專利名稱：一種訓練用三階魔方及其換棱復原方法
技術領域：
本發明涉及一種訓練用三階魔方及其換棱復原方法，該復原方法換棱時不換角， 稱之為“張氏擰法”。
背景技術：
魔方由魔方體及魔方體表面的色層組成，魔方體由角方塊、棱方塊、中方塊、中部 的連接裝置組和表面的色層組成，魔方體六面的色層均不同。現有的魔方復原過程復雜，不 適用于初學者或年幼的孩子。
在現有三階魔方復原過程中，在復原完成下面兩層后，需要對上層的四個棱方塊 進行復原，首先旋轉上面一層將其中一個棱方塊旋至正確的位置，然后再調整其余三個棱 方塊，調整其余三個棱方塊為V U, Fi UFR或LUFU' Fi Li (將魔方朝向操作者的一 層為F、背面一層為B、左層L、右層R、上層U、下層D)，簡稱為換棱公式，采用該換棱公式換 棱時會引起角方塊的之間的變換，不能實現在只在角方塊之間變換的目的。發明內容
本發明為了解決現有技術中三階魔方結構復雜、復原過程繁鎖、不易學習和訓練 的問題，提供一種訓練用三階魔方。
本發明為解決該訓練用三階魔方的復原問題，提供一種換棱不換角的復原方法。
為實現上述目的，本發明采用下述技術方案一種訓練用三階魔方，它包括角方塊、棱方塊、中方塊及中部的連接裝置，角方塊有三 個色層，棱方塊有兩個色層，中方塊有一個色層，所述上層四個棱方塊的其中之三的一個面 上均設有同種顏色的第一色層，該魔方角方塊、棱方塊和中方塊上其余的色層為第二色層， 第二色層和第一色層的顏色不同。
所述第一色層分別位于上層前側棱方塊的側面、上層后側棱方塊的上面、上層右 側棱方塊的側面。
所述第一色層分別位于上層右側棱方塊的上面、上層后側棱方塊的側面、上層前 側棱方塊的側面。
情況一當該訓練用三階魔方為第一色層分別位于上層前側棱方塊的側面、上層 后側棱方塊的上面、上層右側棱方塊的側面時，其復原方法是LFR' F' L' RURU, R'。該 方法同樣可以寫成R(MR)UR' U, (MR' )URU, Ri，其中MR表示中間層順時針方向旋轉 (順時針方向指從右側看)。
情況二 當訓練用三階魔方為第一色層分別位于上層右側棱方塊的上面、上層后 側棱方塊的側面、上層前側棱方塊的側面時，其復原方法是Rur U, Ri LFRFi V。該方 法同樣可以寫成RUr U' (MR)URU' (MR' )R;。3CN 102974095 A書明說2/3頁
使用時首先將該訓練用三階魔方的帶有第一色層的三個棱方塊任意旋轉且位于 同一層內，當符合上述情況(或為鏡像關系)時，即可采用本發明的復原方法進行復原。
當普通三階魔方的三棱呈現上述情況時，亦可用采用張氏擰法進行復原，因此該 張氏擰法也非常適用于普通三階魔方的復原。
該發明是本發明人張祥明經過探索而首創，故稱之為“張氏擰法”。下面對本張氏 擰法在換角上的應用作擴展敘述當該訓練用三階魔方為第一色層分別位于上層左前側角方塊的前側面、上層左后側角 方塊的上面、上層右后側棱方塊的右側面時，其復原方法是RL' UR' U, LURU' R'。即用 Li代替MR，用L代替MRi。
當訓練用三階魔方為所述第一色層分別位于上層右后側角方塊的上 面、上層左后側角方塊的后側面、上層左前側角方塊的前側面時，其復原方法是 RUR' U' V URU' LR'。即用 L'代替 MR，用 L 代替 MR'。
由此可見，本方法具有意想不到的適用性，只要掌握該方法，即可實現換棱和換 角，因此掌握這一種方法，復原整個三階魔方是沒問題的。
本發明的有益效果是(O該訓練用三階魔方結構簡單、使用方便、制作成本低；(2)該方法克服了現有換棱公式在換棱同時也帶來角方塊變換的缺點，實現了在換棱 的同時不換角的目的。由于所有棱方塊均可移動于本發明所述之兩種情況之一，因此本方 法還可以實現任意棱之間的變換，而不引起任何其它塊或面的變換；(3)由于三階魔方的中方塊之間相對位置不變，因此只要把棱方塊和角方塊移動至正 確位置即可復原，因此可以節簡三階魔方的復原公式，在掌握了本發明的換棱公式后，再掌 握換角公式即可，便于初學者學習、理解和掌握。進一步而言，由于換棱與換角的公式通用， 因此掌握了一種方法，即可將整個三階摩方復原，具有開創性的意義。
