鲁班锁的模块化设计.docx
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鲁班锁的模块化设计.docx
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鲁班锁的模块化设计
锁的模块化设计
在研究多柱锁的时候,受榫铆的启发,有了将一组柱设计成榫铆一样的模块,这样设计成一款锁就可以简单拓展成几款锁的设想。
介绍如下:
模块的定义:
如下图:
这是一个模块的简单示意图,有相等的三层,中间一层正好等于上下2层相加。
或者说将下面一层切下来放到上面,正好布了上层的缺,且与中间层相等。
将这个模块与另2个块装配,位置如下图之右:
由于它是个模块,所以可以减去。
上下红绿2块可以直接装配(图略)。
也可以增加若干个装配无任何问题,如左。
以上就是模快化设计的简单原理。
在36柱锁的设计中,刻意设计了2组柱成为2个相同的模块:
这组柱有三层,将下层切下来,如图:
放到上面,正好部平了上层的缺。
所以它符合模块的定义,在装配中可以减去,此时另一方向的12根柱的柱长要减小一个柱宽。
减去这组柱后的29柱锁的拆装顺序完全与原36柱相同,只是少了几个动作几个柱。
它也继承了原36柱所有的优缺点,6个空也继承下来,所以要重新设计去空。
再减一个模块的7柱至22柱,也一样要优化设计去空。
实心锁就可以没有在优化设计的麻烦。
重新设计后的29柱是实心锁。
也可以设计出2组符合模块要求的柱组,一组6根,所以可以方便的减为23柱锁和17柱锁。
可以这样做的前提是:
要能设计出一组符合模块要求的柱。
这样设计的优点是:
实心锁拓展后不需要再考虑柱形和拆装顺序。
简而言之,模块化设计就是把锁当一个笼屉,除上下2层外,中间有几层设计成一样,这样就象笼屉一样可以任意增加或减少。
这是36柱减去一个模块(7根柱)余下的29柱锁。
是可以拆解的。
只是由于它继承了36柱锁的一个不足(有6空)。
所以要重新设计。
调整后的29柱锁拆解如下:
1.抽出2#,11#柱。
2.23,24,27,28四根柱下降2个单位。
3.10#,12#从这4根柱端部移出。
4.1#,3#简单移出。
结果如下图:
5.抽出14#柱。
6.23,24,27,28四根柱再下降1个单位。
7.抽出13#,15#。
8.抽出4#,5#,6#。
9.顺序抽出16,17,18,7,8,9等6根柱。
如下图:
这时锁已全部拆开。
观察拆下的柱形,有:
4,5,6,13,14,15一组6根柱和7,8,9,16,17,18一组6根柱分别相等;且每一组的6柱组合的整体都符合“模块”的要求。
所以可以成组的加或减。
减去一组6柱,得到一个23柱锁如下:
再减去一组6柱,得到一个17柱锁如下:
如果原29柱锁加一组6个柱得到35柱锁如下:
以上三个新锁唯一要做的工作就是改动22--29等八根柱的柱长。
设计一个锁,基本同时得到4款锁。
那个23柱再重新设计,新设计的锁中又含有2个“模块”组,每组5柱。
减一组,得到标准18柱。
减2组得到13柱。
如果加一组就得到28柱。
又是设计一款得到4款。
不详述了。
用模块法设计,4小时搞定13,17,18,23,28,29,35等7款锁。
23柱还是2种拼法.
模块法设计锁的想法还是个毛坯,在试验中。
目前只能确定它有些用。
其它方方面面的许多问题尚未考虑。
还在探索中。
23柱重新设计:
原23柱锁转个方向,编号不变。
重新设计如下:
这是与原23柱锁完全不同的设计,根本不是那种换一个或几个2维块,3维块就是一款新锁的概念。
又有了2组模块样的柱,每组5块。
减去1组得到短柱的标准18柱锁。
这和以前常见的中柱18柱锁也完全不同。
有心人可以从2个18柱的对比中,体会到短柱锁与中柱锁的不同点。
再减去1组得到13柱锁,加一组得到28柱锁。
见下图:
13柱还可以重新设计,可以有一个4柱组的模快,减去就是常见的9柱。
加一组就得到17柱,再加就是21柱。
9柱到6柱已有帖详述。
这样就有了从标准36柱到标准18柱,再到标准6柱的一系列锁。
其间的内在联系还有待探讨。
加模块理论上可以无限的加,每例只加一组是给有心深入研究的人留一个接口。
加了以后多是60柱锁的减柱变形。
这是36柱锁为原型,经模块化转换设计所能得到的锁的路线图。
图中圆圈内数字表示柱数。
基本都可以通过9柱走到6柱。
换一个原型锁,又可以得到十几个不同的锁。
每一个锁又可以用活动块换位的方法得到很多很多(成千上万)同外形不同结构的锁。
所以多柱锁的设计就有了一个简单的方法。
一天设计十几个可以轻松完成。
曾经说过锁的模块化设计与对锁的设计和拆解难度的评价观点——卡环论。
这次举例综合说明:
这是一个最简单的6柱锁,卡环数是(1,1,1),属设计难度最小的锁。
它的这三根柱一组符合模块化设计中模块的要求,因此可以无限添加。
添加1组成9柱,添加2组成12柱,添加3组成15柱,添加4组成18柱......。
剩下的工作就只是增加红色柱和兰色柱的长度。
它们的卡环数分别是(1,1,2),(1,1,3),(1,1,4)......(1,1,n)
虽然柱数不少,但是设计难度很低。
一般对于(1,1,n)的实心锁,只要第一步抽出一根柱,拆开一道卡环,以后的工作就是拆积木。
(1,*,*)的实心锁设计难度稍高。
(2,*,*)的实心锁设计难度就比较高或相当高。
还是可以按这个图的顺序增加:
增加9到12,12到15,15到18的路线。
增加的18柱和图中已有的18柱不是同一个锁,只是柱数相同,柱的排列不同。
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