專利名稱：周游世界導(dǎo)游魔球及導(dǎo)游魔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是為實(shí)現(xiàn)哈密頓圈而設(shè)計(jì)的周游世界導(dǎo)游魔球和可變形哈密頓圈導(dǎo)游魔板。
“1859年，英國數(shù)學(xué)家兼物理學(xué)家哈密頓提出以下周游世界問題用一個(gè)正十二面體的二十個(gè)頂點(diǎn)表示二十個(gè)城市，怎樣才能從一個(gè)城市出發(fā)，沿著棱經(jīng)過每個(gè)城市恰好一次，最后返回到出發(fā)點(diǎn)？這一問題是由哈密頓本人所解決，其方法如下當(dāng)旅游者沿一條棱到達(dá)這條棱的終點(diǎn)時(shí)，他可以沿右邊的棱繼續(xù)前進(jìn)(記為R)，也可以沿左邊的棱繼續(xù)前進(jìn)(記為L)，或者這一終點(diǎn)就是他的起點(diǎn)，此時(shí)，旅游者便停止不動(記為I)?？梢杂妹黠@的方式規(guī)定這幾種前進(jìn)方式的乘積，例如，L2R表示前兩次沿左邊的棱前進(jìn)，接著再沿右邊的棱前進(jìn)的旅游方式，容易驗(yàn)證L2R3LRLRL3R3LRLRL＝I這表明，只要按照上式左端規(guī)定的旅游方式由某一域出發(fā)，旅游者將經(jīng)過每個(gè)城市恰好一次，然后返回該城，把這一旅游方式倒過來，可以給出此問題的另一解答。已經(jīng)證明，除此之外，采用別的旅游方式是不能按要求周游世界的?！盵摘自《中學(xué)數(shù)學(xué)教師手冊》第1-94---1-95，上海教育出版社出版，1986年5月第1版，1986年5月第1次印刷。]上述引文中最后寫到“除此之外，采用別的旅游方式是不能按要求周游世界的?！蔽艺J(rèn)為這不確切。我不清楚是否有人得到了其它的周游世界的方式，可我目前已開發(fā)出由一個(gè)頂點(diǎn)出發(fā)按哈密頓圈的要求周游世界的路徑達(dá)30種，同樣其反方向(即倒行方向)也有30種，共60種。正十二面體有20個(gè)頂點(diǎn)，各有60條路徑可選，故總共有60×20＝1200條路徑可按哈密頓圈要求達(dá)到周游世界的目的。
正十二面體各面經(jīng)變形后可畫成如圖3所示的平面圖。
利用哈密頓圈原理設(shè)計(jì)制造周游世界的導(dǎo)游魔球及可變形的哈密頓圈導(dǎo)游魔板我一直沒有檢索到，也未發(fā)現(xiàn)過。
本發(fā)明的目的就是為實(shí)現(xiàn)哈密頓圈的要求而設(shè)計(jì)的周游世界導(dǎo)游魔球和可變形的哈密頓圈導(dǎo)游魔板。
本發(fā)明是在一個(gè)由透明材料制成的正十二面體內(nèi)有一可繞支承軸作任意角度轉(zhuǎn)動的世界地球儀，各頂點(diǎn)處分別設(shè)有指示燈和按鍵，相關(guān)頂點(diǎn)之間(即棱上)設(shè)有指示燈及連接導(dǎo)線，導(dǎo)線穿過連體支承空心軸與固定在擱架安裝板上的程序語言芯片相連接，組成按哈密頓圈要求的各種周游世界的回路。
利用變形的哈密頓圈，在其各節(jié)點(diǎn)處安裝指示燈，在可繞各自節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動且能自由伸縮的鏈上也裝有指示燈，通過連線與操縱盒內(nèi)的程序語言芯片、發(fā)聲器件、電池及面板上的多功能開關(guān)和節(jié)點(diǎn)按鍵相連接，組成按哈密頓圈要求的各種周游世界的回路及某個(gè)范圍內(nèi)(世界、地區(qū)、國家、省、市、縣、區(qū)域、景點(diǎn)、公園等)的導(dǎo)游魔板。
