鲁班锁图解大全

鲁班锁图解大全

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孔明锁6根解法，我想要详细的说明，是6根孔明锁。

孔明锁内部的凹凸部分啮合，十分巧妙，形状和内部的构造各不相同，下面就是孔明锁6根解法：

孔明锁，号称木制玩具中最难者（商贩语）。10年前某一高智商师兄曾于小摊上购得6根小木棍，说可以组成十字架云云。于尝试半小时之久未得要领，颇伤自尊。教研室中颇具人才，一机械专业老师拿去赏玩，两日得解。知，此劳什子非想象之劳什子也。因假好学，在校时并未再尝试之。后成家，携妻逛阜成门之万通，又见此物，因其价廉，购之。回家饭毕，卧床上试解之。因有前车之鉴，仿庖丁解牛状，未曾轻易动作。于观察良久，发现其机巧处，终得解。看表，3小时已过。一晃数年已过，前几日复又赏玩，半小时毕。看来，记忆推理之功能尚在。因解法颇有些繁琐，故DC解法，以备忘。

现在市面上有一种另外的简版孔明锁，其中一个部件是纯正的长方体，由于这个解法相对简单，不在此列。该解法关键点，是如何组成一个方的空洞，让这个长方体可以插进去。仔细观察，即可得解。

孔明锁，相传是三国时期诸葛孔明根据鲁班的发明，结合八卦玄学的原理发明的一种玩具，曾广泛流传于民间。是中国古代传统的土木建筑固定结合器，民间还有“别闷棍”“六子联方”“莫奈何”“难人木”等叫法。不用钉子和绳子，完全靠自身结构的连接支撑，就像一张纸对折一下就能够立得起来，展现了一种看似简单，却凝结着不平凡的智慧。

孔明锁，也叫八卦锁、鲁班锁。是因为还有一种说法是该工具是古代木匠鲁班发明，所以有鲁班锁一称。

按照编号放好孔明锁的六个小块，黑色部分，表示凹下。这种状态朝上的面，就是拼好后与其它小块合在一起的面。为了便于表达，把它记作星面，标有星的一端，记作星端。按照表格的顺序，将小块逐个搭起即可。在所示拼装过程中，孔明锁位置方向不变。星面朝向某方向，这个小块位置就在中心偏向反方向。这有两种拼装方法，注意编号顺序。

安装过程说明：

第1根与第2根的安装如下图二所示，注意“1”中间凸出来的部分放置在右边，将“2”锯割得少一些（也即完整部分长一些）的一头放左边。

第3根的安装的方向很重要，要将锯割得多一些（也即完整部分短一些）的一头放上边，如图三所示，如若将锯割得少一些（也即完整部分长一些）的一头放如图所示的上（左）边，则安装出来的成品中“3”柱与“4”柱的上、下长度不相等。如图四所示。

只要前面三根安装正确，第4根安装很简单，因为它的结构是对称的，只要按如图五所示安装，就可以了。

第5根安装要注意，所示，将第5根木方的“缺口”朝上，安装就正确。如果是将木方的“缺口”朝下，则安装出来的成品就会使“2”和“5”方对不齐，所示。

只要多安装几次，一般会在20秒钟左右就可以安装成功。

鲁班锁（孔明锁）的计算机分析介绍

锁的拆解

一、拆解动作限定：

一般地，鲁班锁通过手工的“装配”难于“拆解”，相反，在计算机分析中，则“拆解”比“装配”更复杂些。这是因为在计算机程序中，“装配”是逻辑的，但“拆解”的逻辑过程却最终需要落实物理实现。

对一个“逻辑装配”而成的锁，须由计算机程序对其尝试拆解，如果能够成功找到一个完全拆解方案，则该方案就是一个“解”，如果仅能完成部分拆解，也就是剩下的“块组”无法再继续拆解，那就称这个拆解方案为“部分解”。并非所有能“逻辑装配”的锁都能顺利拆解。

计算机程序对拆解动作有一定限制：拆解一个块时，块只允许沿三个互相垂直的方向之一移动，每次移动的距离必须是小立方边长的整数倍。也就是说，不允许朝任意方向移动块，也不允许移动任意距离。但是，移动时，可以是一块移动，也可以几个块组成一个整体移动。

二、拆解程序的总体思路：

程序对锁的拆解过程，就是不断地对块沿各个方向尝试移动的过程，对每一步移动，程序需判断：能否移动移动几格是否有块或块组分离是否形成部分解程序还得记录跟踪每一步操作后锁的状态，并需穷举全部拆解步骤，才能获取该装配的解的全部情况。

为了使程序能够进行相关操作，需把一个装配锁置于一个三维空间中，并对空间中的块进行定位。但这样做并不够，因为块的形状千变万化，跟踪一整个块还无法判断块之间在移动时的交互情况，因而需对块进行逻辑分解。一个长度为6单元的块，按“小立方”为单位，分解成24个区域，包括可切割加工的12个区域和二端固定的12个区域。程序需追踪这24个立方区域中全体物理存在的“小立方块”，当然“空立方”区域就不必计算了，全体物理小立方块在某个方向上可以移动的值的最小值，就是块在此方向上的可移动距离。下图画出一个块在三维空间中的情形：

三维空间中一个块的示意图

上图绘制了一个以20单位边长的立方空间，以图中块的左下角处的“小立方”为例，其空间坐标为（X，Y，Z）＝（6，6，10）。

当一个装配锁定位到该栅格空间中后，所有小立方将被一一定位，获得唯一的空间坐标。对应于计算机程序，则设计一个三维数组GRID（x，y，z），数组元素的值表示该栅格由哪个块占据，显见，其取值范围为1－6；对于纯空间（包括整个锁未占据的空间和“有孔锁”内部的孔洞），其数组元素的值为0。

按上述栅格空间的构造，一个块如果在栅格中移动，就相当于数组中对应元素值的改变。比如1＃块的某个“小立方”GRID（5，6，4）＝1，即X方向上的第5个栅格、Y方向上的第6栅格、Z方向上的第4栅格，如果此块向X正方向移动一单元，那么就有GRID （6，6，4）＝1；

拆解锁时，每移动一步，锁上各块的相互位置就发生变化。需用一个“状态”来表述这种不同的布局。在计算机程序里，状态用每个块在每个方向上跟起始状态对比已经移动的数量来表示。如果把1＃块确定为固定位置，那么每个状态就是通过另外剩下的5个块相对于1＃块的偏移量来描述，通常就是15个整数。程序需维持一个“状态”列表，以追踪运行情况。

建立了以上相关数据结构后，整个拆解程序就可以化简为：分析在单个方向上的移动，以及判断这个移动是否使锁从一个状态到达另一个状态。程序还得区分一个或多个块通过某个移动后从一个“静止块组”中被分离出来，这种分离定义为“部分解”。关于“分析在单个方向上的移动”，稍后将列出其基本算法。

综合起来说，程序完全地拆解整个锁的过程，就是在不同的方向上、在新的状态下重复执行拆解逻辑的过程；每次一块“块组”被成功拆解，就记录其为一个“子装配”，用于后续分析。