[发明专利]一种魔方及其轴心结构

说明书

本发明公开了魔方的轴心结构包括内部空心的内核、若干根中心轴以及若干面转动传感器；内核的表面上设置有与中心轴数目相同的通孔，各通孔间隔均匀分布在内核表面；各面转动传感器分别对应安装在各中心轴上，检测各中心轴的转动角度；各中心轴一端设置有挡块；在各中心轴安装上面转动传感器后，各中心轴不带挡块的一端穿过内核表面各通孔，将面转动传感器限定在内核里面并且处于内核内表面和中心轴挡块之间；面转动传感器分别连接内核中的微控制器和电源，微控制器根据面转动传感器传送的信号确定各中心轴的转动角度。本发明轴心结构具有兼容性强的优点，传统魔方配件拆卸后组装到本发明轴心结构上即可得到电子魔方，且提高了魔方的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种魔方技术领域，特别涉及魔方及其轴心结构，本发明中的魔方涵盖魔方类智力玩具，具体指的是进入WCA（国际魔方协会）比赛的全部魔方类智力玩具含2~7阶魔方、金字塔魔方、12面体5魔球、斜转魔方和SQ魔方。

背景技术

魔方，也称鲁比克方块，中国台湾称为魔术方块，中国香港称为扭计骰，英文名字是：Rubik's Cube，魔方是在八十年代曾风靡全球的一项智力玩具，作为开发智力的玩具，深受大家喜欢。魔方复原指的是魔方从非原始状态到原始状态的过程，是一个集观察、动手和想象于一体的过程，可以很好的培养人的动手、动脑能力、训练记忆力、空间想象力和判断力。

目前普通使用的魔方功能都较为单一，不能与外部电子设备进行通信，缺乏趣味性。为了提高魔方操作的趣味性，现有技术中出现了一些电子魔方，即在魔方上面设置传感器等电子元件，以检测到魔方的面旋转信息等，但是现有技术中由于传感器体积和面积等问题无法放入魔方中心的内球中，使得魔方的内部结构比较复杂。例如公开号为CN106110651A的中国发明专利申请中公开了智能魔方及其使用的感应轴心结构计时方法，其中用于生成状态信号的状态信号发送组即传感器设置在管状轴上处于内球外的魔方中心块，传感器与内球的数据和电气连接采用空心的管状轴进行穿线相连，在魔方的面旋转过程中由于管状轴及其上的状态信号发送组也会跟随一起转动，势必会引起管状轴内线路的扭绞，魔方在使用一定时间后，将导致管状轴内线路的绞断，降低了魔方的使用寿命；另外由于管状轴上需要设置状态信号发送组，因此上述发明专利申请中公开的魔方轴心结构需要配套相应的魔方模块（包括中心块、角块和棱块），无法兼容在传统魔方中使用。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种结构简单的魔方的轴心结构，该轴心结构提高了电子魔方的使用寿命，并且能够兼容在传统的魔方中使用。

本发明的第二目的在于提供一种智能魔方。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种魔方的轴心结构，包括内部空心的内核、若干根中心轴以及若干面转动传感器；

所述内核的表面上设置有与中心轴数目相同的通孔，各通孔间隔均匀地分布在内核表面；

各面转动传感器分别对应安装在各中心轴上，用于检测各中心轴的转动角度；

各中心轴一端设置有挡块；在各中心轴安装上面转动传感器后，各中心轴不带挡块的一端穿过内核表面各通孔，将面转动传感器限定在内核里面并且处于内核内表面和中心轴挡块之间；

所述内核内部设置有电源和微控制器，面转动传感器分别连接微控制器和电源，微控制器根据面转动传感器传送的信号确定各中心轴的转动角度。

优选的，还包括体位传感器，用于检测魔方的体位变化；所述体位传感器安装在内核内部，所述体位传感器连接微控制器。

优选的，还包括无线通信模块，所述无线通信模块安装在内核内部，与微控制器进行连接。