[发明专利]一种六柱实心鲁班锁设计方法

权利要求书

1.一种六柱实心鲁班锁设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将可拼装成鲁班锁的柱杆进行划分，获得划分为小立方体的柱杆；

步骤二、根据步骤一中获得的划分为小立方体的柱杆结构，利用MATLAB软件为每个小立方体建立坐标矩阵，并通过坐标矩阵对每个小立方体进行表示；

步骤三、将步骤一中的柱杆进行拼装，获得实心鲁班锁，将实心鲁班锁划分为内部区域和外部区域，确定内部区域每个立方块有可能被分配到哪个柱杆，将立方块随机排列组合，获得新的装配结构；

步骤四、基于虚拟拆卸的方式对步骤三中获得新的装配结构进行拆卸，可拆卸的则通过利用MATLAB软件输出矩阵坐标，表示设计出新型鲁班锁，若装配结构不能拆卸，则重复步骤三，进行下一次拆卸，直至输出矩阵坐标；

步骤五、将步骤四中获得的矩阵坐标利用三维建模软件还原出三维模型，并获得三维模型数据；

步骤六、将步骤五中获得的三维模型数据输入至3D打印机中，打印出实物柱杆，并将柱杆实物拼装与拆卸。

2.根据权利要求1所述的一种六柱实心鲁班锁设计方法，其特征在于，所述步骤一中的鲁班锁柱杆设置为6个，每个柱杆划分的小立方体为24个，将其中12个进行编号。

3.根据权利要求2所述的一种六柱实心鲁班锁设计方法，其特征在于，所述步骤二中每个小立方体的坐标矩阵可以表示为C_i＝(a_ib_ic_i)^T，i＝1，2，…，24，a_ib_ic_i为小立方体的体心在三维空间中的坐标表示，i为柱杆划分的24个小立方体。

4.根据权利要求1所述的一种六柱实心鲁班锁设计方法，其特征在于，所述步骤三中拼装好的实心鲁班锁外部区域为72个立方体，内部区域为32个立方体，将32个立方体排列组合构造出装配体，随机排列后每个柱杆可以表示为，P_k'＝(C₁C₂…C_j)，k＝1，2，…，6，j为立方块个数。

5.根据权利要求1所述的一种六柱实心鲁班锁设计方法，其特征在于，所述步骤四中的虚拟拆卸为仅将柱杆进行平移拆卸。

6.根据权利要求1所述的一种六柱实心鲁班锁设计方法，其特征在于，设置步骤四中的循环次数，针对于可以拆卸的装配结构输出坐标矩阵，并对输出的若干坐标矩阵数据进行记录。

7.根据权利要求6所述的一种六柱实心鲁班锁设计方法，其特征在于，根据若干所述坐标矩阵数据利用三维建模软件还原出三维模型，其中三维建模软件可设置为solidworks。