采用導(dǎo)電信號(hào)通信的電子魔方及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有相互之間可移動(dòng)元件的智力玩具領(lǐng)域，具體為一種采用導(dǎo)電信號(hào)通信的電子魔方及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]魔方是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、富于變化、深受歡迎的智力玩具，傳統(tǒng)的機(jī)械式魔方在使用中存在變化多、復(fù)原難的缺點(diǎn)，在智能硬件高度發(fā)展的今天，市場(chǎng)亟需一種電子智能魔方。電子魔方必須要實(shí)現(xiàn)魔方體塊相互之間有連接電路，由于魔方體塊是可移動(dòng)且位置角度會(huì)旋轉(zhuǎn)變化的，直接決定了這樣的電子魔方很難制作；目前有一種電子智能魔方面世，但沒(méi)有解決可移動(dòng)的魔方體塊之間間隙誤差，以及連接的電路數(shù)量的控制，使其不能很好批量生產(chǎn)。
[0003]公開(kāi)號(hào)為101291711A的中國(guó)專利于2008年10月22日公開(kāi)了一種帶有可編程發(fā)光拼塊的游戲器具和公開(kāi)號(hào)為104874176A的中國(guó)專利于2015年09月02日公開(kāi)了一種帶有步驟提示的智能魔方及其使用方法，都采用了一種硬接觸導(dǎo)體方法，不能有效解決魔方有彈性的結(jié)構(gòu)特征，使魔方很難旋轉(zhuǎn)，而且所選接觸導(dǎo)體接觸點(diǎn)太多，不易生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、提示明確、便于使用的智力玩具，本發(fā)明公開(kāi)了一種采用導(dǎo)電信號(hào)通信的電子魔方及其使用方法電子魔方內(nèi)外電信號(hào)通訊方法。
[0005]本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案達(dá)到發(fā)明目的:
一種采用導(dǎo)電信號(hào)通信的電子魔方，包括魔方塊，魔方塊拼合成正多面體的魔方體，設(shè)于魔方體頂角處的魔方塊為角塊，設(shè)于魔方體棱線中部的魔方塊為邊塊，設(shè)于魔方體中部被角塊和邊塊包圍的區(qū)域內(nèi)的魔方塊為中塊，其特征是:
還包括中央球體，中央球體設(shè)于魔方體的中心處，中央球體內(nèi)設(shè)有電子芯片，相鄰的魔方塊之間以及中央球體和魔方塊之間通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)電氣連接，魔方塊和中央球體間通過(guò)由至少兩路導(dǎo)電介質(zhì)成的導(dǎo)電回路電氣接觸，導(dǎo)電介質(zhì)具有彈性且在受擠壓時(shí)產(chǎn)生形變。
[0006]所述的采用導(dǎo)電信號(hào)通信的電子魔方，其特征是:魔方體包括至少8個(gè)魔方塊，魔方塊組合成n Xn Xn階的六面立方體，η為2 2的正整數(shù)，魔方塊包括8個(gè)角塊、12(n-2)個(gè)邊塊和6(n-2)2個(gè)中塊，8個(gè)角塊分別設(shè)于所述六面立方體的8個(gè)頂角處；12(n-2)個(gè)邊塊分別設(shè)于所述六面立方體12條邊的每條邊兩個(gè)角塊之間；6(n-2)2個(gè)中塊分別設(shè)于所述六面立方體6個(gè)面的每個(gè)面由角塊和邊塊包圍的區(qū)域內(nèi)。除標(biāo)準(zhǔn)三階魔方、標(biāo)準(zhǔn)二階魔方、標(biāo)準(zhǔn)四階魔方外，還可由角塊、邊塊、中塊組成其他正多面體的異形魔方，如正四面體金字塔形魔方、正12面體魔方，以及正8面體和正20面體等。
[0007]所述的采用導(dǎo)電信號(hào)通信的電子魔方，其特征是:
連接角塊和中央球體之間的導(dǎo)電回路由至少兩路導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)成;角塊有三個(gè)面分別代表三種不同的狀態(tài)特征，所述三種不同的狀態(tài)特征通過(guò)兩路導(dǎo)電介質(zhì)的電氣接觸方式是:一路導(dǎo)電介質(zhì)是設(shè)于角塊中心點(diǎn)和對(duì)應(yīng)該角塊中心點(diǎn)在中央球體上投影點(diǎn)位置的之間；另一路導(dǎo)電介質(zhì)是設(shè)于角塊偏中心點(diǎn)和對(duì)應(yīng)該偏中心點(diǎn)在中央球體上投影點(diǎn)之間，角塊旋轉(zhuǎn)時(shí)該偏中心點(diǎn)在中央球體上投影點(diǎn)位置有三個(gè)，至少和一個(gè)導(dǎo)電介質(zhì)電氣接觸以構(gòu)成導(dǎo)電回路；
連接邊塊和中央球體之間的導(dǎo)電回路由至少兩路導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)成;邊塊有兩個(gè)面分別代表兩種不同的狀態(tài)特征，所述兩種不同的狀態(tài)特征通過(guò)兩路導(dǎo)電介質(zhì)的電氣接觸方式是:一路導(dǎo)電介質(zhì)是設(shè)于邊塊中心點(diǎn)和對(duì)應(yīng)該邊塊中心點(diǎn)在中央球體上投影點(diǎn)位置的之間；另一路導(dǎo)電介質(zhì)是設(shè)于邊塊偏中心點(diǎn)和對(duì)應(yīng)該偏中心點(diǎn)在中央球體上投影點(diǎn)之間，邊塊旋轉(zhuǎn)時(shí)該偏中心點(diǎn)在中央球體上投影點(diǎn)位置有兩個(gè)，至少和一個(gè)導(dǎo)電介質(zhì)電氣接觸以構(gòu)成導(dǎo)電回路；
連接中塊和中央球體之間的導(dǎo)電回路由至少兩路導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)成；中塊有一個(gè)面代表一種狀態(tài)特征，若不需要識(shí)別角度旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，所述一種狀態(tài)特征通過(guò)兩路導(dǎo)電介質(zhì)的電氣接觸方式是:一路導(dǎo)電介質(zhì)是設(shè)于中塊中心點(diǎn)和對(duì)應(yīng)該中塊中心點(diǎn)在中央球體上投影點(diǎn)位置的之間，另一路導(dǎo)電介質(zhì)是設(shè)于中塊偏中心點(diǎn)和對(duì)應(yīng)該偏中心點(diǎn)在中央球體上投影點(diǎn)之間，中塊旋轉(zhuǎn)時(shí)該偏中心點(diǎn)在中央球體上投影點(diǎn)位置構(gòu)成一個(gè)以該中塊中心點(diǎn)在中央球體投影點(diǎn)為中心的圓形，至少和一個(gè)導(dǎo)電介質(zhì)電氣接觸所述圓形的一部分以構(gòu)成導(dǎo)電回路；若需要識(shí)別中塊角度旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，所述一種狀態(tài)特征通過(guò)兩路導(dǎo)電介質(zhì)的電氣接觸方式是:一路導(dǎo)電介質(zhì)是設(shè)于中塊中心點(diǎn)和對(duì)應(yīng)該中塊中心點(diǎn)在中央球體上投影點(diǎn)位置的之間，另一路導(dǎo)電介質(zhì)是設(shè)于中塊偏中心點(diǎn)和對(duì)應(yīng)該偏中心點(diǎn)在中央球體上投影點(diǎn)之間，中塊旋轉(zhuǎn)時(shí)該偏中心點(diǎn)在中央球體上投影點(diǎn)位置有四個(gè)，至少和一個(gè)導(dǎo)電介質(zhì)電氣接觸以構(gòu)成導(dǎo)電回路；
角塊和相鄰的邊塊之間、角塊和相鄰的中塊之間、邊塊和相鄰的中塊之間都通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)電氣接觸形成導(dǎo)電回路。
[0008]所述的采用導(dǎo)電信號(hào)通信的電子魔方，其特征是:導(dǎo)電介質(zhì)選用具有彈性且在受擠壓時(shí)產(chǎn)生形變的導(dǎo)電材料，選用如下i?V中的任意一種:
1.導(dǎo)電海綿，所述的導(dǎo)電海綿由內(nèi)部具有彈性以受擠壓而變形的海面和外層包裹導(dǎo)電布組成；
?.硅膠鍍金屬球體，所述的硅膠鍍金屬球體由內(nèi)部具有彈性以受擠壓而變形的球體和外層導(dǎo)電鍍金屬層組成；
