[发明专利]一种基于MCU芯片的魔方转动状态智能监测方法与系统

说明书

本申请提供一种基于MCU芯片的魔方转动状态智能监测方法与系统，包括：魔方转动检测和姿态编码；将魔方转动姿态进行编码，传给MCU芯片魔方转动步骤解析；建立深度学习模型对所有魔方姿态的难度进行评估；在魔方姿态难度评估结果的基础上结合用户解魔方的数据，对用户解魔方的水平进行评分；根据用户评分，生成对应的等级二维码；系统读取到某用户的二维码，即随机生成相应难度的魔方初始姿态和提供语音提示；系统根据用户选择的解魔方难度，自动从数据库中查找对应难度评估分数的魔方姿态，并且将魔方旋转调节为相应的魔方初始姿态；本发明能够使魔方转态和难度监测更加精确，具有更高的可玩性。

【技术领域】

本发明涉及智能设备技术领域，尤其涉及一种基于MCU芯片的魔方转动状态智能监测方法与系统。

【背景技术】

解魔方的技术需要玩家投入大量的时间和精力去练习，不仅需要经常将魔方拿在手中双手操作，而且对于新手玩家或者水平一般的用户来说，经常会陷入解不开而且越解越乱的情况。因此，玩家往往没有足够的时间精力和耐心去长时间坚持将魔方拿在手中来解开，而且当玩家陷入解不开的烦躁境地时，往往希望解魔方的步骤更加简单，或者有人能够给予帮助和提示。因此，通过手机和物联网远程控制魔方的转动，同时在玩家解魔方过程中适当给予提示，不仅能够解放用户的双手，还能够增加过程的趣味，并且在此过程中对用户提供良好的技术指导。

魔方只有根据水平进行难度设计的时候，才好玩。因此哪个用户适合什么样的魔方，需要转动的步骤及初始难度是影响可玩性的关键。初始值的设计，可以由个人提供，也可以由他人提供，这样能够增加可玩性和互动性。如果魔方初始值由个人提供，则系统无法用固定的格式提供魔方初始状态，因为可以给个人自定义的空间。但是个人如果自己调整魔方初始状态，显然增加很多工作量，为了尽快获得最初状态可以通过二维码设计和转换去完成，这样才适合通过手机的方式玩魔方。

【发明内容】

本发明提供了一种基于MCU芯片的魔方转动状态智能监测方法与系统，主要包括：

魔方转动检测和姿态编码；魔方内置九轴传感器和MCU芯片，九轴传感器检测魔方的转动，并且将魔方转动姿态进行编码，传给MCU芯片魔方转动步骤解析；魔方通过手机端远程操控；建立深度学习模型对所有魔方姿态难度进行评估；根据用户解魔方的表现数据，结合魔方姿态难度数据，对用户解魔方的水平进行评分；根据用户评分，对用户解魔方的水平进行评分根据评分生成等级二维码；系统读取到某用户的二维码，即随机生成相应难度的魔方初始姿态和提供符合用户等级的语音提示；当用户想要体验不同难度的魔方姿态，能够进行魔方姿态难度的调节；系统根据用户选择的解魔方难度，自动从数据库中查找对应难度评估分数的魔方姿态，并且将魔方旋转调节为相应的魔方初始姿态；或者用户可以自主设置想要的魔方初始姿态，系统查询数据库中该姿态对应的难度信息数据，然后按照该难度标准对用户表现进行评分；用户解魔方的能力评分是随着用户玩魔方的次数动态更新的；用户的等级可以通过用户玩魔方的能力评分提高，战胜等级高的用户等途径来提高；但是用户的等级也会随着后期表现不好，能力评分降低而降低。

进一步可选地，所述魔方转动检测和姿态编码包括：

魔方内置九轴传感器和MCU芯片，九轴传感器检测魔方的转动，并且将魔方转动姿态进行编码，传给MCU芯片；包括：魔方转动检测；魔方的姿态编码；

所述魔方转动检测，还包括：

9轴传感器拥有三维空间的X Y Z三个方向的加速度、角速度和磁场的监测功能，根据魔方转动时自身的加速度和角速度以及磁场方向，能够计算出魔方的转动情况。其中：加速度三轴监测魔方在空间的位置移动情况，角速度三轴监测魔方自身的转动变化情况，磁场三轴监测当前位置的地球磁场方向。通过魔方的加速度，角速度和磁场数据的监测，能够准确的描述魔方的转动情况。

所述魔方的姿态编码，还包括：

根据9轴传感器监测到的魔方转动情况对魔方的当前姿态进行编码。魔方的姿态编码根据魔方的六个面的编号来生成。