北京小学生凭借什么获得国家专利?

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北京小学生凭借什么获得国家专利?,第1张

北京小学生凭借什么获得国家专利?
导读:一把把精致的鲁班锁,玩起来不仅有趣,还能锻炼思维,更有小学生们制作的鲁班锁获得了国家专利。 9月14日,记者从北京市朝阳区某小学获悉,该校毕业生杨家林、邱禾佳、程可欣,在他们小学四年级完成的课堂学习作品——3D打印鲁班锁获得国家知识产权局颁

一把把精致的鲁班锁,玩起来不仅有趣,还能锻炼思维,更有小学生们制作的鲁班锁获得了国家专利。 

9月14日,记者从北京市朝阳区某小学获悉,该校毕业生杨家林、邱禾佳、程可欣,在他们小学四年级完成的课堂学习作品——3D打印鲁班锁获得国家知识产权局颁发的外观设计专利证书。 

鲁班锁是中国一种古老的儿童益智玩具,相传由春秋末期到战国初期的鲁班发明,它与九连环、华容道、七巧板,是中国民间的四大传统智力玩具,距今已有几千年的历史。该校老师们常会给学生推荐这些传统的益智玩具,不少学生因此产生了研究益智玩具的兴趣。 

杨家林、邱禾佳、程可欣三位同学目前已经升入了中学,但对小学时期制作鲁班锁的经历还历历在目。邱禾佳告诉记者,“我们查资料发现‘鲁班锁’利用的是榫卯原理,有9块结构。”,其中有3块结构是固定的,因此他们精简结构,设计出6块结构的“鲁班锁”。历经数次调整,邱禾佳和小伙伴们通过3D打印技术,做出了完美的“作品”。他们制作的鲁班锁赢得了同学们的喜爱,被学生们誉为“最适合小学生玩的鲁班锁。” 

小学生们制作的鲁班锁获得国家专利,体现了学校课程改革的成果。据悉该小学自2010年开始启动课程改革,目前已经初步形成了以“幸福教育”为理念的课程体系,除语、数、英学科之外的其他课程,学生可以从一年级就开始参与自主选择课程及任课老师。今年9月起,该校三个校区的学生累计可以选修的科目近400门。 

