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要拼解魔方机器人,先要了解魔方

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发表于 2011-9-24 07:54:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 tllhn 于 2011-10-14 13:10 编辑

三阶魔方:
魔方还原法 Rubic's Cube Solution ————先看理论“
魔方的还原方法很多

在这里向大家介绍一种比较简单的魔方六面还原方法。这种方法熟练之后可以在大约30秒之内将魔方的六面还原。

在介绍还原法之前,首先说明一下魔方移动的记法。魔方状态图中标有字母“F”的为前面,图后所记载的操作都以这个前面为基准。各个面用以下字母表示:

F:前面
U:上面
D:下面
L:左面
R:右面
H:水平方向的中间层
V:垂直方向的中间层
魔方操作步骤中,单独写一个字母表示将该面顺时针旋转90度,字母后加一个减号表示将该面逆时针旋转90度,字母后加一个数字2表示将该面旋转180度。H的情况下,由上向下看来决定顺逆时针方向;V的情况下,由右向左看来决定顺逆时针方向。例如

U:将上层顺时针旋转90度
L-:将左面逆时针旋转90度
H2:将水平中间层旋转180度
目录

上层四角还原
下层四角还原
上下层八角还原
上下层边块还原
中层边块还原


上层四角还原
首先我们用最简单的几步使得上层的三个角块归位,暂不必考虑四周的色向位置)。还有一个角块存在五种情况,归位方法如下。

L D L- F- D- F

D L2 D- L2 F L D- L-

L- F- D F


下层四角还原
上层四角归位后,将上层放在下面位置上,作为下层。然后看上层和四周的颜色和图案排列,按照以下的操作使上层四个角块一次归位。共存在七种情况。

R2 U2 R- U2 R2 R- U- F- U F U- F- U F R




R U R- U R U2 R- L- U- L U- L- U2 L



R- U- F- U F R R U R- U- F- U- F



R U- R- U- F- U F



上下层八角还原
要是上层和下层八个角块色向位置全部相同,存在下面五种情况:

当上下二层八个角块色向位置都不对时:按照(1)旋转。
当下层四个角块色向位置不对,上层相邻两个角块色相位置对时:将上层色向位置相同的两个角块放在后面位置上,按照(2)旋转。
当下层四个角块色向位置对,上层相邻两个角块色相位置也对时:将上层色向位置相同的两个角块放在前面位置上,按照(2)旋转后即变成第一种情况。
当下层四个角块色向位置对,上层四个角块色向位置不对时:按照(2)旋转后即变成第二种情况。
当下层相邻两个角块色向位置对,上层相邻两个角块色向位置也对时:将下层色向位置相同的两个角块放在右面位置上,上层色相位置相同的两个角块放在前面位置上,按照(2)旋转之后即变成第二种情况。
(1) R2 F2 R2 (2) R- D F- D2 F D- R


上下层边块还原
按照下图所示操作方法将上下层的边块归位。在上层边块归位时,要注意四周的色向位置。留下一个边块不必马上归位,留作下层边块归位时调整使用。

上层三个边块归位之后,将该层放在下面位置上作为下层,然后将上层的四个边块归位。操作时,为了不破坏下层已经归位的边块,必须将下层留下的一个未归位的边块垂直对着上层要归位的边块的位置。

R- H- R R H R-

F H- F- V- D2 V

F H- F2 H2 F



当上层四个边块全部归位之后,将上层放在下面位置上,作为下层。然后使留下的最后一个边块归位,存在两种情况,按照下图操作。注意,为了便于中层四个边块归位,这个边块我们有意使它色向位置不对。

L H- L2 H- L R- H R2 H R-




中层边块还原
先使中层四个边块归位(暂时不必考虑色向位置),存在三种情况:

当其中一个边块归位(暂时不必考虑色向位置如何),三个边块未归位时:将归位的边块放在左后的位置上,按照(1)旋转。如果一次不行,再将归位的边块放在左后的位置上重复一次。
当四个边块均未归位而斜线对角互相换位时:按(2)旋转。
当四个边块均未归位而直线前后互相换位时:按(3)旋转。
(1) R2 H- R2 (2) V2 H- V2 (3) R2 H2 R2