本發(fā)明具有以下有益效果1.富于知識性，能開發(fā)使用者的智力。哈密頓圈本身就是圖論中的難題之一，且變化多樣，使用本發(fā)明可以增強(qiáng)使用者了解世界難題、接觸世界難題的勇氣和信心，鍛煉和開發(fā)使用者解決問題的能力，開拓更多符合哈密頓圈要求的路徑。
2.富于實(shí)用性，可提供使用者具體周游世界的路線。使用者只要揭開正十二面體上的蓋板，轉(zhuǎn)動地球儀，使正十二面體的一個(gè)頂點(diǎn)基本對準(zhǔn)地球儀上使用者當(dāng)時(shí)所處的地點(diǎn)，然后按哈密頓圈的要求選擇自己所希望經(jīng)過的地區(qū)和城市的方向，選擇某種方法(據(jù)《使用指南》)就能達(dá)到周游世界的目的，指導(dǎo)旅游者選擇最佳路徑周游世界。
可根據(jù)地域的大小與形狀選擇可變形的哈密頓圈導(dǎo)游魔板，調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)，伸縮并轉(zhuǎn)動有關(guān)鏈及節(jié)點(diǎn)使可變形哈密頓圈的大小和形狀與該地域相近似，指導(dǎo)旅游者選擇適合自己需要的路線游覽該地域。同時(shí)還可在車站、碼頭、廣場、邊防、海關(guān)、旅社、旅游景點(diǎn)、公園、辦公室等處的地圖上配上變形哈密頓圈懸掛于廣告牌上或墻壁上，可為旅客周游本地區(qū)及領(lǐng)導(dǎo)者調(diào)查研究(或地質(zhì)勘探等)找到最佳路徑。
3.適合各種層次的人員使用。本發(fā)明針對各種年齡層次、文化層次和身體素質(zhì)而設(shè)計(jì)適合各自需要的不同類型的魔球。一種是適合文化較低以及少兒、幼兒使用的魔球，此種魔球只要使用者認(rèn)識A.B.C......20個(gè)字母或者只認(rèn)識1.2.3......20個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字即可使用。另一種是適合一般中小學(xué)生以及記憶力衰退了的老年人使用的魔球，此種魔球使用者在哈密頓圈上前進(jìn)過程中，若不符合哈密頓圈要求的路徑則會向使用者發(fā)出報(bào)警聲，提醒使用者路線不對，得退回到前站重來，最終達(dá)到周游世界的目的。還有一種是適合高級知識分子、大學(xué)生、中學(xué)生中智力較高者使用的魔球，此種魔球使用者在哈密頓圈上前進(jìn)過程中不給任何提示，只有走完全程后方知自己走得對還是錯(cuò)。本發(fā)明的另一特點(diǎn)是適合盲人使用，即盲人只要有一定的記憶力，按照提供的魔球使用方法，同樣能達(dá)到周游世界的目的。為盲人的生活增添了一種新的樂趣。
4.便于攜帶，是旅游者和出國人員及調(diào)研勘探人員的實(shí)際指南。本魔球與魔板小巧玲瓏，便于攜帶，可隨時(shí)使用，可成為旅游者和外出人員的伴侶及實(shí)際旅游路線的指南針和方向盤。
5.本魔球還是一件工藝品。由于魔球外層是用透明材料制成的正十二面體，內(nèi)層有一可轉(zhuǎn)動的世界地球儀，故也是一件特別雅致的工藝品，擺放在所有者希望放置的地方，可與其它工藝品媲美。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。