孔明锁6根解法,我想要详细的说明,是6根孔明锁。 孔明锁内部的凹凸部分啮合,十分巧妙,形状和内部的构造各不相同,下面就是孔明锁6根解法: 孔明锁,号称木制玩具中最难者(商贩语)。10年前某一高智商师兄曾于小摊上购得6根小木棍,说可以组成十字架云云。于尝试半小时之久未得要领,颇伤自尊。教研室中颇具人才,一机械专业老师拿去赏玩,两日得解。知,此劳什子非想象之劳什子也。因假好学,在校时并未再尝试之。后成家,携妻逛阜成门之万通,又见此物,因其价廉,购之。回家饭毕,卧床上试解之。因有前车之鉴,仿庖丁解牛状,未曾轻易动作。于观察良久,发现其机巧处,终得解。看表,3小时已过。一晃数年已过,前几日复又赏玩,半小时毕。看来,记忆推理之功能尚在。因解法颇有些繁琐,故DC解法,以备忘。 现在市面上有一种另外的简版孔明锁,其中一个部件是纯正的长方体,由于这个解法相对简单,不在此列。该解法关键点,是如何组成一个方的空洞,让这个长方体可以插进去。仔细观察,即可得解。 孔明锁,相传是三国时期诸葛孔明根据鲁班的发明,结合八卦玄学的原理发明的一种玩具,曾广泛流传于民间。是中国古代传统的土木建筑固定结合器,民间还有“别闷棍”“六子联方”“莫奈何”“难人木”等叫法。不用钉子和绳子,完全靠自身结构的连接支撑,就像一张纸对折一下就能够立得起来,展现了一种看似简单,却凝结着不平凡的智慧。 孔明锁,也叫八卦锁、鲁班锁。是因为还有一种说法是该工具是古代木匠鲁班发明,所以有鲁班锁一称。 按照编号放好孔明锁的六个小块,黑色部分,表示凹下。这种状态朝上的面,就是拼好后与其它小块合在一起的面。为了便于表达,把它记作星面,标有星的一端,记作星端。按照表格的顺序,将小块逐个搭起即可。在所示拼装过程中,孔明锁位置方向不变。星面朝向某方向,这个小块位置就在中心偏向反方向。这有两种拼装方法,注意编号顺序。 安装过程说明: 第1根与第2根的安装如下图二所示,注意“1”中间凸出来的部分放置在右边,将“2”锯割得少一些(也即完整部分长一些)的一头放左边。 第3根的安装的方向很重要,要将锯割得多一些(也即完整部分短一些)的一头放上边,如图三所示,如若将锯割得少一些(也即完整部分长一些)的一头放如图所示的上(左)边,则安装出来的成品中“3”柱与“4”柱的上、下长度不相等。如图四所示。 只要前面三根安装正确,第4根安装很简单,因为它的结构是对称的,只要按如图五所示安装,就可以了。 第5根安装要注意,所示,将第5根木方的“缺口”朝上,安装就正确。如果是将木方的“缺口”朝下,则安装出来的成品就会使“2”和“5”方对不齐,所示。 只要多安装几次,一般会在20秒钟左右就可以安装成功。 鲁班锁(孔明锁)的计算机分析介绍 锁的拆解 一、拆解动作限定: 一般地,鲁班锁通过手工的“装配”难于“拆解”,相反,在计算机分析中,则“拆解”比“装配”更复杂些。这是因为在计算机程序中,“装配”是逻辑的,但“拆解”的逻辑过程却最终需要落实物理实现。 对一个“逻辑装配”而成的锁,须由计算机程序对其尝试拆解,如果能够成功找到一个完全拆解方案,则该方案就是一个“解”,如果仅能完成部分拆解,也就是剩下的“块组”无法再继续拆解,那就称这个拆解方案为“部分解”。并非所有能“逻辑装配”的锁都能顺利拆解。 计算机程序对拆解动作有一定限制:拆解一个块时,块只允许沿三个互相垂直的方向之一移动,每次移动的距离必须是小立方边长的整数倍。也就是说,不允许朝任意方向移动块,也不允许移动任意距离。但是,移动时,可以是一块移动,也可以几个块组成一个整体移动。 二、拆解程序的总体思路: 程序对锁的拆解过程,就是不断地对块沿各个方向尝试移动的过程,对每一步移动,程序需判断:能否移动?移动几格?是否有块或块组分离?是否形成部分解?程序还得记录跟踪每一步操作后锁的状态,并需穷举全部拆解步骤,才能获取该装配的解的全部情况。 为了使程序能够进行相关操作,需把一个装配锁置于一个三维空间中,并对空间中的块进行定位。但这样做并不够,因为块的形状千变万化,跟踪一整个块还无法判断块之间在移动时的交互情况,因而需对块进行逻辑分解。一个长度为6单元的块,按“小立方”为单位,分解成24个区域,包括可切割加工的12个区域和二端固定的12个区域。程序需追踪这24个立方区域中全体物理存在的“小立方块”,当然“空立方”区域就不必计算了,全体物理小立方块在某个方向上可以移动的值的最小值,就是块在此方向上的可移动距离。下图画出一个块在三维空间中的情形: 三维空间中一个块的示意图 上图绘制了一个以20单位边长的立方空间,以图中块的左下角处的“小立方”为例,其空间坐标为(X,Y,Z)=(6,6,10)。 当一个装配锁定位到该栅格空间中后,所有小立方将被一一定位,获得唯一的空间坐标。对应于计算机程序,则设计一个三维数组GRID(x,y,z),数组元素的值表示该栅格由哪个块占据,显见,其取值范围为1-6;对于纯空间(包括整个锁未占据的空间和“有孔锁”内部的孔洞),其数组元素的值为0。 按上述栅格空间的构造,一个块如果在栅格中移动,就相当于数组中对应元素值的改变。比如1#块的某个“小立方”GRID(5,6,4)=1,即X方向上的第5个栅格、Y方向上的第6栅格、Z方向上的第4栅格,如果此块向X正方向移动一单元,那么就有GRID(6,6,4)=1; 拆解锁时,每移动一步,锁上各块的相互位置就发生变化。需用一个“状态”来表述这种不同的布局。在计算机程序里,状态用每个块在每个方向上跟起始状态对比已经移动的数量来表示。如果把1#块确定为固定位置,那么每个状态就是通过另外剩下的5个块相对于1#块的偏移量来描述,通常就是15个整数。程序需维持一个“状态”列表,以追踪运行情况。 建立了以上相关数据结构后,整个拆解程序就可以化简为:分析在单个方向上的移动,以及判断这个移动是否使锁从一个状态到达另一个状态。程序还得区分一个或多个块通过某个移动后从一个“静止块组”中被分离出来,这种分离定义为“部分解”。关于“分析在单个方向上的移动”,稍后将列出其基本算法。 综合起来说,程序完全地拆解整个锁的过程,就是在不同的方向上、在新的状态下重复执行拆解逻辑的过程;每次一块“块组”被成功拆解,就记录其为一个“子装配”,用于后续分析。

