钟七珍 发表于 2013-6-30 11:42:04

鲁班锁的研究(之五):鲁班锁的阶与二分法

  这篇帖子谈三个内容:鲁班锁的阶,二分法与三分法,加半阶的鲁班锁。
    一、鲁班锁的阶
  “阶”是方柱类鲁班锁外形的级别概念。简单地说,方柱排在一起在任一排的最多柱子数即是该锁的“阶”。如常见九柱鲁班锁,最多的一排排了三个柱子,它就是“三阶”鲁班锁;李遵酉先生创作的经典二十一柱锁,最多的一排排了四根柱子,它属于“四阶”鲁班锁。见下两图:

钟七珍 发表于 2013-6-30 11:43:49

  鲁班锁的“阶”数,也决定了在一根柱子上开缺口时的最大长度:
  二阶类鲁班锁,则柱子上开缺口时最大长度只能是两个柱子宽;
  三阶类鲁班锁,则柱子上开缺口时最大长度只能是三个柱子宽;
  四阶类鲁班锁,则柱子上开缺口时最大长度只能是四个柱子宽;
  五阶类鲁班锁,则柱子上开缺口时最大长度只能是五个柱子宽;
  …………。
  但有时,也能用二阶类柱子,拼出三阶类鲁班锁:http://tieba.baidu.com/p/1897551635

  此外,还有加“半阶”的概念。

钟七珍 发表于 2013-6-30 11:44:21

  最初,我是没有“阶”这个概念的。在《顶格错格类鲁班锁》(http://tieba.baidu.com/p/660163423 )一帖中,在11楼(2009年12月5日)之前,我还用的是“二立方”、“三立方”这样的用语。后来,我借用《魔方》中常用的“阶”的概念,用到鲁班锁上(上帖中13楼第一次使用这一概念 13楼 2009-12-25 17:26)。后来逐渐受到吧友的认同。

钟七珍 发表于 2013-6-30 11:45:46

    二、鲁班锁的二分法、三分法、四分法…………
  在鲁班锁使用的方柱上开缺口,通学常是把方柱断面划分为2×2=4个部分,缺口长度也是柱子宽度的二分之一为一个标准单位。这就是常说的“二分法”。常玩的鲁班锁,都是按“二分法”构思制作的。
  而逆流漂泊吧友在制作《魔方鲁班锁》(http://tieba.baidu.com/p/1798797258 )时,确把柱子断面划分成3×3=9个部分,缺口长度也是柱子宽度的三分之一为一个标准单位。这就是“三分法”:


钟七珍 发表于 2013-6-30 11:47:19

  在国外网站上,用三分法结构的鲁班锁还不少。这是puzzie先生转帖的两款魔方鲁班锁的柱子开槽图片:



钟七珍 发表于 2013-6-30 11:52:46

  “魔方鲁班锁”使用三分法构成后,有一个不可避免的结果是:锁的内部会留下空洞。
  至于“四分法”,柱子断面分割成4×4=16个部分,缺口长度也是柱子宽度的四分之一为一个标准单位。显得柱型太复杂!
  这是日本一个鲁班锁网站上介绍的一款四分法鲁班锁(http://puzzlewillbeplayed.com/6PieceBurr/QuadBurr/15/ ):
  
  
 
  拼合成一款六柱鲁班锁:


  这是该锁的有关数据,内部空洞85个:






  这款锁有实用价值吗?哪一家公司愿意生产销售?恐怕只能存在于电脑图纸上。

钟七珍 发表于 2013-6-30 11:56:47

    三、带“半阶”的鲁班锁
  “阶”数,通常都是整数。那有木有非整数的“阶”呢?先来看两张图片:




  这两款锁,老威称之为《平方锁》(见:http://tieba.baidu.com/p/1883037086?pid=24570251027&cid=0#24570251027 )。从柱子排列来看,似乎是属于整数;但把两个方向的柱子同时考虑,则多出了半个柱宽。更主要的是,柱子开槽长度,不可避免地会出现2.5柱宽(5个单位长)!这就是带“半阶”的鲁班锁!
  这种锁的外形,我本来打算发此帖时讲到它,没想到老威已经把图形画出来了!
  老威画的这两款锁,从任一方向来看,第一款是2×2根柱子,似乎属于二阶鲁班锁;第二款是3×3根柱子,似乎属于三阶锁。但从柱子开槽来看,开槽却涉及到5个单位(两根半柱子宽度);另一款柱子开槽涉及到7个单位、三根半柱子宽度。我称此类鲁班锁为二阶半鲁班锁(第二款当然就叫做三阶半鲁班锁),它们仍然属于错格类鲁班锁。
  带“半阶”的鲁班锁还有一个空间几何意义上的重要特点:这类锁的几何对称中心,不在活动块的角上或棱边中点,而是在单位立方活动块的中心!如开槽时,5个(或7个)单位长度开槽,柱子中点必然位于某一单位正中。
  以此类推,还有错格类一阶半鲁班锁、错格类四阶半鲁班锁、错格类五阶半鲁班锁……等等。
  这类加半阶错格类鲁班锁,一阶半锁用柱最多三根,二阶半锁用柱最多12根,三阶半锁用柱最多27根,四阶半锁用柱最多48根,……,N阶半锁用柱最多3×N^2根。这是标准加半阶锁用柱,还可以在此基础上减柱变化,演化出更多花样!
  这种错格类N阶加半阶鲁班锁标准型,与N阶顶格类鲁班锁标准形,用柱数量完全相同!

mofangbaba 发表于 2013-6-30 11:58:59

好厉害呀!这个很难把!6块的那种我才刚会!

钟七珍 发表于 2013-6-30 12:04:00

本帖最后由 钟七珍 于 2013-6-30 12:08 编辑

  一阶半错格类鲁班锁:
 

  二阶半错格类鲁班锁:
 

  三附着半错格类鲁班锁:
 

  四阶半错格类鲁班锁:
 

  五阶半错格类鲁班锁:


  一阶半到五阶半错格类鲁班锁全家福:
 

L08 发表于 2013-6-30 13:50:17

有技术含量!可我不太懂
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