ii1.金屬?gòu)椘?，所述的金屬?gòu)椘⒂啥鄠€(gè)具有彈性以受擠壓而變形的金屬薄片組成；
iv.導(dǎo)電毛絨墊，所述的導(dǎo)電毛絨墊由多根具有彈性以受擠壓而變形的導(dǎo)電毛絨組成；
V.導(dǎo)電毛刷，所述的導(dǎo)電毛刷由多根多根具有彈性以受擠壓而變形的導(dǎo)電毛刷組成。
[0009]所述的采用導(dǎo)電信號(hào)通信的電子魔方，其特征是:中央球體沿球殼上的一條大圓的剖線分成兩個(gè)半球體，中央球體內(nèi)設(shè)有電路芯片和電子元件；中央球體的外表面對(duì)應(yīng)角塊、邊塊和中塊處分別設(shè)有導(dǎo)電介質(zhì)。
[0010]所述的采用導(dǎo)電信號(hào)通信的電子魔方的使用方法，其特征是:按如下步驟實(shí)施: 測(cè)角塊:根據(jù)連接角塊和中央球體之間導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)成的兩路導(dǎo)電回路測(cè)出角塊內(nèi)不同電壓強(qiáng)度或電流大小，識(shí)別出該位置角塊是8個(gè)角塊中哪一個(gè);且通過(guò)角度唯一性計(jì)算出該角塊的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；
測(cè)邊塊:根據(jù)連接邊塊和中央球體之間導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)成的兩路導(dǎo)電回路測(cè)出邊塊內(nèi)不同電壓強(qiáng)度或電流大小，識(shí)別出該位置邊塊是12(n-2)個(gè)邊塊中哪一個(gè);且通過(guò)角度唯一性計(jì)算出該邊塊的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；
測(cè)中塊:根據(jù)連接中塊和中央球體之間導(dǎo)電介質(zhì)構(gòu)成的兩路導(dǎo)電回路測(cè)出中塊內(nèi)不同電壓強(qiáng)度或電流大小，識(shí)別出該中塊是6(n-2)2個(gè)中塊中哪一個(gè);且通過(guò)角度唯一性計(jì)算出該中塊的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
[0011]本發(fā)明采用了一種彈性電氣接觸電路，并且使電路接觸點(diǎn)降低為理論最少。本發(fā)明電子魔方內(nèi)部是一個(gè)的置入電子芯片的球體，通過(guò)魔方各體塊和球體表面的一種可以擠壓變形、有彈性的、能夠?qū)щ姷慕橘|(zhì)，實(shí)現(xiàn)電信號(hào)的發(fā)送和接收。本發(fā)明解決了可移動(dòng)元件電路開(kāi)路和位置角度多變的難題，將可移動(dòng)元件間導(dǎo)電線路數(shù)量降低為最少，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、便于使用的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是典型的3X3X3魔方的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是典型的2X2X2魔方的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是典型的4X4X4魔方的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是異形魔方三角魔方的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是異形魔方五面魔方的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是基本魔方結(jié)構(gòu)內(nèi)部為一個(gè)球體的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7是魔方內(nèi)部球體沿剖線分為兩半的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8是球體剖開(kāi)兩半的結(jié)構(gòu)