“六一”儿童节前,收到草堂国际私塾赠送给小朋友的限量神秘礼物“鲁班锁”,默默小朋友甚是开心,回家就开始鼓捣起来。

鲁班锁,又称孔明锁,看上去非常简单,其实内中奥妙无穷。

当晚,我们给默默讲解了鲁班的事迹,介绍鲁班的发明创造,一步一步引导出鲁班锁,引起默默浓厚兴趣,接着开始对鲁班锁进行讲解和讨论。

我们希望每一次活动都能积极参与并有高质量陪伴,给默默满满的幸福感。

整个过程,默默在玩中学,在学中玩,体会到古代益智玩具的乐趣,感受到中华文化的博大,最重要的也是超乎我想象的,虽然鲁班锁的正确解锁方式只有一种,但默默却独立研究出了多种拼接方式,并能创意性地把鲁班锁和自己感兴趣的东西结合在一起。

△图为默默创作的过程

默默拿到礼物后便开始研究并尝试拼接,因为默默已经认识300+汉字,很快拼出了“工”“土”“干”“上”等几个汉字。

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下面,就介绍下我们在拼接过程中的趣闻、趣事和趣造型。

重头戏来了,默默非常喜欢漫威和复仇者联盟,他完美地结合了漫威复仇者联盟,拼接出多个造型,并自创了小剧情,称之为《复仇者联盟5——灵魂之锁》(这个名称是和妈妈一起想出来的),是《复仇者联盟4》的另一个版本。

在找到“鲁班锁”后,猎鹰和鹰眼变身为巨人,决定要大“干”一场,与灭霸决一死战。(默默拼接出“干”字,也可为“土”字)

冬兵和雷神乘坐“时空跷跷板”,追寻灭霸踪迹。(默默拼接出一个跷跷板,是真的可以上下跷动的跷跷板哦)

雷神、蝙蝠侠和绿巨人打开“重生之门”,继续追踪灭霸。(默默拼接出“门”字)

猎鹰、蝙蝠侠和冬兵通过一座“逆天桥”,却不知灭霸竟然藏在桥下。(默默拼接出一座桥)

灭霸被绿巨人发现,绿巨人乘坐战机与灭霸决斗。(默默拼接出一架飞机)

复仇者联盟发现,要正确解密“鲁班锁”,只能聚集全部人的所有能量。最终,复仇者联盟合力拼接出“鲁班锁”,将灭霸灵魂牢牢锁住,复仇者联盟赢得胜利,再次拯救了地球!