圖1是周游世界導(dǎo)游摩球的外形示意圖；圖2是圖1中A-A剖視圖的球體內(nèi)部及支承軸組合體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是可變形哈密頓圈的平面圖；圖4是平面節(jié)點(diǎn)及鏈結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中，(1)是正十二面體，(2)是支承軸組合體，(3)是世界地球儀，(4)是按鍵，(5)是指示燈，(6)是擱架，(7)是安裝板，(8)是軸套座，(9)是節(jié)點(diǎn)，(10)是多功能開關(guān)，(11)是連體支承空心軸，(12)是支承軸套，(13)是彈簧，(14)是面板蓋，(15)是地球儀蓋，(16)是節(jié)點(diǎn)螺釘，(17)是端部為球狀可伸縮空心管，(18)是節(jié)點(diǎn)螺母，(19)是節(jié)點(diǎn)指示燈。
實(shí)施例一參照附圖，本發(fā)明是按以下方式實(shí)現(xiàn)哈密頓圈周游世界的打開正十二面體上的面板蓋(14)，轉(zhuǎn)動地球儀(3)，在地球儀上找到您所處的位置即為您將要周游世界的出發(fā)地點(diǎn)，使之基本對準(zhǔn)某一個(gè)頂點(diǎn)(即起始站——設(shè)此站為A站)，蓋好面板蓋。選擇手動方式，再選擇漢語發(fā)聲方式，啟動電源開關(guān)，此時(shí)摩球發(fā)出“您好！”的問候聲，按照您選擇好的一條能實(shí)現(xiàn)哈密頓圈的路線(如A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-L-M-N-O-P-Q-R-S-T-A)(具體使用方法請參照《周游世界導(dǎo)游摩球及導(dǎo)游摩板使用指南》一書)，按起始站A鍵，此時(shí)摩球發(fā)出“祝您旅途愉快！”的祝愿聲；沿AB棱前進(jìn)至B站，按B鍵摩球發(fā)出“歡迎您光臨！”的歡迎聲；再沿BC棱前進(jìn)至C站，按C鍵摩球發(fā)出“歡迎您光臨！”的歡迎聲；照此一直到沿ST棱前進(jìn)至T站，按T鍵摩球發(fā)出“歡迎您光臨！”的歡迎聲最后沿TA棱返回到起始站A站(即出發(fā)地)，再按A鍵摩球發(fā)出“祝賀您凱旋歸來！”的祝賀聲，表明您已正確按照哈密頓圈的要求順利通過了每一站一次并返回到了原出發(fā)地即周游了全世界而順利返回到了出發(fā)地。若中途有不是按哈密頓圈的路線而按錯(cuò)了鍵(即走錯(cuò)了站)的話，則摩球會發(fā)出“嘟，嘟，嘟！”的報(bào)警聲，提醒您走錯(cuò)了，得退回到前一站去重來，一直到您走對路線為止。此種適合一般中小學(xué)生及老年人使用。
實(shí)施例二選擇好起始站，手動方式后，再選擇“無聲”方式啟動電源開關(guān)后，摩球發(fā)出“您好！”的問候聲；選擇好一條能實(shí)現(xiàn)哈密頓圈的路線(如實(shí)施例一中的A-B-C……-S-T-A)，按起始站A鍵，摩球發(fā)出“祝您旅途愉快！”的祝愿聲；沿AB棱前進(jìn)至B站，按B鍵；沿BC棱前進(jìn)至C站，按C鍵；如此一直到沿ST棱前進(jìn)至T站，按T鍵；其間按鍵按對按錯(cuò)以及多按鍵或少按鍵都不發(fā)聲(即“無聲”)，只有最后沿TA棱(或HA棱或BA棱)前進(jìn)至A站(即返回到起始站)再按A鍵時(shí)，若中途走的路線完全正確時(shí)則摩球發(fā)出“祝賀您凱旋歸來！”的祝賀聲；若您中途按鍵有錯(cuò)(即不符合哈密頓圈的原則)，則摩球發(fā)出“嘟，嘟，嘟！”的報(bào)警聲，說明您走的路線有錯(cuò)，只有重頭再來。此種適合于高級知識分子、大學(xué)生、中學(xué)生中智力較高者使用。
