的原则)，则摩球发出“嘟，嘟，嘟！”的报警声，说明您走的路线有错，只有重头再来。此种适合于高级知识分子、大学生、中学生中智力较高者使用。
实施例三松开所有节点螺钉，移动图3中最外圈的各节点使之基本与该地域形状大小相吻合，再将其余节点一一处于我们需要标出的地方，然后拧紧所有的节点螺钉，即该地域的可变形哈密顿圈导游魔板也就“定形”了，参照《使用指南》和选择操纵盒面板上的操作功能键，即可显示您所需要的游览该地域的最佳哈密顿圈旅游路线。
权利要求
1.一种实现哈密顿圈的周游世界导游魔球，其特征是在一个正十二面体(1)内有可绕支承轴组合体(2)作任意角度转动的世界地球仪(3)，在各顶点处分别设有指示灯和按键(4)，各棱上设有指示灯(5)，连体支承空心轴(11)上装有搁架(6)，安装板(7)装在搁架上，安装板上装有程序语言芯片、发声器件、电池，面板上设有多功能开关(10)及面板盖(14)，地球仪盖(15)。
2.根据权利要求1的魔球，其特征是支承轴组合体(2)由连体支承空心轴(11)，支承轴套(12)，轴套座(8)及弹簧(13)组成。
3.根据权利要求1的魔球，其特征是正十二面体由透明材料制成。
4.根据权利要求1的魔球，其特征是多功能开关由电源按键，指示灯按键，手动、自动按键，发声语种按键和“无声”按键组成。
5.一种实现哈密顿圈的可变形导游魔板，其特征是在哈密顿圈的面板上，通过可伸缩链的移动和链绕节点的转动，使面板成为可变形(可改变大小形状及各节点的相对位置)的哈密顿圈，各节点(9)由一对凹槽式节点螺钉(16)和节点螺母(18)组成，节点螺钉上装有指示灯(19)，各链端部为球状可伸缩的空心管(17)，且链可绕各自的节点转动；程序语言芯片、发声器件、电池装在操纵盒内，操纵盒的面板上安有多功能开关电源开关，指示灯开关，手动、自动开关，发声语种选择开关，“无声”选择开关及各节点对应按键。
6.根据权利要求5的魔板，其特征是哈密顿圈可直接复制在与该地域同样大小的透明材料上，或与该区域一并复制在纸上。
全文摘要
本发明是一种为实现哈密顿圈而设计的周游世界导游魔球及魔板。在正十二面体内有一可任意角度转动的世界地球仪，经顶点按键和导线与球内程序语言芯片等相连接组成按哈密顿圈要求的各种周游世界的回路。主要用于开发使用者的智力，并能给使用者提供最佳旅游路线。根据可变形哈密顿圈制作适合当地情况的广告牌悬挂于车站、码头、广场、边防、海关、旅游景点、公园、旅社、办公室等处，为旅客周游本地区及领导者调查研究(或地质勘探)找到最佳路径。
文档编号G09B27/08GK1146031SQ9511672
公开日1997年3月26日 申请日期1995年9月22日 优先权日1995年9月22日
发明者袁文招 申请人:袁文招