圖I是本發明實施例I結構示意圖。
圖2是本發明實施例2結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
實施例I如圖I所示，一種訓練用三階魔方，它包括角方塊、棱方塊、中方塊及中部的連接裝置， 角方塊有三個色層，棱方塊有兩個色層，中方塊有一個色層，所述第一色層分別位于上層前 側棱方塊的側面(a面)、上層后側棱方塊的上面(b面)、上層右側棱方塊的側面(c面)，該魔 方角方塊、棱方塊和中方塊上其余的色層為第二色層，第二色層和第一色層的顏色不同。
復原方法LFRi Fi Li RURU, Ri。復原后，棱方塊I移動到棱方塊2位置，棱 方塊2移動到棱方塊3位置，棱方塊3移動到棱方塊I位置。其中棱方塊I的a面移動到 棱方塊2的側面，b面移動到棱方塊3的Cl面，c面移動到棱方塊I的al面，完成復原過 程，而不引起其它任意塊或面的變換。4CN 102974095 A書明說3/3頁
實施例2如圖2所示，一種訓練用三階魔方，它包括角方塊、棱方塊、中方塊及中部的連接裝置， 角方塊有三個色層，棱方塊有兩個色層，中方塊有一個色層，所述第一色層分別位于上層右 側棱方塊的上面(a面)、上層后側棱方塊的側面、上層前側棱方塊的側面(c面)。該魔方角 方塊、棱方塊和中方塊上其余的色層為第二色層，第二色層和第一色層的顏色不同。
復原方法RURi U, Ri LFRF' Li。復原后，棱方塊I移動到棱方塊2位置，棱 方塊2移動到棱方塊3位置，棱方塊3移動到棱方塊I位置。其中棱方塊I的a面移動到 棱方塊2的bl面，棱方塊2的側面移動到棱方塊3的Cl面，c面移動到棱方塊I的a面， 完成復原過程，而不引起其它任意塊或面的變換。
上述雖然結合附圖對本發明的具體實施方式
進行了描述，但并非對本發明保護范 圍的限制，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做 出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。權利要求
1.一種訓練用三階魔方，它包括角方塊、棱方塊、中方塊及中部的連接裝置，角方塊有三個色層，棱方塊有兩個色層，中方塊有一個色層，其特征在于，所述上層四個棱方塊的其中之三的一個面上均設有同種顏色的第一色層，該魔方角方塊、棱方塊和中方塊上其余的色層為第二色層，第二色層和第一色層的顏色不同。
2.如權利要求I所述的訓練用三階魔方，其特征在于，所述第一色層分別位于上層前側棱方塊的側面、上層后側棱方塊的上面、上層右側棱方塊的側面。
3.如權利要求I所述的訓練用三階魔方，其特征在于，所述第一色層分別位于上層右側棱方塊的上面、上層后側棱方塊的側面、上層前側棱方塊的側面。
4.權利要求2所述的訓練用三階魔方的復原方法，其特征在于該方法為LFR' F' L' RURU, R'。
5.權利要求3所述的訓練用三階魔方的復原方法，其特征在于該方法為RUR' U, R' LFRF' L'。
全文摘要
本發明公開了一種訓練用三階魔方，它包括角方塊、棱方塊、中方塊及中部的連接裝置，角方塊有三個色層，棱方塊有兩個色層，中方塊有一個色層，所述上層四個棱方塊的其中之三的一個面上均設有同種顏色的第一色層，該魔方角方塊、棱方塊和中方塊上其余的色層為第二色層，第二色層和第一色層的顏色不同。本發明還提供一種換棱不換角的方法(稱為張氏擰法)，即LFR′F′L′RURU′R′或R(MR)UR′U′(MR′)URU′R′。本發明的訓練用三階魔方結構簡單、使用方便、制作成本低；該方法克服了現有換棱公式在換棱同時也帶來角方塊變換的缺點，實現了在換棱的同時不換角的目的。
文檔編號A63F9/08GK102974095SQ20121044216
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月7日 優先權日2012年11月7日
發明者張祥明 申請人:張祥明