智能魔方编码方法、状态自动纠正方法及智能魔方与流程

1.本发明涉及益智玩具领域，尤其涉及智能魔方的编码方法、智能魔方上位机与智能魔方状态之间的状态自动纠正方法以及智能魔方、智能魔方系统。


背景技术：

2.智能魔方，通过在魔方内设置传感装置，可以灵敏地捕捉到魔方每个面转动的状态并记录下来，通过通信单元如蓝牙，将魔方的转动状态发送到智能终端设备，并可接受智能终端设备的控制命令，实现对魔方的控制。智能魔方增加了魔方的可玩性和趣味性，成为了很多魔方爱好者的首选。
3.目前智能魔方与智能终端设备(也称为上位机)之间的通信技术，在智能魔方与上位机通信连接之后，上位机将与智能魔方进行状态同步，即使得上位机显示智能魔方的当前状态。然后上位机将接收智能魔方发送的魔方各个面转动的状态数据，并解析该状态数据并在上位机上进行显示，即当智能魔方上对某个魔方面进行操作之后，上位机上也会显示相应的面和相应的转动操作。
4.但是，在上述智能魔方和上位机联动的过程中，主要通过蓝牙进行连接。蓝牙通信过程中，会受到距离、地理环境、气候、电磁环境等因素影响，导致出现丢包、数据混乱等问题。则会出现上位机不能正确与智能魔方同步显示的问题。如出现丢包问题时，智能魔方上的某个面已经发生了转动，相关转动状态的数据在发送给上位机的过程中出现了丢包问题，则上位机还保留上一次接收到智能魔方状态数据调整后的状态，此时上位机显示的魔方状态与智能魔方的实际状态就会不一致。而当上位机接收到的数据出现混乱时，如智能魔方先正面魔方块顺时针转动90度，再左面魔方块逆时针转动90度，智能魔方先后将这两次变化的状态数据发送给上位机，由于通信的问题，上位机先接收到魔方左面逆时针转动90度，后接收到正面顺时针转动90度的信息，则上位机在其界面显示的魔方上，将会先左面逆时针转动90度，再正面顺时针转动90度。此时也会出现智能魔方呈现出的状态与上位机显示的魔方状态不一致的问题。


技术实现要素：

5.针对现有智能魔方存在的上述技术问题，本发明实施例提供了一种智能魔方编码方法，从而能在智能魔方块转动的过程中，计算出智能魔方每一个角块、棱块的方位和方向，从而获得魔方的实时状态数据，上位机在出现丢包或者数据混乱时，可以直接通过获得的智能魔方状态数据对上位机上显示的魔方进行同步，使得上位机显示的魔方状态与智能魔方显示的实时状态一致。
6.本发明实施例提供的智能魔方编码方法，包括以下步骤：
7.s11.确定初始状态下智能魔方各中心块的方向；
8.s12.定义智能魔方各角块的识别编码信息；并定义初始状态下各角块的初始方向编码信息；将各角块的识别编码信息与初始方向编码信息对应组合，形成角块初始状态信
息；
9.s13.定义智能魔方棱块的识别编码信息；并定义初始状态下各棱块的初始方向编码信息；将各棱块的识别编码信息与初始方向编码信息对应组合，形成棱块初始状态信息；
10.s14.将所述角块初始状态信息和棱块初始状态信息组合形成智能魔方初始状态信息并进行保存；
11.s15.通过传感器获取智能魔方的转动状态信息；
12.s16.根据转动状态信息计算智能魔方各角块相对于其初始状态的方向信息，获得各角块的实时方向编码信息，将各角块的识别编码信息与实时方向编码信息对应组合，形成角块实时状态信息；
13.s17.根据转动状态信息计算智能魔方各棱块相对于其初始状态的方向信息，获得各棱块的实时方向编码信息，将各棱块的识别编码信息与实时方向编码信息对应组合，形成棱块实时状态信息；
14.s18.将所述角块实时状态信息和棱块实时状态信息组合形成智能魔方实时状态信息并进行保存；
15.s19.将所述实时状态信息发送至与智能魔方通信连接的上位机。
