本發(fā)明屬于，具體涉及一種魔方。

背景技術(shù)：

魔方又稱魔術(shù)方塊或魯比克方塊，是一種流傳廣泛的益智玩具。

但是，初學(xué)者往往不清楚如何操作魔方才能將其恢復(fù)為初始狀態(tài)(即每面都為一種顏色的而狀態(tài))，而現(xiàn)有魔方的指導(dǎo)、教程等，都是恢復(fù)魔方的通用方法，而并不能根據(jù)每個(gè)魔方當(dāng)前的狀態(tài)給出具體的操作提示。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明至少部分解決現(xiàn)有的魔方不能根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)給出具體操作提示的問題，提供一種可根據(jù)當(dāng)前狀態(tài)給出具體操作提示的魔方。

解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種魔方，其具備初始狀態(tài)，且所述魔方包括：

本體單元，其包括多個(gè)能相對運(yùn)動(dòng)的子塊；

檢測單元，用于檢測各子塊的相對位置，且所述檢測單元包括多個(gè)子傳感器，所述子傳感器設(shè)于子塊上；

計(jì)算單元，用于根據(jù)檢測單元的檢測結(jié)果計(jì)算出將魔方恢復(fù)到初始狀態(tài)的操作；

提示單元，用于給出將魔方恢復(fù)到初始狀態(tài)的操作的提示。

優(yōu)選的是，所述本體單元還包括：固定架；所述子塊包括定子塊和動(dòng)子塊，其中所述定子塊與固定架的相對位置固定，所述動(dòng)子塊與固定架的相對位置能改變。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，每個(gè)所述動(dòng)子塊上均設(shè)有子傳感器。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述計(jì)算單元和提示單元設(shè)于所述固定架上。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述魔方還包括：設(shè)于每個(gè)所述動(dòng)子塊上的無線通信模塊，用于將相應(yīng)動(dòng)子塊上的子傳感器的檢測結(jié)果發(fā)送給所述計(jì)算單元。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述檢測單元還包括：設(shè)于所述固定架上的中心傳感器。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述中心傳感器包括加速度傳感器和角速度傳感器；每個(gè)所述子傳感器包括加速度傳感器和角速度傳感器。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述角速度傳感器為陀螺儀傳感器。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述魔方為三階魔方；所述固定架包括三個(gè)相互垂直、長度相等且在中部固定連接的中心桿；所述定子塊包括六個(gè)分別與各中心桿的端部轉(zhuǎn)動(dòng)連接的中心塊；所述動(dòng)子塊包括八個(gè)位于魔方角部的角塊，以及位于相鄰角塊間的十二個(gè)棱塊。

優(yōu)選的是，所述提示單元為喇叭，用于播放將魔方恢復(fù)到初始狀態(tài)的操作的語音。

本發(fā)明的魔方包括檢測單元，其可檢測出各子塊的相對位置，也就是確定出當(dāng)前魔方每個(gè)面的顏色情況；再通過計(jì)算單元的計(jì)算，即可確定出要如何操作魔方才能將其恢復(fù)為初始狀態(tài)；而提示單元?jiǎng)t用于給出以上操作的提示，操作者只要根據(jù)提示即可順利的還原魔方。因此，本發(fā)明的魔方可根據(jù)自身的狀態(tài)給出具體的操作提示，方便操作者將其還原。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例的一種魔方的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例的一種魔方中固定架的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，附圖標(biāo)記為：1、固定架；21、中心塊；22、角塊；23、棱塊；3、計(jì)算單元；4、提示單元；51、子傳感器；52、中心傳感器。

具體實(shí)施方式

為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

實(shí)施例1：

如圖1、圖2所示，本實(shí)施例提供一種魔方，其具備初始狀態(tài)，且包括：

本體單元，其包括多個(gè)能相對運(yùn)動(dòng)的子塊；

檢測單元，用于檢測各子塊的相對位置，且檢測單元包括多個(gè)子傳感器51，子傳感器51設(shè)于子塊上；

計(jì)算單元3，用于根據(jù)檢測單元的檢測結(jié)果計(jì)算出將魔方恢復(fù)到初始狀態(tài)的操作；

提示單元4，用于給出將魔方恢復(fù)到初始狀態(tài)的操作的提示。

其中，初始狀態(tài)是指在操作魔方中希望達(dá)到的目標(biāo)狀態(tài)，通常為每個(gè)面的顏色都相同的狀態(tài)。

本體單元是指可供操作的魔方的主體部分，其具有多個(gè)位置可相對運(yùn)動(dòng)的子塊，每個(gè)塊具有一個(gè)或多個(gè)面，每個(gè)面具有相應(yīng)的顏色，而魔方整體的每個(gè)面由多個(gè)子塊的面構(gòu)成；故當(dāng)各子塊相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，魔方整體的每個(gè)的顏色狀況也會變化。

