[發明專利]共軸魔方機器人

在審

• 申請號: 202111477922.8
• 申請日: 2021-12-06
• 公開（公告）號: CN114131625A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 楊永順
• 申請（專利權）人: 楊永順
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00
• 代理公司: 北京壹川鳴知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11765
• 代理人: 賈彥虹

本發明提出一種共軸魔方機器人，包括三階魔方本體、控制裝置、安裝基座、內部驅動裝置及設置于安裝基座上的第一共軸動力單元、第二共軸動力單元和第三共軸動力單元。內部驅動裝置設于三階魔方本體的內部空間，該內部驅動裝置包括中心機架、第一驅動軸組件、第二驅動軸組件和第三驅動軸組件；三個驅動軸組件與三階魔方本體的六個中心塊連接，三個共軸動力單元分別與三個驅動軸組件連接，可以實現三階魔方本體的六個面上的中心塊、棱塊和角塊發生轉動，從而展示魔方的復原公式。由于魔方的三個表面是空白面，而且也不需要相關的驅動結構與魔方不停地分離和結合而干擾視線，因而可以清晰地展示魔方動作過程，有利于提高教學效果。

技術領域

本發明涉及魔方技術領域，尤其涉及一種共軸魔方機器人。

背景技術

魔方，也稱魯比克方塊。現有的三階魔方是由富于彈性的硬塑料制成的6面正方體。核心是六個軸，并由26個小正方體組成。三階魔方包括六個中心塊，只有一面有顏色；八個角塊，角塊三面有不同的顏色；十二個棱塊，棱塊兩面有不同的顏色。玩具在初始位置時，小立方體的排列使大立方體的每一面都具有相同的顏色，這些中心塊、棱塊和三階角塊圍合成一內部空間。當大立方體的某一面平動旋轉時，其相鄰的各面單一顏色便被破壞，而組成新圖案立方體，再轉再變化，形成每一面都由不同顏色的小方塊拼成，玩法是將打亂的立方體通過轉動盡快恢復成六面成單一顏色。

現在有能夠對魔方進行自動還原的機器人。現有的機器人在還原魔方時，主要有兩種結構。第一種結構是設置有至少一個機械臂能夠與魔方接觸或分離，當機械臂與魔方接觸時，能夠擰動魔方的其中一個面，當機械臂與魔方分離時，該魔方可以在其他機構的帶動下轉動一定的角度，從而使機械臂能夠擰動魔方的其他面。這種結構需要的運動部件多，結構復雜，不能用于魔方教學。

第二種結構是在魔方的外部設置與魔方的中心塊始終保持連接的轉軸，轉軸帶動中心塊轉動時，能夠帶動相鄰的棱塊和角塊同時轉動。現有的這種結構最少需要在魔方的四個面上設置相連接的轉軸，由于轉軸的阻擋視線的作用，也不能較好地進行魔方教學，而且，也不利于展示魔方還原公式。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種能夠提高教學效果的用于魔方教學的共軸魔方機器人。

本發明的額外方面和優點將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從描述中變得顯然，或者可以通過本發明的實踐而習得。

根據本發明的一個方面，一種共軸魔方機器人，包括三階魔方本體，該三階魔方本體包括六個中心塊、十二個棱塊和八個角塊，這些中心塊、棱塊和角塊圍合成一內部空間，六個所述中心塊為第一中心塊、第二中心塊、第三中心塊、第四中心塊、第五中心塊和第六中心塊，其特征在于，該共軸魔方機器人還包括控制裝置、安裝基座、內部驅動裝置及設置于所述安裝基座上的第一共軸動力單元、第二共軸動力單元和第三共軸動力單元：

所述內部驅動裝置設于所述三階魔方本體的內部空間，該內部驅動裝置包括中心機架、第一驅動軸組件、第二驅動軸組件和第三驅動軸組件；

所述第一驅動軸組件包括第一主動軸和第一套管，所述第一套管固定設置在所述中心機架上，且在該第一套管上轉動設置有所述第一中心塊；所述第一主動軸可轉動地設置于所述中心機架，該第一主動軸的第一端固定連接有所述第二中心塊，第二端插設于所述第一套管內；

所述第二驅動軸組件包括第二主動軸、第二從動軸和第二套管，所述第二套管固定設置于所述中心機架上，且在該第二套管上轉動設置有所述第三中心塊，所述第二主動軸設于所述第二套管內，所述第二從動軸可轉動地設置于所述中心機架上，并與所述第四中心塊固定連接，所述第二主動軸和所述第二從動軸之間設有相互嚙合的傳動比為1的第一傘齒輪和第二傘齒輪；