實(shí)施例三松開所有節(jié)點(diǎn)螺釘，移動圖3中最外圈的各節(jié)點(diǎn)使之基本與該地域形狀大小相吻合，再將其余節(jié)點(diǎn)一一處于我們需要標(biāo)出的地方，然后擰緊所有的節(jié)點(diǎn)螺釘，即該地域的可變形哈密頓圈導(dǎo)游魔板也就“定形”了，參照《使用指南》和選擇操縱盒面板上的操作功能鍵，即可顯示您所需要的游覽該地域的最佳哈密頓圈旅游路線。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)哈密頓圈的周游世界導(dǎo)游魔球，其特征是在一個(gè)正十二面體(1)內(nèi)有可繞支承軸組合體(2)作任意角度轉(zhuǎn)動的世界地球儀(3)，在各頂點(diǎn)處分別設(shè)有指示燈和按鍵(4)，各棱上設(shè)有指示燈(5)，連體支承空心軸(11)上裝有擱架(6)，安裝板(7)裝在擱架上，安裝板上裝有程序語言芯片、發(fā)聲器件、電池，面板上設(shè)有多功能開關(guān)(10)及面板蓋(14)，地球儀蓋(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的魔球，其特征是支承軸組合體(2)由連體支承空心軸(11)，支承軸套(12)，軸套座(8)及彈簧(13)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的魔球，其特征是正十二面體由透明材料制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的魔球，其特征是多功能開關(guān)由電源按鍵，指示燈按鍵，手動、自動按鍵，發(fā)聲語種按鍵和“無聲”按鍵組成。
5.一種實(shí)現(xiàn)哈密頓圈的可變形導(dǎo)游魔板，其特征是在哈密頓圈的面板上，通過可伸縮鏈的移動和鏈繞節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)動，使面板成為可變形(可改變大小形狀及各節(jié)點(diǎn)的相對位置)的哈密頓圈，各節(jié)點(diǎn)(9)由一對凹槽式節(jié)點(diǎn)螺釘(16)和節(jié)點(diǎn)螺母(18)組成，節(jié)點(diǎn)螺釘上裝有指示燈(19)，各鏈端部為球狀可伸縮的空心管(17)，且鏈可繞各自的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動；程序語言芯片、發(fā)聲器件、電池裝在操縱盒內(nèi)，操縱盒的面板上安有多功能開關(guān)電源開關(guān)，指示燈開關(guān)，手動、自動開關(guān)，發(fā)聲語種選擇開關(guān)，“無聲”選擇開關(guān)及各節(jié)點(diǎn)對應(yīng)按鍵。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的魔板，其特征是哈密頓圈可直接復(fù)制在與該地域同樣大小的透明材料上，或與該區(qū)域一并復(fù)制在紙上。
全文摘要
本發(fā)明是一種為實(shí)現(xiàn)哈密頓圈而設(shè)計(jì)的周游世界導(dǎo)游魔球及魔板。在正十二面體內(nèi)有一可任意角度轉(zhuǎn)動的世界地球儀，經(jīng)頂點(diǎn)按鍵和導(dǎo)線與球內(nèi)程序語言芯片等相連接組成按哈密頓圈要求的各種周游世界的回路。主要用于開發(fā)使用者的智力，并能給使用者提供最佳旅游路線。根據(jù)可變形哈密頓圈制作適合當(dāng)?shù)厍闆r的廣告牌懸掛于車站、碼頭、廣場、邊防、海關(guān)、旅游景點(diǎn)、公園、旅社、辦公室等處，為旅客周游本地區(qū)及領(lǐng)導(dǎo)者調(diào)查研究(或地質(zhì)勘探)找到最佳路徑。
文檔編號G09B27/08GK1146031SQ9511672
公開日1997年3月26日 申請日期1995年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月22日
發(fā)明者袁文招 申請人:袁文招