CN206103355U - 一种基于分形理论的树结构积木 - Google Patents

Abstract

一种基于分形理论的树结构积木，包括底座、主干和枝干，所述主干插接于所述底座上，所述枝干设有若干依次插接的枝干，其最底端的枝干插接于所述主干上。底座由第一底座片和第二底座片拼接而成，底座片设有底座片卡口，所述底座片卡口的宽度与底座片的厚度匹配。主干包括第一主干片和第二主干片，所述第一主干片设有第一主干片下卡口，所述第二主干片设有第二主干片下卡口，第二主干片下卡口的底部还设有第二主干片扩充卡口，第二主干片扩充卡口的宽度为第二主干片下卡口其余部分宽度的两倍。所述枝干设有若干个尺寸呈依次递减趋势的枝干片。本积木简单易操作，同时又具有很强的扩展性。

Description

一种基于分形理论的树结构积木

技术领域

本实用新型涉及一种青少年玩具，更具体地说，涉及一种基于分形理论的树结构积木。

背景技术

分形理论，是基于分形几何学衍生出的一种新理论，并在分形几何上衍化出分形信息、分形设计、分形艺术等应用。分形理论的基本特点是用分形分维的数学工具来描述研究客观事物，跳出了一维的线、二维的面、三维的立体乃至思维时空的传统藩篱，更加符合客观事物的多样性与复杂性。分形理论又被称为自相似分形，自相似原则和迭代生成原则是分形理论的重要原则。其中的自相似性是从不同尺度的对称出发，可以是完全相同，也可以是统计意义上的相似，迭代生成无限精细的结构。

目前市面上开始流行各种儿童建筑教育，曾经的建筑结构性游戏也愈受重视。儿童建筑教育能开发孩子的创造力、培养数理、结构、审美等初步常识，合作能力与表达能力。然而，曾经的建筑结构性游戏所使用的积木玩具产品依然是尺度迷你，并不足以满足模拟演练合作、创作的建筑素质教育要求。

由此可见，以孩子设计思维和创造力培养为导向的建筑教育课程，需要可重复使用的稳定、安全的大型建筑启蒙积木类玩具。如何能设计并加工出一款满足模拟真实搭建的相关情境的玩具，并简化不必要的建筑建造细节、同时能安全可靠地让儿童自由搭建，成为一个待解决的目标。

发明内容

鉴于以上情形，为了解决上述技术存在的问题，本实用新型提出一种基于分形理论的树结构积木，包括底座、主干和枝干，所述主干插接于所述底座上，所述枝干设有若干依次插接的枝干，其最底端的枝干插接于所述主干上。

在根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木中，优选地，所述底座由外形相同的第一底座片和第二底座片拼接而成，第一底座片的一个侧边设有第一底座片卡口，第二底座片相对应的另一个侧边设有第二底座片卡口，所述第一底座片卡口的宽度与第二底座片的厚度匹配，所述第二底座片卡口的宽度与第一底座片的厚度匹配。

在根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木中，优选地，所述主干包括第一主干片和第二主干片，所述第一主干片设有第一主干片下卡口，第一主干片下卡口的宽度与底座片的厚度匹配，所述第二主干片设有第二主干片下卡口，第二主干片下卡口的宽度与底座片的厚度匹配，第二主干片下卡口的底部还设有第二主干片扩充卡口，第二主干片扩充卡口的宽度为第二主干片下卡口其余部分宽度的两倍，第二主干片扩充卡口宽度增加的部分偏置于第二主干片下卡口主体部分的一侧。

在根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木中，优选地，所述主干还设有主干上卡口，所述主干上卡口在第一主干片的上端设置一个，在第二主干片的上端设置两个。

在根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木中，优选地，所述枝干设有若干个尺寸呈依次递减趋势的枝干片。

在根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木中，优选地，所述枝干片的底部设有一个枝干下卡口。

在根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木中，可选地，所述枝干片的上端设有两个枝干上卡口。

在根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木中，优选地，所述枝干上设有用于悬挂装饰物的矩形孔。

在采取本实用新型提出的技术后，根据本实用新型实施例的一种基于分形理论的树结构积木，结构简单、形式丰富，每一层级大小相同，易于儿童拼装和使用。积木采用拼插方式，可以整体缩小为小尺寸的儿童玩具，也可以按照真实树比例生产，成为一个能够模拟真实尺寸搭建的构件。

根据本实用新型实施例的一种基于分形理论的树结构积木，在儿童拼接时简单易操作，同时又具有很强的扩展性。积木本身可以与不同的其他设计构件或常用生活用品局部加固或配合使用，成为半永久性的室内家具或者室外景观构筑物。由于构件尺寸和操作等方面的原因，需要多个儿童共同协作合力搭建，同时除了安全看护以外，又几乎不需要成人的过多协助，有利于培养儿童的独立性与协作精神。特别是在与其他儿童合作搭建的过程中，儿童需要经历表达、沟通、执行的一系列过程，更有助于领导力、决策能力的培育。