本實(shí)施例的魔方包括檢測單元，其可檢測出各子塊的相對位置，也就是確定出當(dāng)前魔方每個(gè)面的顏色情況；再通過計(jì)算單元3的計(jì)算，即可確定出要如何操作魔方才能將其恢復(fù)為初始狀態(tài)；而提示單元4則用于給出以上操作的提示，操作者只要根據(jù)提示即可順利的還原魔方。因此，本實(shí)施例的魔方可根據(jù)自身的狀態(tài)給出具體的操作提示，方便操作者將其還原。

優(yōu)選的，提示單元4為喇叭，用于播放將魔方恢復(fù)到初始狀態(tài)的操作的語音。

從方便的角度考慮，以上提示單元4可為喇叭，用于播放還原操作的語音，例如將“中心塊21為黃色的面向中心塊21為藍(lán)色的面的方向轉(zhuǎn)動(dòng)90度”等。

優(yōu)選的，以上本體單元還包括：

固定架1；

子塊包括定子塊和動(dòng)子塊，其中定子塊與固定架1的相對位置固定，動(dòng)子塊與固定架1的相對位置能改變。

雖然魔方有許多不同的形式，但多數(shù)魔方中都具有本身不會運(yùn)動(dòng)的固定架1，且有部分子塊連接在固定架1上，這些子塊稱為定子塊，它們與固定架1的相對位置是固定的(當(dāng)然各定子塊的相對位置也是固定的)；而其它的子塊則稱為動(dòng)子塊，它們可相對于固定架1(當(dāng)然也相對于定子塊)運(yùn)動(dòng)，正是這些動(dòng)子塊的運(yùn)動(dòng)使魔方具有不同的狀態(tài)。

優(yōu)選的，魔方為三階魔方；固定架1包括三個(gè)相互垂直、長度相等且在中部固定連接的中心桿；定子塊包括六個(gè)分別與各中心桿的端部轉(zhuǎn)動(dòng)連接的中心塊21；動(dòng)子塊包括八個(gè)位于魔方角部的角塊22，以及位于相鄰角塊22間的十二個(gè)棱塊23。

如圖1所示，本實(shí)施例的魔方可為三階魔方的形式，三階魔方是最常見的魔方，其共有六個(gè)面，每個(gè)面由3×3共9個(gè)子塊的小面構(gòu)成。

如圖2所示，三階魔方的固定架1由三個(gè)長度相等的中心桿構(gòu)成，各中心桿在中部相連，且相互垂直。由此，三個(gè)中心桿共有六個(gè)端部，每個(gè)端部可連接一個(gè)中心塊21，中心塊21對應(yīng)魔方的面的中心位置。同時(shí)，三階魔方共有八個(gè)角，每個(gè)角有一個(gè)角塊22，每個(gè)角塊22具有三個(gè)相互垂直的面；而相鄰角塊22之間為魔方的棱部，每個(gè)棱部設(shè)有一個(gè)棱塊23，棱塊23共十二個(gè)，每個(gè)棱塊23有兩個(gè)相互垂直的面。

顯然，以上中心塊21與固定架1(中心桿)間的相對位置是固定的(可繞中心桿旋轉(zhuǎn)，但相對位置不變)，故為固定塊，即不論三階魔方如何旋轉(zhuǎn)，其各面的中心的顏色是不會變化的；而角塊22和棱塊23則可相對于固定架1運(yùn)動(dòng)，故均為動(dòng)子塊。當(dāng)然，不論角塊22和棱塊23如何運(yùn)動(dòng)，角塊22始終位于魔方的角部，而棱塊23始終位于魔方的棱部，中心塊21則始終位于魔方各面的中部。

當(dāng)然，雖然以上以三階魔方為例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本實(shí)施例的魔方也可為四階魔方等其它形式，而這些魔方中也均可含有固定架。例如，四階魔方中設(shè)有一個(gè)球體，該球體的中心即為固定架。本實(shí)施例的魔方還可為華容道、獨(dú)立鉆石，或各種內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)軌道結(jié)構(gòu)的魔方。

更優(yōu)選的，每個(gè)動(dòng)子塊上均設(shè)有子傳感器51。

顯然，當(dāng)魔方具有固定架1、定子塊、動(dòng)子塊時(shí)，由于定子塊的相對位置不變，故沒有必要在其中設(shè)置傳感器，而只要在每個(gè)動(dòng)子塊中設(shè)置子傳感器51即可。

更優(yōu)選的，計(jì)算單元3和提示單元4設(shè)于固定架1上。

顯然，計(jì)算單元3和提示單元4并不直接檢測位置，故它們沒有必要隨著動(dòng)子塊一起運(yùn)動(dòng)，而可設(shè)在固定架1上，如設(shè)于中心桿內(nèi)部。