最后使中层色向位置不对的边块归位,有两种情况:


一块色向位置对
三块色向位置不对 R H- R H- R H- R
一块色相位置不对
三块色相位置对 L H L2 H- L H- L H- L2 H L
三阶魔方入门的玩法(层先法)复原的基本步骤示意图:
第一步:底棱归位(又称之为 Cross,英文的意思是十字还原,选择白色面做底面,在底层架十字)
第二步:底角归位(就是复原魔方第一层四个角块)。下面是5种不同情况:
第三步:第二层棱块归位(就是复原魔方中层四个棱块的步骤)。下面是3种不同情况:
第四步:顶棱面位(也称顶部架十字,就是魔方四个顶棱块与顶面色相同的面全部调至顶面的步骤)
第五步:顶角面位(就是使魔方的四个顶角的顶面色全部调至顶面的步骤)
第六步:顶棱归位(使已经面位的魔方四个顶棱的另一面的颜色和所在的另四个面的颜色同色)
第七步:顶角归位(就是使已经面位的魔方四个顶角的其他两面颜色也和对应面所在的颜色同色)


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 楼主| 发表于 2011-9-24 08:05:39 | 显示全部楼层
粽子还原方法(单色+四色)
A.单色粽子还原方法
第一步,角块归位
要点:先将四个大角置于同一中心块四周(即同一面),此时,四个小角块在其底面,再R2,U 即可
第二步,中心块方向调整(第二步和第三步顺序也可交错进行)
①U面,F面两个中心块同时调整方向:(R U’ R)(U R U R)(U’ R’ U’)
②单个中心块调整方向:(R  U’R’U’)(F U F’)
第三步,T形块方向调整
③U面上下(即前后)两个梯形块同时调整方向:(M U M U M U2)(M’ U  M’ U  M’)
④U面右、前两个梯形块同时调整方向:(R  U  R’ U’)×2

B.四色粽子还原方法
第一步,底层十字(Cross)
要点:①方法与三阶魔方相同,不要管梯形块(也称棱块、边块)的方向
②注意在对好大角块的同时,其方向也需正确
第二步:还原第二层(F2L)
要点:⑴观察第二层中心块的位置,不管方向,以确定四面的位置
⑵按三阶方法将梯形块归位,不管方向
第三步:顶层角块归位
①逆时针三角换:x’ (R U’R) D2 (R’ U  R )  D2  R2
②顺时针三角换:x’ R2  D2 (R’ U’ R)  D2  (R’ U  R’)
③对角换(同时换左后棱块):F(R U' R' U')(R U R' F')(R U R' U')(R' F R F')
④邻角换(同时换左右棱块):(R U R' U') (R' F) (R2 U' R' U' R U R' F')
第四步:顶角翻色
要点:将要翻色的顶角置于U面右下位置,本步骤亦可放到第五或第六步之后做
①顶角顺时针转90度公式:(R’ D’ R  D)×2  U’ (R’ D’ R  D)×4  U
②逆时针方向转90度公式:(R’ D’ R  D)×2  U  (R’ D’ R  D)×4  U’
③使U面两个大角同时逆时针转90度(实际上是四角同时逆转90度):
(R’ D’ R  D)×2 U  (R’ D’ R  D)×2  U  (R’ D’ R  D)×2  U2
④使U面两个大角同时顺时针转90度(实际上是四角同时顺转90度):
(R’ D’ R  D)×2 U’ (R’ D’ R  D)×2  U’ (R’ D’ R  D)×2  U2
第五步:梯形块归位 (位置还原,不管方向)
      ①PLL逆时针三棱换公式:(R U’ R)(U R U R)(U’ R’ U’R2)
      ②PLL顺时针三棱换公式:(R2 U)(R U R’ U’)(R’ U’)(R’ U R’)
      ③PLL 顶面十字棱换公式M2 U M2  U2)( M2 U M2 )
第六步:梯形块方向翻正
要点:⑴使用的都是组合公式,特别要注意x y x’ y’的操作
      ⑵用公式①时,将要翻正的T形块置于U面中心块前、后位置
      ⑶用公式②时,将要翻正的T形块置于U面中心块右、前位置
①:(R U R’ U’) r (R’ U R U’) r'  y (R2 U )(R U R' U' )(R' U' )(R' U R') y'
②:r (U R'U') r' ( R U R U' R') y (R U'R)(U R U R )(U 'R' U' R2) y'
第七步:中心块方向翻正
①U面逆时针、F面顺时针翻: (U' D L' R F' B ) U' (F B' L R' U D' ) F
②U面顺时针、F面逆时针翻U' D L' R F' B ) U (F B' L R' U D' )F'
③U面、F面同时翻180度: (U' D L' R F' B ) U2 (F B' L R' U D') F2
④单个中心块转180度: (L R U2 L' R' U) ×2
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 楼主| 发表于 2011-9-24 08:08:20 | 显示全部楼层
3阶风火轮立方体魔方与3阶移棱魔方类似,但有些改变。