每个人一生都会收获很多礼物,有些是祝福,有些是心意,有些已经藏在记忆的深处,而有些却伴随着孩子的成长回味一生。

此次活动非常有意义,给孩子的礼物不在贵重,一份暗含着教育意义的温馨小创意,开拓孩子益智发展,最能触动孩子童稚的心灵。此次活动对默默来说收获很大,也让我们发现孩子居然这么有想象力和创造力。

拼接——默默

撰文——默默妈妈

剧情——默默、默默妈妈、默默爸爸

-END-

文/阿笑

图/草堂国际私塾(融创校区)默默家长

特别鸣谢:感谢默默、默默妈妈、默默爸爸用心地记录童年成长的点滴!

        真好,爸爸送我九个鲁班锁,作为这次考试的奖励,鲁班锁又名孔明锁,相传这是鲁班为了锻炼他儿子的智力而发明的。

        爸爸送我五的求购鲁班锁,我已经学会了七个,分别是六根,九通,梅花锁,18罗汉,取宝,封锁,酒桶。其中最简单的要数六通了,六通又名六根。顾名思义,刘东就是由六根木条组成的。                                              这七个中最难的要数18罗汉了,18罗汉顾名思义就是有18根笔直的木条做成的,这里只其中有17根一模一样,剩下的一根只有一个点,其他都有两个点。

        这七个鲁班锁中最好玩的,我叫数取宝了去把12根木条组成,其中有11根一模一样,其中有一个小珠子,那就是取宝中的宝。

        这就是我的鲁班,说我爱我的鲁班锁。

     

  鲁班锁,也叫八卦锁或孔明锁,是中国传统的智力玩具,鲁班锁相传由春秋战国时期木匠鲁班发明并因此得名,鲁班锁是三维的木条以十分巧妙的方法拼插凹凸部分进而达到稳定的啮合是一种榫卯结构,鲁班锁类玩具比较多,形状和内部的构造各不相同,一般都是易拆难装,鲁班锁拼装时需要仔细观察,认真思考,分析其内部结构。鲁班锁可以到中国谷商城购买,现在购买全套包含8件套组合。

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  传说春秋时代鲁国工匠鲁班为了测试儿子是否聪明,用6根木条制作一件可拼可拆的玩具,叫儿子拆开.儿子忙碌了一夜,终于拆开了.这种玩具后人就称作鲁班锁,其实这只是一种传说,鲁班锁亦称孔明锁、别闷棍、六子联方、莫奈何、难人木等.它起源于中国古代建筑中首创的榫卯结构。 不用钉子和绳子,完全靠自身结构的连接支撑,就像一张纸对折一下就能够立得起来,展现了一种看似简单,却凝结着不平凡的智慧。

  商品名称孔明锁/鲁班锁/钓鱼船

  简介两千多年前的孔明锁复古流行,拆起来容易,想要重新组装回去可不是一件简单的事情哦,每块木头都经过专业人员手工细心打磨,去除所有棱角,避免在玩的时候出现伤手的情况。

   品牌 CHINA 附加邮费00元 上市时间2010年01月01日(以出厂日期为准)

   品质级别原 装 规格8款智力锁 浏览次数4

  赠送积分75分 会员商品 是 产品折扣47%

  市场价格¥160元 中国谷价格75元 马上节省8500元

  VIP会员74元 金牌会员73元 荣誉会员72元

  孔明锁/鲁班锁/钓鱼船详细参数:

  两千多年前的孔明锁复古流行 那么多块木头,丝丝入扣,相差分毫不得。 平衡,对称,慢慢的一步一步,一点一点才可以将它组合考验智商和耐心对放松身心,开发大脑,灵活手指均有好处,是老少皆宜的休闲玩具。款款不同越玩越不释手动动脑筋就可以拆解了,可是装回原样可不是那么容易的哦解开古老的智力玩具重现远古的智慧,别让古人留给我们的财富在我们这一代人手中丢失哦!想看看自己的智力到底如何?想挑战自己吗?想开发你的智力吗?来,试一试——神奇的成人休闲益智玩具在欧美,有40%的成人都喜爱成人休闲益智玩具。它能让我们对世界充满好奇;它让我们回到童年;它让我们变得更加聪明,更加自信;它让我们忘记生活的烦恼。此款是盒装精品,送人自用皆可哦~

