МЕХАНИЧЕСКАЯ ГОЛОВОЛОМКА "УПАКОВОЧНОГО" ТИПА

Предлагаемая головоломка относится к индустрии развлечений и обучения, в частности, к области настольных механических устройств для развития логического мышления пользователей и привлечения их к техническому творчеству.
В настоящее время, в век компьютера и Интернета, механические головоломки по-прежнему являются одним из востребованных, необходимых инструментов развития интеллекта, особенно детей дошкольного и школьного возраста.
Одним из направлений развивающих механических головоломок являются головоломки так называемого «упаковочного» типа, когда, например, при установке фишек в коробку определенной геометрической формы учитывается эффект рассчитанных заранее зазоров между фишками, позволяющих разместить в коробке дополнительную фишку, хотя зрительно эта «упаковка» невозможна.
Известна плоскостная, простая по устройству, механическая головоломка (1) «упаковочного» типа, в которой рабочее поле и все размещаемые фишки находятся в поле зрения игрока.
Недостатками данной головоломки, несмотря на ее технологическую простоту, являются:
- визуально очень простая исходная позиция на рабочем поле (четыре фишки внутри рабочего поля, много свободной площади для установки дополнительной фишки), в которой отсутствуют наблюдаемые конструктивные элементы невозможности решения, которые должны психологически настраивать пользователя на сложность решения;
- только «плоскостное» проведение операций с фишками по сборке головоломки, что снижает ее информационную сложность по сравнению с объемными головоломками и, как следствие, уровень развития логического мышления пользователя.
Известна объемная механическая головоломка (2) «упаковочного» типа, которая содержит коробку в виде куба, набор фишек из прямоугольных параллепипедов и кубов, установленных внутри коробки и дополнительную фишку в виде куба, которую необходимо разместить внутри коробки за счет переупаковки основных фишек и поглощения имеющихся расчетных зазоров между ними.
Недостатком данной головоломки, несмотря на несомненный эффект исходной позиции, похожий на то, что в полностью заполненную водой литровую банку требуют залить еще один стакан воды и говорят, что это возможно, является средний уровень сложности ее решения и, как следствие, соответствующий эффект обучения техническому творчеству, что частично объясняется большим количеством идентичных фишек, увеличивающих число «рутинных» ходов при «упаковке», что нежелательно.
Данная объемная головоломка взята автором в качестве прототипа предложенной, как Наиболее близкая по технической сути и достигаемому техническому эффекту при решении.
Задачей, которую решал автор при разработке предлагаемой полезной модели, являлось существенное повышение сложности решения головоломки без ее конструктивного усложнения.
Вышепоставленная задача решена в предложенной объемной механической головоломке «упаковочного» типа, которая содержит прямоугольный короб с соотношением размеров его длины, ширины и высоты к высоте короба h как 2:1,5:1 и набор объемных прямоугольных фишек для заполнения короба, составленный из четырех групп параллепипедов, количество которых в группе и размеры от высоты короба h приведены в таблице ниже:
Группы
1
2
3
4
кол-во параллепипедов в группе.
2
2
2
3
длина
4/3 h
4/3 h
1 h
2/3 h
ширина
1 h
2/3 h
2/3 h
1/2 h
высота
1/3 h
1/2 h
2/3 h
1/3 h
Новыми существенными признаками предложенной объемной головоломки являются:
выполнение прямоугольного короба для размещения фишек с соотношением размеров его длины, ширины и высоты к высоте короба h как 2:1,5:1;
- выполнение набора размещаемых (упаковываемых) в коробе фишек из четырех групп прямоугольных параллепипедов;
- наличие в каждой из групп соответственно 2,2,2,3 параллепипедов разного размера;
- выполнение размеров параллепипеда в каждой из групп в соответствии со следующими соотношениями к высоте короба h:
Группы
1
2
3
4
длина
4/3 h
4/3 h
1 h
2/3 h
ширина
1 h
2/3 h
2/3 h
1/2 h
высота
1/3 h
1/2 h
2/3 h
1/3 h
По мнению автора, вышеуказанные новые признаки предложенной объемной механической головоломки «упаковочного» типа являются существенными, т.к. позволили (что доказано широкими испытаниями на представительном конкурсе) значительно повысить сложность решения головоломки, не усложняя ее конструкции.
Предлагаемая объемная механическая головоломка «упаковочного» типа в разобранном виде представлена на фиг.1, на фиг.2 представлен порядок ее сборки а на фиг.3 представлен пример ее «упаковки» при приобретении потребителем.
Головоломка содержит (фиг.1) прямоугольный короб 1 и набор из 9 фишек для его заполнения в виде прямоугольных параллепипедов четырех размерных групп: двух параллепипедов 2 первой размерной группы, двух параллепипедов 3 второй размерной группы, двух параллепипедов 4 третьей размерной группы и трех параллепипедов 5 четвертой размерной группы.
На фиг.3 показан вид головоломки в упаковке при продаже. Видно, что часть фишек 5 не вошла в корпус 1, и находится вне его объема.
Для сборки (решения) головоломки все 9 фишек (2, 3, 4, 5) вынимаются из продажной упаковки и располагаются на игровом столе напротив играющего, который удерживает короб 1 в руках.
Задача играющего - разместить в коробе 1 все 9 фишек так, чтобы наружные грани фишек находились вровень с верхним срезом короба 1.
В таком виде головоломка считается решенной, т.е. часть фишек 5, которая находилась вне короба 1, должна быть размещена внутри короба 1.
Вариант правильной укладки (упаковки) корпуса фишками приведен на фиг.2.
Автором изготовлены и испытаны несколько вариантов опытных образцов головоломки с различной высотой внутреннего объема корпуса головоломки h.
Испытания головоломок большим количеством опытных игроков подтвердили технический и игровой эффект, изложенный в материалах заявки.
При изготовлении головоломки к качестве материала корпуса и фишек использовалось дерево разных пород, и известное оборудование и технологии обработки.
В настоящее время проводится работа по промышленному изготовлению головоломок.
Литература.
1. Механическая плоскостная головоломка «упаковочного» типа. www.intergame.ru./doc/252htm.
2. Механическая объемная головоломка "упаковочного" типа. Журнал "Левша". 2006 г. №9. стр.7. (прототип).