16.本技术实施例提供的智能魔方编码方法，通过确定初始状态下智能魔方各中心块的方向，确定了智能魔方的各个面的朝向，同时也确定了各个角块和棱块的位置和方向，基于这个基础，对智能魔方的各个角块和棱块进行编码，以及对他们的初始方向进行编码，当智能魔方转动后，可以根据智能魔方各个面转动的状态信息，通过微处理单元通过计算确定各个角块和各个棱块的方向，从而将通过编码各个角块、棱块及他们的方向信息，得到编码的智能魔方实时状态信息并进行保存。当上位机出现丢包或者数据混乱导致其显示的魔方状态与智能魔方的实际状态不一致时，上位机可以直接获取智能魔方的实时状态信息，并根据实时状态信息对其显示的魔方进行调整，使得上位机显示的魔方状态与智能魔方的实际状态保持一致。
17.同时，本技术实施例还分别针对智能魔方和上位机，提供了智能魔方状态自动纠正方法。针对智能魔方，本技术实施例提供的智能魔方状态自动纠正方法包括以下步骤：
18.s21.通过传感器获取智能魔方的转动状态，生成魔方转动状态信息；
19.s22.在每次生成魔方转动状态信息时，生成的魔方转动状态序号增加1；
20.s23.在每次通过传感器获取智能魔方的转动状态时，采用上述的智能魔方编码方法，根据转动状态信息计算魔方的角块实时状态信息和棱块实时状态信息，并将所述角块实时状态信息和棱块实时状态信息组合形成智能魔方实时状态信息并进行保存；
21.s24.将所述魔方转动状态信息发送至上位机；
22.s25.根据上位机查询命令或者按预设时间间隔将保存的最新的智能魔方实时状态信息发送至上位机。
23.本技术实施例提供的智能魔方状态自动纠正方法，智能魔方在其每一次有面转动的过程中，生成魔方转动状态信息，由于魔方转动状态信息只包含其某一个面转动的信息，信息量较少，可以通过无线通信方式及时传送至上位机，上位机可以及时根据魔方转动状态信息，对应显示魔方的转动情况，给用户以良好的互动体验。同时在每次智能魔方转动后，都会生成智能魔方实时状态信息，并保存在智能魔方的存储单元中。智能魔方实时状态
信息由于包含了智能魔方所有角块和棱块编码信息和方向信息，信息量比较大，如果每一次都发送给上位机，将极大占用通信资源，可能影响到魔方转动状态信息的传输。因此智能魔方实时状态信息可通过按预定时间间隔的方式触发发送，或者响应上位机的查询命令发送。从而使得上位机在出现丢包或者数据混乱的情况下能根据智能魔方实时状态信息对其显示的魔方状态进行纠正，使得上位机显示的魔方状态与智能魔方的实际状态保持一致。
24.针对上位机，本技术实施例提供的智能魔方状态自动纠正方法包括以下步骤：
25.s31.接收智能魔方发送的魔方转动状态信息；
26.s32.判断转动状态信息中的序号是否连续，如所述序号是连续的，则根据所述魔方转动状态信息更新显示魔方的转动状态，否则，执行步骤s33；
27.s33.接收智能魔方实时状态信息并同步上位机显示的智能魔方状态至智能魔方的实时状态。
28.本技术实施例提供的智能魔方状态自动纠正方法，上位机正常按接收到的魔方转动状态信息对显示的魔方图像进行调整，当其检测到接收的魔方转动状态信息不连续时，则通过获取到的智能魔方实时状态信息对显示的魔方图像进行调整，使得上位机显示的魔方状态与智能魔方的实际状态保持一致。
29.基于同样的发明目的，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述的智能魔方编码方法或智能魔方状态自动纠正方法。
30.基于同样的发明目的，本技术实施例还提供了智能魔方，以及智能魔方系统。其中智能魔方包括球轴，位于球轴六个转轴上的中心块，绕中心块和球轴转动的八个角块和十二个棱块；所述球轴的每个转轴上设置有可检测对应面转动状态的传感器，所述球轴还内置有微处理单元、存储单元和通信单元，所述微处理单元分别与各传感器、存储单元、通信单元连接，所述存储单元存储有可执行程序，所述微处理单元执行所述可执行程序时可实现如上述的智能魔方编码方法或智能魔方状态自动纠正方法。
31.本技术实施例提供的智能魔方系统，包括上述的智能魔方和上位机，所述智能魔方与上位机通过通信单元无线连接，所述上位机包括处理器单元和存储器单元，所述存储器单元存储有可执行程序，所述处理器单元执行所述可执行程序时可实现上述的智能魔方状态自动纠正方法。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明实施例提供的智能魔方结构示意图；
