Зубчатый куб
 | |
| Другие имена | Осторожный куб |
|---|---|
| Тип | Комбинированная головоломка |
| Изобретатель(и) | Оскар ван Девентер |
| Компания | Мефферта |
| Страна | Нидерланды |
Gear Cube — это трехмерная комбинированная головоломка, разработанная и созданная голландским создателем головоломок Оскаром ван Девентером на основе идеи Брэма Коэна . [1] Первоначально он был произведен компанией Shapeways в 2009 году и известен как « Caution Cube » из-за вероятности застревания пальцев между шестернями во время езды на спидкубе . [2] Позже, в 2010 году, Meffert's начал массово производить его под названием «Gear Cube». [3]
По сравнению с оригинальным кубиком Рубика , в этом кубике используется полноценный зубчатый механизм. Для завершения одного оборота требуется шесть поворотов на 180°, что приводит к запутанной головоломке. В конструкции Gear Cube все шестерни расположены снаружи, чтобы была видна механика. [4] Хотя на первый взгляд он выглядит довольно грозным, его, тем не менее, проще собрать, чем оригинальный кубик Рубика.
При сборе куба преследуются две цели. Первая цель — вернуть запутанную головоломку в исходное кубическое состояние. Вторая цель — решить головоломку, вернув каждой стороне ее исходный цвет.
Механика
[ редактировать ]Куб Gear Cube почти полностью состоит из шестеренок и имеет в общей сложности 41 472 возможных перестановок . [3]
Каждую грань разрешается поворачивать только на 180° или на пол-оборота. Из-за того, что шестерни не совершают полный оборот вместе с сторонами, к которым они прикреплены, поворот на 90° невозможен. Вот почему все алгоритмы включают либо пол-оборота, либо полный оборот.
Он состоит из шести стационарных центральных частей, каждая разного цвета, которые всегда находятся напротив другого определенного центра. Каждая центральная часть определяет, какого цвета будет это лицо. Центры точно основаны на оригинальном кубике Рубика. Они соединены трехмерным крестом с винтами и пружинами, позволяющими регулировать натяжение. [5]
Решение
[ редактировать ]Переместить обозначение
[ редактировать ]Многие решатели кубов используют одни и те же обозначения при сборке куба, независимо от того, работают ли они над оригинальным кубиком Рубика, Пираминксом или даже Кубом Шестеренки. Скорее всего, они используют «нотацию Singmaster», первоначально разработанную Дэвидом Сингмастером . [6] Это позволяет писать алгоритмы таким образом, чтобы решатель мог использовать их независимо от того, на какой стороне куба они находятся.
- F (Спереди): сторона, обращенная в данный момент к решателю.
- B (задняя сторона): сторона, противоположная передней.
- U (вверх): сторона выше или сверху передней стороны.
- D (Вниз): сторона, противоположная верху, под кубом.
- L (слева): сторона непосредственно слева от передней части.
- R (справа): сторона прямо справа от передней части. [5]
Когда за буквой следует символ штриха ( ' ), это означает, что перемещение необходимо вращать против часовой стрелки . Однако, если после буквы отсутствует главный символ, этот ход необходимо повернуть по часовой стрелке. [7]
Например : R – повернуть правую сторону по часовой стрелке. R' - повернуть правую сторону против часовой стрелки.
Иногда в алгоритме после буквы может стоять цифра. Это просто говорит о том, сколько раз нужно повернуть эту конкретную сторону.
Например : F2 означает поворот передней стороны два раза по часовой стрелке.
Также возможен набор ходов в скобках, за которым следует число. Это означает, что нужно выполнить этот набор ходов определенное количество раз подряд.
Например : (R' FB L') 2 означает выполнить подход один раз, а затем повторить второй раз.
Алгоритмы
[ редактировать ]При решении Gear Cube необходимы только два основных алгоритма :
- Переключите верхнюю переднюю краевую шестерню так, чтобы верхняя задняя краевая шестерня находилась прямо напротив нее: (R2 U) 2
- Равномерно расположите все краевые шестерни в кубическом состоянии: R4 (при необходимости повторите).
Шаги решения
[ редактировать ]Решение Gear Cube больше основано на наблюдениях, которые делает решатель. Для решения куба необходимо всего два алгоритма, поэтому нахождение закономерностей — ключевой навык. Однако использовать алгоритмы становится проще, если обнаружены закономерности.
Этап 1. Решение углов: (Этот шаг интуитивно понятен; алгоритмов для его выполнения не существует.)
Шаг 1: Поставьте рядом два угла, которые будут находиться рядом друг с другом. Выполните любые действия, необходимые для достижения этого положения (зеленый угол в паре с другим зеленым углом, оба имеют одинаковые цвета сторон)
Шаг 2: Как только два зеленых угла будут соединены вместе, другой набор зеленых углов также должен быть соединен, но, скорее всего, он будет расположен где-то в другом месте куба.
- Соедините оба набора зеленых углов, чтобы завершить зеленую сторону, затем вращайте противоположную (синюю) сторону, пока все углы сторон не совпадут.
- Поворачивайте каждую сторону, пока цвета не совпадут с цветом центральной части.