更優(yōu)選的，魔方還包括：設(shè)于每個(gè)動(dòng)子塊上的無線通信模塊，用于將相應(yīng)動(dòng)子塊上的子傳感器51的檢測結(jié)果發(fā)送給計(jì)算單元3。

顯然，子傳感器51采集到的數(shù)據(jù)必須要發(fā)送給計(jì)算單元3，而動(dòng)子塊相對于固定架1的活動(dòng)方式是很多的，故若要通過連線等方式將子傳感器51與固定架1上的計(jì)算單元3相連是很困難的，因此可在每個(gè)動(dòng)子塊上設(shè)置無線通信模塊，用于將相應(yīng)子傳感器51的檢測結(jié)果發(fā)送給計(jì)算單元3。

當(dāng)然，若要實(shí)現(xiàn)以上信息的發(fā)送，則固定架1上也應(yīng)設(shè)有相應(yīng)的無線通訊模塊，且每個(gè)子塊上的無線通信模塊還應(yīng)發(fā)送其所對應(yīng)的子塊的信息(如編號)，以使計(jì)算單元3可區(qū)分信息是對應(yīng)哪個(gè)子塊的。

更優(yōu)選的，檢測單元還包括：設(shè)于固定架1上的中心傳感器52。

雖然固定架1本身并不運(yùn)動(dòng)，但也可在其上設(shè)置中心傳感器52，與子傳感器51共同作用以確定各子塊的位置。

進(jìn)一步優(yōu)選的，中心傳感器52包括加速度傳感器和角速度傳感器，每個(gè)子傳感器51包括加速度傳感器和角速度傳感器。

作為本實(shí)施例的一種具體方式，傳感器可包括加速度傳感器和角速度傳感器，其中加速度傳感器可檢測出運(yùn)動(dòng)速度信息，而角速度傳感器則可檢測出轉(zhuǎn)動(dòng)的信息，由此，中心傳感器52可將魔方整體的運(yùn)動(dòng)軌跡檢測出來，而子傳感器51則可將各動(dòng)子塊的運(yùn)動(dòng)軌跡檢測出來，動(dòng)子塊的運(yùn)動(dòng)軌跡除去魔方整體的運(yùn)動(dòng)軌跡后，就是各子塊相對于固定架1的運(yùn)動(dòng)軌跡，而將該運(yùn)動(dòng)軌跡累積下來，即可在任意時(shí)刻確定各動(dòng)子塊相對于固定架1的位置。

例如，具體可如圖1所示，以固定架1的中心(即三個(gè)中心桿的交點(diǎn))為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，而三個(gè)中心桿的方向即分別為x、y、z方向。這樣，每個(gè)子塊所在的位置即可獲得一個(gè)確定的坐標(biāo)(圖1中示例性的標(biāo)出了部分坐標(biāo))。在對魔方進(jìn)行操作時(shí)，處于同一坐標(biāo)的子塊會放生變化，例如，假設(shè)原本處于圖1中(1,1,1)位置的是1號角塊22，處于(-1,1,1)位置的是2號角塊22，若此時(shí)將圖1中魔方的最上層順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度，則1號角塊22會移動(dòng)到(-1,1,1)位置，即處于(-1,1,1)位置的成了1號角塊22。顯然，一個(gè)子塊在確定坐標(biāo)時(shí)其各面的顏色和朝向也是確定的，故只要能確定出各子塊(如通過編號區(qū)分)分別位于什么坐標(biāo)(或者說各坐標(biāo)分別是什么子塊)，即可確定出當(dāng)前魔方各面的顏色情況，再根據(jù)顏色情況進(jìn)行計(jì)算，即可得出將魔方恢復(fù)到初始狀態(tài)所需的操作，并通過語音播放出來作為指導(dǎo)。

當(dāng)然，按照以上的坐標(biāo)體系，每個(gè)中心塊21的坐標(biāo)位置是確定的，故不必計(jì)算中心塊21的坐標(biāo)。

進(jìn)一步優(yōu)選的，角速度傳感器為陀螺儀傳感器。

也就是說，可選用陀螺儀傳感器作為以上的角速度傳感器。

當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，雖然以上用加速度傳感器和角速度傳感器作為例子，但檢測單元的具體例子并不限于此，例如，各子塊上也可設(shè)有向固定架1發(fā)射不同頻率電磁波的發(fā)射器，而固定架1上設(shè)有能接收電磁波的接收器件，通過分析不同波長的電磁波相對于接收器件的來源角度，即可確定各子塊的相對位置。

當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，以上魔方中還應(yīng)包括其它必要的器件，例如，各傳感器、無線通信模塊、計(jì)算單元3、提示單元4等應(yīng)具有相應(yīng)的電源(如在每個(gè)動(dòng)子塊和固定架1上設(shè)置的電池)，在此不再詳細(xì)描述。

可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。