34.图2为本发明实施例提供的智能魔方部分拆解结构示意图；
35.图3为本发明实施例提供的球轴整体结构示意图；
36.图4为本发明实施例提供的智能魔方球轴结构示意图；
37.图5为本发明实施例提供智能魔方编码方法流程示意图；
38.图6a至图6c为实施例1中2号角块方向转动示意图；
39.图7a至图7c为实施例1中0号棱块方向转动示意图；
40.图8、图9为本发明实施例提供的智能魔方状态自动纠正方法流程示意图。
41.图中标号：1、中心块；2、角块；3、棱块；4、球轴；41、球轴壳体；411、上半壳体；412、下半壳体；42、转轴；421、右转轴；422、左转轴；423、前转轴；424、后转轴；425、上转轴；426、下转轴；44、第二容置空间；47、电池盖。
具体实施方式
42.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
44.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
45.如图1、图2、图3所示，下面以典型的三阶魔方为例对本技术实施例提供的智能魔方硬件方面进行详细说明。本技术提供的智能魔方，包括六个面，每个面包括九个魔方块，六个面共包括六个中心块1、八个角块2和十二个棱块3共26个魔方块。还包括位于中心，起旋转中心作用的球轴4。其中，中心块1设置在各个面转轴上，其作为该面魔方块旋转的中心，位置不变，只有一个面有颜色或者图案。棱块3为任意两个中心块之间嵌入的魔方块，其有两个面由不同的颜色或者图案组成。每三个相邻的棱块之间通过角块2来连接。魔方的初始状态为各个面的颜色不同，但同一个面的颜色相同。当然，其各个面也可以通过设置不同的图案来区别。其玩法是通过打乱各个面上的魔方块，使得各个面可能包括不同的颜色或图案，而最终需要复原成初始状态。
46.如图2、图3、图4所示，本技术实施例中的智能魔方，其球轴的一种可实行方式中，包括球轴壳体41，其中，球轴壳体41包括上半壳体411和下半壳体412，上半壳体411和下半壳体412之间可拆卸连接，如通过螺钉、卡扣等方式连接。通过可拆卸连接的上半壳体411和下半壳体412。在球轴壳体41上，以球轴壳体41的球心为原点构建立体坐标系，如图3所示(图3示意性地将坐标系移到球轴外，以避免其对各个部分的影响)，在x轴正向上设置右转轴421、x轴负向上设置左转轴422、y轴负向上设置前转轴423、y轴正向上设置后转轴424、z轴正向上设置上转轴425、z轴负向上设置下转轴426；每个所述转轴42上安装有定位模块，定位模块随转轴42转动；所述球轴壳体41内部设置有用于容纳传感装置的第二容纳空间；在第二容纳空间内设置有电池仓，电池仓中可安装蓄电池，本技术实施例中蓄电池46选用纽扣电池，具体为cr2032纽扣电池，该电池可以续航10个小时，在不使用智能魔方的情况，待机时间可达一年，可满足智能魔方的使用场景。在球轴壳体的上半壳体411上设置有电池盖47，电池盖47可拆卸安装在上半壳体上。通过打开电池盖47，可以方便更好更换电池。本技术实施例提供的智能魔方，还包括分别设置在智能魔方六个转轴上的第一定位模块、第
二定位模块、第三定位模块、第四定位模块、第五定位模块和第六定位模块，每一个定位模块分别与对应的传感装置作用，形成传感器来检测魔方每个面的转动状态。本技术实施例提供的智能魔方硬件结构方面，可不限于上述结构。主要是实现魔方的可玩性，以及能灵敏地检测其转轴转动的状态信息。
47.本技术实施例提供的智能魔方，所述球轴还内置有微处理单元、存储单元和通信单元，所述微处理单元分别与各传感器、存储单元、通信单元连接。还包括上位机，上位机与智能魔方组合构成本技术实施例提供的智能魔方系统。上位机为具有处理器、显示单元和存储单元等必要部件的任何可实现方式提供的终端，如智能手机、平板电脑、手提电脑等，在此不做限制。
