[發(fā)明專利]一種六柱實心魯班鎖設計方法

在審

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• 申請日: 2022-12-16
• 公開（公告）號: CN115828346A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設計）人: 尚鵬飛;薛亞平;周金宇
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: G06F30/10
• 分類號: G06F30/10;G06T17/00;G06F111/20
• 代理公司: 北京鼎云升知識產權代理事務所(普通合伙) 11495
• 代理人: 呂玉健

1.一種六柱實心魯班鎖設計方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、將可拼裝成魯班鎖的柱桿進行劃分，獲得劃分為小立方體的柱桿；

步驟二、根據步驟一中獲得的劃分為小立方體的柱桿結構，利用MATLAB軟件為每個小立方體建立坐標矩陣，并通過坐標矩陣對每個小立方體進行表示；

步驟三、將步驟一中的柱桿進行拼裝，獲得實心魯班鎖，將實心魯班鎖劃分為內部區(qū)域和外部區(qū)域，確定內部區(qū)域每個立方塊有可能被分配到哪個柱桿，將立方塊隨機排列組合，獲得新的裝配結構；

步驟四、基于虛擬拆卸的方式對步驟三中獲得新的裝配結構進行拆卸，可拆卸的則通過利用MATLAB軟件輸出矩陣坐標，表示設計出新型魯班鎖，若裝配結構不能拆卸，則重復步驟三，進行下一次拆卸，直至輸出矩陣坐標；

步驟五、將步驟四中獲得的矩陣坐標利用三維建模軟件還原出三維模型，并獲得三維模型數據；

步驟六、將步驟五中獲得的三維模型數據輸入至3D打印機中，打印出實物柱桿，并將柱桿實物拼裝與拆卸。

2.根據權利要求1所述的一種六柱實心魯班鎖設計方法，其特征在于，所述步驟一中的魯班鎖柱桿設置為6個，每個柱桿劃分的小立方體為24個，將其中12個進行編號。

3.根據權利要求2所述的一種六柱實心魯班鎖設計方法，其特征在于，所述步驟二中每個小立方體的坐標矩陣可以表示為C_i＝(a_ib_ic_i)^T，i＝1，2，…，24，a_ib_ic_i為小立方體的體心在三維空間中的坐標表示，i為柱桿劃分的24個小立方體。

4.根據權利要求1所述的一種六柱實心魯班鎖設計方法，其特征在于，所述步驟三中拼裝好的實心魯班鎖外部區(qū)域為72個立方體，內部區(qū)域為32個立方體，將32個立方體排列組合構造出裝配體，隨機排列后每個柱桿可以表示為，P_k'＝(C₁C₂…C_j)，k＝1，2，…，6，j為立方塊個數。

5.根據權利要求1所述的一種六柱實心魯班鎖設計方法，其特征在于，所述步驟四中的虛擬拆卸為僅將柱桿進行平移拆卸。

6.根據權利要求1所述的一種六柱實心魯班鎖設計方法，其特征在于，設置步驟四中的循環(huán)次數，針對于可以拆卸的裝配結構輸出坐標矩陣，并對輸出的若干坐標矩陣數據進行記錄。

7.根據權利要求6所述的一種六柱實心魯班鎖設計方法，其特征在于，根據若干所述坐標矩陣數據利用三維建模軟件還原出三維模型，其中三維建模軟件可設置為solidworks。