[发明专利]一种魔方、魔方教学系统以及魔方教学方法

权利要求书

1.一种魔方，包括相互拼装的多个拼块，其特征在于，

所述魔方内部设置有拼块位置感应装置，所述拼块位置感应装置用于实时获取所述魔方的各个所述拼块的位置信息和朝向信息。

2.如权利要求1所述的魔方，其特征在于，所述拼块包括多个中心拼块、多个角拼块和多个棱拼块，所述拼块位置感应装置包括多个中心拼块位置感应装置、多个角拼块位置感应装置和多个棱拼块位置感应装置；

所述中心拼块和所述中心拼块位置感应装置一一对应连接，所述中心拼块位置感应装置用于感应所述中心拼块的位置信息和朝向信息；

所述角拼块和所述角拼块位置感应装置一一对应连接，所述角拼块位置感应装置用于感应所述角拼块的位置信息和朝向信息；

所述棱拼块和所述棱拼块位置感应装置一一对应连接，所述棱拼块位置感应装置用于感应所述棱拼块的位置信息和朝向信息。

3.如权利要求1或2所述的魔方，其特征在于，所述拼块位置感应装置包括角速度传感器、陀螺仪和/或IMU传感器，

所述角速度传感器，用于识别每个所述拼块的旋转角度，根据所述旋转角度计算拼块的位置信息和朝向信息；

所述陀螺仪或IMU传感器，用于识别每个所述拼块的位置信息和朝向信息。

4.一种魔方教学系统，其特征在于，至少包括一个AR显示设备，所述AR显示设备用于获取所述魔方的实时状态，并根据所述实时状态来提供魔方复原提示。

5.如权利要求4所述的魔方教学系统，其特征在于，所述AR显示设备包括：一跟踪模块和一提示模块；

所述跟踪模块，用于获取所述魔方的实时状态；

所述提示模块，用于根据所述实时状态来提供所述魔方复原提示。

6.如权利要求5所述的魔方教学系统，其特征在于，所述跟踪模块包括图像采集单元，所述图像采集单元，用于采集所述魔方每个面的图像，并根据所述魔方每个面的所述图像来识别所述魔方的实时状态。

7.如权利要求5所述的魔方教学系统，其特征在于，所述跟踪模块包括动作识别单元，所述动作识别单元，用于采集使用者操作所述魔方的手势，并根据所述手势来识别所述魔方的实时状态。

8.如权利要求5所述的魔方教学系统，其特征在于，还包括魔方信号传感器，所述魔方信号传感器，用于将获取的所述魔方的状态变化提供给所述跟踪模块。

9.如权利要求5所述的魔方教学系统，其特征在于，还包括存储器，所述存储器，用于存储魔方复原步骤数据库和/或所述魔方实时复原影像。

10.如权利要求9所述的魔方教学系统，其特征在于，所述提示模块包括查找单元，所述查找单元，用于根据所述实时状态从所述存储器的所述魔方复原步骤数据库中查找对应的所述魔方复原步骤。

11.如权利要求5所述的魔方教学系统，其特征在于，所述提示模块包括提示单元，所述提示单元包括显示屏或者投影镜头，所述提示模块将所述魔方复原提示通过显示屏或者投影镜头投影至所述AR显示设备的视场中。

12.如权利要求11所述的魔方教学系统，其特征在于，所述提示单元还包括一扬声器，所述扬声器，用于播放所述魔方复原提示的语音提示。

13.如权利要求5所述的魔方教学系统，其特征在于，还包括虚拟模块，所述虚拟模块包括：虚拟魔方拧转单元；

所述虚拟魔方拧转单元，用于建立所述虚拟魔方拧转提示。

14.如权利要求13所述的魔方教学系统，其特征在于，所述虚拟模块包括：寻边拟合单元，所述寻边拟合单元通过AR显示设备采集魔方的影像，将所述虚拟魔方拧转提示覆盖在魔方的影像上。