48.本技术发明人多年从事智能魔方的设计和研究，提供了现有技术的多种智能魔方实施方案。在现有技术提供的智能魔方实现方案中，在智能魔方与上位机(如手机、平板电脑等)连接后，他们将进行同步。使得智能魔方的当前状态与上位机显示的魔方状态一致。在智能魔方转动过程中，转动哪个面，哪个面上的传感器将监测其转动的方向和角度，并将魔方转动状态信息传动到智能魔方的微处理单元(即mcu)，由微处理单元通过通信单元(如蓝牙)将魔方转动状态信息传送给上位机，上位机再根据接收到的魔方转动状态信息在显示界面对魔方进行显示，同时显示出相应面的转动动作，从而提高用户使用智能魔方的互动性和趣味性。
49.智能魔方的最主要玩家是竞赛选手，他们对魔方的转动非常快速，为了智能魔方的转动状态信息能同步快速传送到上位机，智能魔方一般是把智能魔方单个面的一个转动动作作为形成一个魔方转动状态信息传输。这样单次传输的信息量小，连续不停传送，上位机也可以及时接收到魔方转动状态信息，并连续不停地在其显示界面上显示操作动作。
50.但发明人在操作上述智能魔方的过程中，偶尔发现上位机会出现丢包现象或者数据混乱现象，导致上位机不能同步显示智能魔方的当前状态。且当其中某一步出现错误后，后续就算正常接收到智能魔方的魔方转动状态信息，仍然会在错误的状态下继续显示，而不能自动纠正其显示状态。经研究发现，这种情况的出现，主要是由于智能魔方与上位机之间的蓝牙通信受到了距离、地理环境、气候或者电磁环境的影响，导致通信出现断续。
51.本技术发明人经仔细研究上述情况后，为改善智能魔方与上位机之间的同步状态，增加用户的使用体验，提供本技术如下的改进方案。
52.实施例1
53.如图5所示，本实施例提供一种智能魔方编码方法，包括以下步骤：
54.s11.确定初始状态下智能魔方各中心块的方向。
55.本技术实施例中，智能魔方的初始状态如下表1所示：
56.dulrfb黄色白色橙色红色绿色蓝色y(yellow)w(white)o(orange)r(red)g(greed)b(blue)
57.表1
58.s12.定义智能魔方各角块的识别编码信息；并定义初始状态下各角块的初始方向编码信息；将各角块的识别编码信息与初始方向编码信息对应组合，形成角块初始状态信息。所述步骤s12,具体通过以下方法确定各角块的初始状态信息：
59.s121.分别用0至7表示各个角块的编号，并用二进制表示其识别编码信息；
60.s122以各角块的复原状态为初始状态，方向表示为0，角块顺时针旋转120
°
为1，角块逆时针旋转120
°
为2；
61.s123.将各角块的识别编码信息与初始方向编码信息对应组合，形成角块初始状态信息为：00000、00100、01000、01100、10000、10100、11000、11100。
62.在三阶智能魔方中，角块共有8块，此处用0-7来表示每一个角块的编号，在魔方复原状态的情况下，角块的编号与之位置对应，在本技术提供的一种实施例中，7位置不显示角块编号，只显示方向，占2个bit，上位机可以由0-6位的角块编号推算出8号位置的角块编号。
63.角块编号顺序如表2：
64.01234567wgrwgowobwrbygryogyobyrb
65.表2
66.上表中，字母代表颜色的缩写，如yrb表示黄-红-蓝色角块，yrg表示黄-红-绿色棱块。
67.魔方复原状态时角块的二进制表示规则如下，其中第一行表示各角块的编号，第二行为其二进制识别编码信息，第三行为其初始方向编码信息。
68.7号角可通过推算得出，因此协议上只表示7号角的方向
69.魔方复原的初始状态二进制表示如下表3：(低位在前高位在后)
70.01234567000001010011100101110 0000000000000000
71.表3
72.单个角块的表示如表4(5bit)：
