[发明专利]幻方教学方法及装置

权利要求书

1.一种幻方教学方法，其特征在于，包括：

获取待教学的基础方阵及选定的变换类型；

基于选定的变换类型采用预先设定的幻方变换方法生成所述基础方阵对应的幻方矩阵；

通过轨道控制吸嘴装置逐步将幻方矩阵生成过程中的数字棋子放置于棋盘表面进行教学演示，直至完成幻方矩阵的放置操作，所述轨道置于所述数字棋子上方，吸嘴装置设于轨道上。

2.如权利要求1所述的幻方教学方法，其特征在于，所述变换类型为同构幻方，所述基础方阵为奇数阶方阵，所述基于选定的变换类型采用预先设定的幻方变换方法生成所述基础方阵对应的幻方矩阵包括：

根据所述基础方阵的阶数选定其中心的核心方阵；

根据所述核心方阵对应阶数的基础幻方对所述核心方阵进行变换，生成核心幻方；

保留所述基础方阵中核心方阵之外主副对角线上的对角数字不变，或将所述基础方阵中核心方阵之外主副对角线上的对角数字同步配对调换；

将所述基础方阵中第一行与最后一行、第一列与最后一列中间位置的数字对调，并根据阴阳相间原则调整除主副对角线及中间位置的数字，生成最终的幻方矩阵。

3.如权利要求1所述的幻方教学方法，其特征在于，所述变换类型为递归幻方，所述基础方阵为3M阶方阵，M≥2，所述基于选定的变换类型采用预先设定的幻方变换方法生成所述基础方阵对应的幻方矩阵包括：

根据3M阶基础方阵的阶数选定基础幻方，并根据所述基础幻方对所述基础方阵进行划分，得到与所述基础幻方阶数对应的子方阵块；

根据所述基础幻方对所述基础方阵中子方阵块的位置进行调整；

根据所述基础幻方依次对各子方阵块进行变换，生成最终的幻方矩阵。

4.如权利要求1所述的幻方教学方法，其特征在于，所述变换类型为分形拼图，所述基础方阵为4M阶方阵，M≥2，所述幻方变换方法包括：

根据所述基础方阵的阶数对其进行分块，包括：4阶核心方阵块、对称设置于所述核心方阵块上方与下方的两行四列的第一矩阵块、对称设置于所述核心方阵块左侧与右侧的四行两列的第二矩阵块、及对称设置于所述核心方阵块主副对角线上的两行两列的第三矩阵块；或包括：4阶核心方阵块、对称设置于所述核心方阵块上方与下方的两行四列的第一矩阵块、对称设置于所述核心方阵块左侧与右侧的四行两列的第二矩阵块、对称设置于所述核心方阵块主副对角线上的两行两列的第三矩阵块、及对称设置于所述核心方阵块其余位置的两行两列的第四矩阵块；

根据所述基础方阵的阶数，顺序拼接对称设置于所述核心方阵块上方与下方的第一矩阵块、顺序拼接对称设置于所述核心方阵块左侧与右侧的第二矩阵块、及顺序拼接对称设置于所述核心方阵块主副对角线上的第三矩阵块；或顺序拼接对称设置于所述核心方阵块上方与下方的第一矩阵块、顺序拼接对称设置于所述核心方阵块左侧与右侧的第二矩阵块、顺序拼接对称设置于所述核心方阵块主副对角线上的第三矩阵块、及顺序拼接对称设置于所述核心方阵块其余位置的第四矩阵块；

将核心方阵及拼接得到的4阶方阵的对角线进行互换得到新的子方阵；

按照位置将换位后的子方阵放回基础方阵中，生成最终的幻方矩阵。

5.如权利要求1所述的幻方教学方法，其特征在于，所述变换类型为井字法拼图，所述基于选定的变换类型采用预先设定的幻方变换方法生成所述基础方阵对应的幻方矩阵包括：

根据所述基础方阵的阶数选定其中心的核心方阵；

根据所述核心方阵对应阶数的基础幻方对所述核心方阵进行变换，生成核心幻方；

选定所述基础方阵中核心方阵第一列和最后一列所在列除核心方阵外其他数字形成第五矩阵块，及选定所述基础方阵中核心方阵第一行和最后一行所在行除核心方阵外其他数字形成第六矩阵块；

分别对所述第五矩阵块和第六矩阵块进行交叉对换，使得第五矩阵块中各行和一致、第六矩阵块中各列和一致，并按照位置将换位后的矩阵放回基础方阵中；

选定基础方阵中未经位置调整的其余数字及核心方阵中最中心的数字形成新的数字方阵；

根据所述数字方阵对应阶数的基础幻方对其进行变换，生成相应阶数的幻方；

按照位置将换位后形成的幻方放回基础方阵中，生成最终的幻方矩阵。