  孔明锁玩法是拆开后把它恢复回去,不要小看哦,既难拆又难拼,很伤脑筋的!解开它,首先要从其空间结构找到窍门,需要一点空间想象力哦。

  鲁班锁也叫孔明锁,相传是三国时期诸葛孔明根据八卦玄学的原理发明的一种玩具,曾广泛流传于民间。是中国古代传统的土木建筑固定结合器,民间还有“别闷棍”“六子联方”“莫奈何”“难人木”等叫法。不用钉子和绳子,完全靠自身结构的连接支撑,就像一张纸对折一下就能够立得起来,展现了一种看似简单,却凝结着不平凡的智慧。

  商品名称8款智力锁(套装)配说明

  适合年龄2岁以上

  商品材料优质木制

  单位套

  商品包装彩盒

  商品包装尺寸26515565cm

  商品尺寸最长6cm、最短45cm(每个长宽大小不同)

  益智玩具的介绍

  1、对孩子有什么好处?

  儿童玩具--成长的伙伴、永恒的主题、智力的玩具。

  开发孩子智力,锻炼孩子的动手动脑能力,送个孩子们一个永不磨灭的快乐童年。

  2、对学生有什么好处?

  学生玩具—增加智慧,脑力充电。

  益智玩具看似简单,却却蕴含了无穷的奥妙及玄机,涉及数学中的几何学、拓扑学、运筹学、图论等多门学科。课间课后,在跟同学玩耍的过程中,会对这些学科中相关的知识点产生一定的感性认识,在不知不觉间增加智慧,加深同学间友情,为融入社会作好准备。

  另外,益智玩具会给您提供一个除了成绩之外的智力展示平台:您在一秒钟能办到的事,别人也许一个小时、甚至一天也无法做到,这是多么令人鼓舞、让人振奋的事情啊。

  3、对上班族有什么好处?

  白领玩具—减压的工具、休闲的用品。

  随着生活节奏的加快,白领们需要一种积极的消遣和休息方式来缓解、释放工作压力,最好的办法就是玩。成人益智玩具以其自身独具的魅力,已逐渐成为白领上班族们休闲的用品,减压的工具。玩益智玩具,不仅是紧张的工作和学习之余的解压和放松方式,它更成为了一种时尚。

  4、对于老年人有什么好处?

  老年人玩具--银发族的新宠,生活的伴侣。

  协调身体机能:老年人的手脚协调,手眼配合等身体机能,需要通过不断的训练而使其变得更加灵活。

  一位心理学家认为,老年人的好奇心特别重,玩具可以满足他们的精神需要;一些老人生活孤独,如果能培养起喜爱玩具的兴趣,会给生活增加许多调味剂,对患有轻度老年痴呆症的老人,不仅可以提高生活质量,还可以促进健康,延年益寿。

  5、对外出旅游的人来说,又能带来什么作用呢?

  旅游玩具----旅途休闲的好伴侣。

  漫长的旅途您是否觉得倍感寂寞?面对左右旁人是否觉得无话可说?与团友刚刚开始话题就无话可说是否觉得万分尴尬?

  此时,益智玩具不仅可以为你打发无聊的旅途时光,更是您的“魅力武器”:化解您交际中的尴尬,提升您的个人魅力!

  6、对家庭有什么好处呢?