[0073][0074]
表4
[0075]
角块方向说明(以2号角为例)：
[0076]
角块的复原状态为初始状态，方向表示为0(如图6a所示)，其方向的二进制编码为00，2号角块的初始状态信息为00100；角块顺时针旋转120
°
为1(如图6b所示),其方向的二进制编码为01,此时，2号角块的角块实时状态信息为00101；角块逆时针选择120
°
为2(如图6c所示)，其方向的二进制编码为10，2号角块的角块实时状态信息为00110。
[0077]
s13.定义智能魔方棱块的识别编码信息；并定义初始状态下各棱块的初始方向编码信息；将各棱块的识别编码信息与初始方向编码信息对应组合，形成棱块初始状态信息。
[0078]
上述步骤s13，具体为：
[0079]
s131.分别用0至b表示各个棱块的编号，并用二进制表示其识别编码信息；
[0080]
s132以各棱块的复原状态为初始状态，棱块方向以u,d,f,b面为基准面，其基准状
态所表示颜色对应的方向与基准面相同则为0，方向与r,l面相同则为1；
[0081]
s133.将各棱块的识别编码信息与初始方向编码信息对应组合，形成棱块初始状态信息为：00000、00010、00100、00110、01000、01010、01100、01110、10000、10010、10100、10110。
[0082]
在三阶智能魔方中，12块的棱块分别用0-b表示，称之为棱块的编号。在魔方复原状态的情况下，棱块的编号与位置对应，b位置不显示棱块编号，只显示方向，占1个bit，上位机可以由0-a位的棱块编号推算出b号位置的棱块编号。
[0083]
棱块位置顺序如下表5：
[0084]
字母代表颜色的缩写，如yo表示黄-橙色棱块，yg表示黄-绿色棱块
[0085]
0123456789abwrwgwowbyrygyoybgrgobobr
[0086]
表5
[0087]
魔方复原状态时棱块的二进制表示规则如下表6，其中第一行表示各棱块的编号，第二行为其二进制识别编码信息，第三行为其初始方向编码信息。
[0088]
0123456789ab0000000100100011010001010110011110010011010 000000000000
[0089]
表6
[0090]
单个棱块的表示如表7(5bit)：
[0091][0092]
表7
[0093]
棱块方向说明(以0号棱块为例说明如下)：
[0094]
方向的表示均以复原状态为初始状态，棱块方向以u,d,f,b面为基准面，其基准状态所表示颜色对应的方向与基准面相同则为0，如图7a、图7b所示，棱块的初始状态信息编码为00000；方向与r,l面相同则为1，如图7c所示，棱块的初始状态信息编码为00001。
[0095]
s14.将所述角块初始状态信息和棱块初始状态信息组合形成智能魔方初始状态信息并进行保存。
[0096]
s15.通过传感器获取智能魔方的转动状态信息。
[0097]
s16.根据转动状态信息计算智能魔方各角块相对于其初始状态的方向信息，获得各角块的实时方向编码信息，将各角块的识别编码信息与实时方向编码信息对应组合，形成角块实时状态信息。
[0098]
s17.根据转动状态信息计算智能魔方各棱块相对于其初始状态的方向信息，获得各棱块的实时方向编码信息，将各棱块的识别编码信息与实时方向编码信息对应组合，形成棱块实时状态信息。
[0099]
s18.将所述角块实时状态信息和棱块实时状态信息组合形成智能魔方实时状态信息并进行保存。
[0100]
最终形成的智能魔方角块和棱块的实时状态信息如下表8：魔方的状态表示共93个bit，其中棱块占56bit，角块占37bit，
[0101][0102]
表8
[0103]
通过上述对魔方的数据进行表面，对数据长度进行了极度压缩，可供mcu计算并且数据长度可以保证蓝牙信道可一次传输。
[0104]
s19.将所述实时状态信息发送至与智能魔方通信连接的上位机。