6个心块中有2个正方形,一白一黄,另4个心块是中间层的较短的长方形(这与移棱魔方不同);8个角块中,白面层有4个,黄面层有4个;12个边块中,有8个是高楼形,另4个边块是中间层的较长的长方形。

风火轮魔方可变形成为风火轮状,故命名为“风火轮”。可用分层解法。需要转动中间层4心块的方向。

1 复位上白层4个高楼形边块。
2 让中间层4心块到位(方向可能不正确),
3 使用“上前边块”与“前心”同时复位法则
F2DF(或F’或F2)、D’F2
让上层边块与中间层4心块同时复位。
4 复位上层的4个角块及中间层的4个边块。
5 让下层的4个边块先轮换到位,再原地旋转复位;
6 用“右进1”等法则让底层4角块复位。

最后2步与通常的分层解法有点不同。




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发表于 2011-9-24 13:06:01 | 显示全部楼层
谢谢分享。
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发表于 2011-9-24 13:07:28 | 显示全部楼层
很复杂,要学习一下
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发表于 2011-10-11 01:08:46 本消息通过手机发布 | 显示全部楼层
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发表于 2011-10-11 22:56:03 | 显示全部楼层
虽然做过一个,但还是想多了解点,谢谢LZ。
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发表于 2011-10-29 00:08:02 | 显示全部楼层
但还是想多了解点,谢谢LZ。
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发表于 2011-11-29 18:07:30 | 显示全部楼层
要用程序实现是不是很难哦·····
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发表于 2012-2-10 22:49:09 | 显示全部楼层
有图就好了
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发表于 2012-2-10 23:10:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 ntwuhui 于 2012-2-10 23:12 编辑

建议大家千万别用顶楼的方法真正去试着复原魔方,理解就可以了,初学者还是用“层先法”比较好,只要七步就可以完成;
魔方从最初到现在主流大致方法有以下几种:

1、角先法: 8个角->12条棱(中块)
2、棱先法:12条棱(中块)->8个角
上述拧法实际已没人使用了,主要原因是速度太慢,优点是公式很少。
3、层先法:(特别适合初学者,适当练习,不到一分半就可以完成;熟练的可以接近30秒;再快也难,必修改下面的方法)
4、桥式法:(速度介于3与4之间的拧法,几乎没什么人用了)
5、CFOP法:(速度最快,比较专业,坛子里的魔方程序就是用这个方法实现的;目前世界记录7秒多一点)
上述两种公式不多,但整体步骤很多

想学魔方拧法的建议可以去mf8,那儿有很详细的资料



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 楼主| 发表于 2012-2-18 17:41:57 | 显示全部楼层
ntwuhui 发表于 2012-2-10 23:10
建议大家千万别用顶楼的方法真正去试着复原魔方,理解就可以了,初学者还是用“层先法”比较好,只要七步就 ...

初学方法而已,还有,cfop=cross+f2l+oll+pll,再说了,哪个人刚接触魔方就用cfop?
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发表于 2012-4-5 20:15:07 | 显示全部楼层
好东西
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发表于 2012-4-22 09:00:37 | 显示全部楼层
我自己拧要2分钟,用层先法
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发表于 2012-4-24 17:17:10 | 显示全部楼层
加上指法进1分钟很轻松!加油!{:soso_e113:}
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