  家庭玩具----家庭和睦的催化剂,家长孩子代沟的消除器

  研究表明,玩益智玩具有助于家庭和睦。全家人坐在一起玩玩具时,每个成员都感到家庭非常温暖。父母和孩子在玩的过程中可以沟通,找到共同的兴趣爱好,产生共鸣,消除两代人之间的代沟。

两者没有区别。

孔明锁又称八卦锁、鲁班锁,是中国古代传统民居建筑的固定结合体。鲁班锁和孔明锁是同一事物的两个不同名称。

孔明锁,没有钉子和绳子,完全由自己的结构连接支撑着,就像一张折叠成两半的纸站起来,看似简单,却凝聚着非凡的智慧,在中国人的智力玩具中得到了广泛的传播。

春秋时期,鲁邦工匠鲁班用六根木棍制作了一个可以组装和拆卸的玩具来测试儿子的智力。经过一个忙碌的夜晚,我儿子终于把它拆开了。这种玩具叫鲁班锁。

扩展资料:

鲁班锁(也称孔明锁)的发展:

清代桃花仙馆主人所著的《鹅幻汇编》一书中,详细介绍了“六子联方”。书中称它“乃益智之具,若七巧板、九连环然也。其源出于戏术家”。6根短木分别冠以六艺,中间有缺,以缺相合,作十字双交形。

我国民间艺人利用鲁班锁结构制出多种工艺品,如绕线板、筷子筒、烛台、健身球等。另外,近代还有用塑料和木材制造的组合球、组合马、魔方锁扣和镜框等。

智玩专家秦筱春致力于鲁班锁的创新,他将传统的六柱式鲁班锁改进为7柱、8柱、9柱、10柱、11柱、12柱,乃至15柱,并由此获国家专利。鲁班锁锁锁相连,就成了新的组合。秦筱春创作的“井字连方”、“连方塔”就是用多个鲁班锁连接而成。

河北安平农民李铁墩甚至用数百个鲁班锁制成了“万啃塔”。这种连接不是简单的堆接和胶接,而是带缺口的复杂插接。

据美国智力大师马丁加德纳考证,鲁班锁约在几百年前传到外国。1857年美国出版的《魔术师手册》中就提到了这种玩具。加德纳还采用单元分割法来标示缺口,指出理论上的4096种样式。

英文中常用burr(刺果)来称鲁班锁。全称是Six-piece burr puzzle,意为“六根刺的刺果拼凑难题”。

鲁班玩出名堂的例子有鲁班坐斗、鲁班梯及鲁班锁。

1、鲁班坐斗。传说,鲁班年轻时曾被困在一座高山上,于是发明了一种坐斗,可以在绳索上往返于山上和山下。这种坐斗的结构简单,运用了重物保持平衡的原理,后来成为现代电梯的雏形。鲁班坐斗也标志着中国古代工匠技术发展的超前。

2、鲁班梯。鲁班为了解决修筑高墙的问题,发明了一种悬挂在墙上的活梯,可以随时移动到墙面上方,方便工人作业。这种梯子结构简单、灵活、方便,被誉为“鲁班梯”。自鲁班梯发明之后,应用到各个领域,甚至在战争中攻城也会用到。

3、鲁班锁。鲁班发明了一种精密的机械锁,不仅结构复杂,而且难以破解,一度成为古代锁具的代表之一。据说,这种锁的结构中有70多个小零件,需要通过复杂的操纵才能打开。在发明鲁班锁之后,鲁班还进一步发明了鲁班传送系统。

鲁班的历史意义:

1、鲁班的发明。鲁班留下了许多著名的发明,如坐斗、悬挂梯、精密机械锁、鲁班传动等。这些发明具有重要的实用价值,被广泛地应用于当时的生产、生活和工程领域。

2、鲁班的故事。鲁班有许多著名的故事,如“鲁班摆阵”、“鲁班掘井”等。这些故事讲述了鲁班的机智、智慧和勇气,体现出古代工匠的聪明才智和创造精神。

3、鲁班的创造精神。鲁班的创造精神是鲁班留给后代最宝贵的财富。鲁班不仅具有扎实的工匠技艺,更重要的是对技术的掌握和创新精神的追求。鲁班不断地挑战自己,勇于创新,不断探索未知领域,这正是鲁班取得成就的关键。

4、鲁班的影响。鲁班的发明和故事对中国古代科学技术和文化发展产生了深远的影响。鲁班的传奇故事成为了中国文学和艺术的重要题材,发明和技艺也对古代和现代的科学技术产生了深远的影响。