[0105]
实施例2
[0106]
如图8、图9所示，本技术实施例提供一种智能魔方状态自动纠正方法，由智能魔方和上位机组成的智能魔方系统执行，其中，智能魔方实时的方法包括以下步骤：
[0107]
s21.通过传感器获取智能魔方的转动状态，生成魔方转动状态信息；
[0108]
s22.在每次生成魔方转动状态信息时，生成的魔方转动状态序号增加1；
[0109]
s23.在每次通过传感器获取智能魔方的转动状态时，采用如权利要求1至5任一所述方法，根据转动状态信息计算魔方的角块实时状态信息和棱块实时状态信息，并将所述角块实时状态信息和棱块实时状态信息组合形成智能魔方实时状态信息并进行保存；
[0110]
s24.将所述魔方转动状态信息发送至上位机；
[0111]
s25.根据上位机查询命令或者按预设时间间隔将保存的最新的智能魔方实时状态信息发送至上位机。
[0112]
通过上位机查询触发将最新的智能魔方实时状态信息发送至上位机，或者可设置一定的间隔时间由智能魔方主动将智能魔方实时状态信息发送至上位机，一种示范性实施例汇总，设置间隔时间为1秒。
[0113]
上位机实行的方法包括以下步骤：
[0114]
s31.接收智能魔方发送的魔方转动状态信息；
[0115]
s32.判断转动状态信息中的序号是否连续，如所述序号是连续的，则根据所述魔方转动状态信息更新显示魔方的转动状态，否则，执行步骤s33；
[0116]
s33.接收智能魔方实时状态信息并同步上位机显示的智能魔方状态至智能魔方的实时状态。
[0117]
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.智能魔方编码方法，其特征在于，包括以下步骤：s11.确定初始状态下智能魔方各中心块的方向；s12.定义智能魔方各角块的识别编码信息；并定义初始状态下各角块的初始方向编码信息；将各角块的识别编码信息与初始方向编码信息对应组合，形成角块初始状态信息；s13.定义智能魔方棱块的识别编码信息；并定义初始状态下各棱块的初始方向编码信息；将各棱块的识别编码信息与初始方向编码信息对应组合，形成棱块初始状态信息；s14.将所述角块初始状态信息和棱块初始状态信息组合形成智能魔方初始状态信息并进行保存；s15.通过传感器获取智能魔方的转动状态信息；s16.根据转动状态信息计算智能魔方各角块相对于其初始状态的方向信息，获得各角块的实时方向编码信息，将各角块的识别编码信息与实时方向编码信息对应组合，形成角块实时状态信息；s17.根据转动状态信息计算智能魔方各棱块相对于其初始状态的方向信息，获得各棱块的实时方向编码信息，将各棱块的识别编码信息与实时方向编码信息对应组合，形成棱块实时状态信息；s18.将所述角块实时状态信息和棱块实时状态信息组合形成智能魔方实时状态信息并进行保存；s19.将所述实时状态信息发送至与智能魔方通信连接的上位机。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s12，具体为：s121.分别用0至7表示各个角块的编号，并用二进制表示其识别编码信息；s122以各角块的复原状态为初始状态，方向表示为0，角块顺时针旋转120
°
为1，角块逆时针旋转120
°
为2；s123.将各角块的识别编码信息与初始方向编码信息对应组合，形成角块初始状态信息为：00000、00100、01000、01100、10000、10100、11000、11100。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s121中，对编号为7的角块，通过标示0至6号角块可推算得出，所述步骤s123中，形成角块初始状态信息为：00000、00100、01000、01100、10000、10100、11000、00。4.如权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述步骤s13，具体为：s131.