Этап 2. Расположите края: (используется первый алгоритм)
Шаг 1: Найдите две части кромки шестерни друг напротив друга, которые нужно поменять местами, чтобы каждая кромка соответствовала цвету двух сторон, между которыми они лежат.
- Сориентируйте куб так, чтобы эти два края находились на верхней стороне (верхняя передняя и верхняя задняя часть) и выполните следующий алгоритм: (R2 U) 2.
Шаг 2: Повторяйте предыдущий шаг до тех пор, пока все части края не окажутся в правильном положении (цвета краев соответствуют цветам сторон, между которыми они находятся).
Шаг 3, только для Gear Cube Ultimate: чтобы повернуть две наклейки на верхней стороне (верхней передней и верхней задней части), используйте следующий алгоритм: R2 U2 R2 U2 R2.
Этап 3. Ориентация краев: (используется второй алгоритм)
Шаг 1: Поворачивайте все стороны, пока куб не вернется в кубическое состояние, используя следующий алгоритм: R4 (при необходимости повторите). [8]
Начальный микс
Конец фазы 1
Конец фазы 2
Конец фазы 3
Вариации
[ редактировать ]Существует несколько вариантов Gear Cube: от самого простого — «Переключение передач 2x2» до самого сложного — «Even Les Gears Cube» 3x3. Три кубика 3x3 очень похожи на оригинал: Gear Cube Extreme, Gear Cube Ultimate и Even Less Gears Cube.
Gear Cube Extreme : в отличие от оригинального Gear Cube с 12 передачами, Gear Cube Extreme (также известный как Anisotropic Cube) имеет только восемь передач. [9] Верхний и нижний ряды остаются зубчатыми, тогда как крайние зубцы среднего слоя удалены. Удаление зубцов среднего слоя и замена их стандартными краями позволяет осуществлять различное перемещение между рядами. [10] Благодаря добавленным прямым граням куб теперь может поворачиваться на 90° в двух рядах и на 180° в четырех рядах. [11]
Gear Cube Ultimate : этот куб построен точно так же, как Gear Cube Extreme, только с восемью передачами. Единственное отличие состоит в том, что к четырем внутренним частям с каждой стороны были добавлены наклейки в стиле Тони Фишера , что еще больше усложнило правильную ориентацию шести сторон. Распространенной проблемой при сборе этого куба является завершение всей головоломки, за исключением того, что недавно добавленные наклейки не совпадают по разным сторонам. [12]
Еще меньше передач : единственный тип Gear Cube 3x3 с четырьмя передачами. Он вынимает еще четыре шестерни и заменяет их стандартными гранями. Поскольку количество передач становится все меньше и меньше, уровень сложности повышается. Таким образом, четыре стороны могут совершать повороты на 90°, тогда как пятая и шестая стороны используют шестерни, что дает только один вариант — поворот на 180°. [13]
Gear Ball : этот куб имеет два набора ребер. Внешние края имеют форму шестерни с шестью зубцами и черным барьером на ней. Внутренние края меньше, не круглые и имеют только два зубца. Кроме того, по углам имеется трехлучевой барьер. Этот куб изготовлен Меффертсом , изобретателем Пираминксы . [14]
Варианты
[ редактировать ]- Переключение передач
- Сдвиг перекоса
- Яйцо-шестерня
- Gear Cube Экстрим
- Gear Cube Ultimate
- Еще меньше кубика Gears
- Шестеренчатый ствол
- Мастер передачМорфикс
- Механизм Пираминкса
- Шестерня Минкс
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Gear Cube / Gear MasterMorphix» . www.jaapsch.net . Проверено 22 июля 2017 г.
- ^ Сэдлер, Кевин. «Давайте включим передачу!» . www.puzzlemad.co.uk . Проверено 22 июля 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Куб-шестеренка (тип головоломки) — Speedsolve.com Wiki» . www.speedsolve.com . Проверено 22 июля 2017 г.
- ^ «Мефферт» . oskarvandeventer.nl . Проверено 23 июля 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Основные понятия кубика Рубика» . Rubikscube.info . Проверено 24 июля 2017 г.
- ^ Джойнер, Дэвид (2002). Приключения в теории групп: кубик Рубика, машина Мерлина и другие математические игрушки . Балтимор: Издательство Университета Джонса Хопкинса. ISBN 0801869471 . OCLC 48013200 .
- ^ «РешитьКуб» . www.solvethecube.com . Проверено 23 июля 2017 г.
- ^ RedKB (06 июня 2010 г.), Как решить Gear Cube , получено 23 июля 2017 г.
- ^ OskarPuzzle (12 августа 2010 г.), Анизотропный куб , получено 23 июля 2017 г.
- ^ «Гир Куб Экстрим» . www.jaapsch.net . Проверено 22 июля 2017 г.
- ^ «Решения Gear Cube Extreme и Ultimate» . Рувикс . Проверено 23 июля 2017 г.
- ^ RedKB (02 октября 2010 г.), Распаковка Gear Cube Extreme , получено 23 июля 2017 г.
- ^ OskarPuzzle (12 декабря 2010 г.), Еще меньше передач! , получено 23 июля 2017 г.
- ^ «Продукты» . Архивировано из оригинала 14 июня 2018 г. Проверено 14 июня 2018 г.