分别用0至b表示各个棱块的编号，并用二进制表示其识别编码信息；s132以各棱块的复原状态为初始状态，棱块方向以u,d,f,b面为基准面，其基准状态所表示颜色对应的方向与基准面相同则为0，方向与r,l面相同则为1；s133.将各棱块的识别编码信息与初始方向编码信息对应组合，形成棱块初始状态信息为：00000、00010、00100、00110、01000、01010、01100、01110、10000、10010、10100、10110。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤s131中，对编号为b的棱块，通过标示0至a号棱块可推算得出；所述步骤s133中，将各棱块的识别编码信息与初始方向编码信息对应组合，形成棱块初始状态信息为：00000、00010、00100、00110、01000、01010、01100、01110、10000、10010、10100、0。
6.智能魔方状态自动纠正方法，其特征在于，由智能魔方执行，包括以下步骤：s21.通过传感器获取智能魔方的转动状态，生成魔方转动状态信息；s22.在每次生成魔方转动状态信息时，生成的魔方转动状态序号增加1；s23.在每次通过传感器获取智能魔方的转动状态时，采用如权利要求1至5任一所述方法，根据转动状态信息计算魔方的角块实时状态信息和棱块实时状态信息，并将所述角块实时状态信息和棱块实时状态信息组合形成智能魔方实时状态信息并进行保存；s24.将所述魔方转动状态信息发送至上位机；s25.根据上位机查询命令或者按预设时间间隔将保存的最新的智能魔方实时状态信息发送至上位机。7.智能魔方状态自动纠正方法，其特征在于，由上位机执行，包括以下步骤：s31.接收智能魔方发送的魔方转动状态信息；s32.判断转动状态信息中的序号是否连续，如所述序号是连续的，则根据所述魔方转动状态信息更新显示魔方的转动状态，否则，执行步骤s33；s33.接收智能魔方实时状态信息并同步上位机显示的智能魔方状态至智能魔方的实时状态。8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至5中任意一项所述的智能魔方编码方法或权利要求6或7所述的智能魔方状态自动纠正方法。9.智能魔方，其特征在于，包括球轴，位于球轴六个转轴上的中心块，绕中心块和球轴转动的八个角块和十二个棱块；所述球轴的每个转轴上设置有可检测对应面转动状态的传感器，所述球轴还内置有微处理单元、存储单元和通信单元，所述微处理单元分别与各传感器、存储单元、通信单元连接，所述存储单元存储有可执行程序，所述微处理单元执行所述可执行程序时可实现如权利要求1至5中任意一项所述的智能魔方编码方法或权利要求6所述的智能魔方状态自动纠正方法。10.智能魔方系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的智能魔方和上位机，所述智能魔方与上位机通过通信单元无线连接，所述上位机包括处理器单元和存储器单元，所述存储器单元存储有可执行程序，所述处理器单元执行所述可执行程序时可实现如权利要求7所述的智能魔方状态自动纠正方法。

技术总结
本发明公开了智能魔方的编码方法、状态自动纠正方法，并提供了智能魔方。通过编码可以获得极致压缩的智能魔方实时状态信息，可以通过蓝牙一次传送。当上位机出现丢包或者数据混乱导致其显示的魔方状态与智能魔方的实际状态不一致时，上位机可以直接获取智能魔方的实时状态信息，并根据实时状态信息对其显示的魔方进行调整，使得上位机显示的魔方状态与智能魔方的实际状态保持一致。魔方的实际状态保持一致。魔方的实际状态保持一致。


技术研发人员：江淦源
受保护的技术使用者：广州淦源智能科技有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/8/24