附图说明

图1a示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第一底座片示意图

图1b示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第二底座片示意图

图2示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第一主干片示意图

图3示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第二主干片示意图

图4示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第一层枝干示意图

图5示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第二层枝干示意图

图6示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第三层枝干示意图

图7示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第四层枝干示意图

图8示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第五层枝干示意图

图9-11示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木主干和底座的装配方法示意图

图12、13示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第一层枝干装配示意图

图14示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第二层枝干装配示意图

图15示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第三层枝干装配示意图

图16示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第四层枝干装配示意图

图17示出了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木第五层枝干装配示意图

附图标记说明

底座1

第一底座片11

第一底座片卡口110

第二底座片12

第二底座片卡口120

主干2

第一主干片21

第一主干片下卡口211

第二主干片22

第二主干片下卡口221

第二主干片扩充卡口222

主干上卡口23

枝干3

枝干片30

枝干下卡口31

枝干上卡口32

矩形孔33

具体实施方式

下面将参照附图对本实用新型的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本实用新型的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本实用新型的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。

首先，将参照图1至图8描述根据本实用新型实施例的一种基于分形理论的树结构积木，包括底座1、主干2和枝干3，所述主干2插接于所述底座1上，所述枝干3设有若干依次插接的枝干，其最底端的枝干插接于所述主干2上。

如图1a和图1b所示，作为根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木，所述底座1由外形相同的第一底座片11和第二底座片12拼接而成，第一底座片11的一个侧边设有第一底座片卡口110，第二底座片12相对应的另一个侧边设有第二底座片卡口120，所述第一底座片卡口110的宽度与第二底座片12的厚度匹配，所述第二底座片卡口120的宽度与第一底座片11的厚度匹配。

如图2和图3所示，作为根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木，所述主干2包括第一主干片21和第二主干片22，所述第一主干片21设有第一主干片下卡口211，第一主干片下卡口211的宽度与底座片11的厚度匹配，所述第二主干片22设有第二主干片下卡口221，第二主干片下卡口221的宽度与底座片11的厚度匹配，第二主干片下卡口221的底部还设有第二主干片扩充卡口222，第二主干片扩充卡口222的宽度为第二主干片下卡口221其余部分宽度的两倍，第二主干片扩充卡口222宽度增加的部分偏置于第二主干片下卡口221主体部分的一侧。

作为根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木，所述主干2还设有主干上卡口23，所述主干上卡口23在第一主干片21的上端设置一个，在第二主干片22的上端设置两个。

如图4至图8所示，作为根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木，所述枝干3设有若干个尺寸呈依次递减趋势的枝干片30。每个枝干片30的底部设有一个枝干下卡口31。除了尺寸最小的枝干片30外，其余枝干片30的上端设有两个枝干上卡口32。所述枝干3上设有用于悬挂装饰物的矩形孔33。

以上参照图1到图8详细描述了根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木。接下来，将参照图9至图17描述根据本实用新型实施例的积木的拼接方法。

首先，如图9到图11所示底座和主干的搭建方式，先将两片底座片卡接，再将第一主干片插接到底座上，最后将第二主干片从另一个垂直方向插接到底座上，得到搭建好的底座和主干。

接着如图12和图13所示，将第一层枝干的两片枝干片插接到第二主干片上，然后如图14所示第二层在第一层的基础上继续搭建四块，再如图15所示第三层在第二层的基础上继续搭建八块，再如图16所示第四层在第三层的基础上继续搭建十六块。

最后，如图17所示，第五层在第四层的基础上继续搭建三十二块，得到根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木。

作为根据本实用新型实施例的基于分形理论的树结构积木，共具有五层结构。可以理解，本实施例仅用于举例说明本实用新型的技术方案，根据上述本实用新型实施例的树结构积木实际应用时，枝干的设计基于分形理论，可分为若干层级，亦可无限延展，积木的层级可以无限扩展或根据实际需要采用各种可能达到的层级。每一块的搭建方式均采用拼插式，枝干积木层级越高，尺寸越小，且呈现依次递减的趋势，但积木数量呈几何增长，下一层级枝干是上一层级数量的两倍。

根据上述本实用新型实施例的树结构积木，材质可使用木质或塑料制品，理想的尺寸是成年人高度，对于儿童此尺寸可作为真实尺寸树结构搭建，可以与多个儿童间的团队协作，亦可缩小尺寸作为普通玩具使用。

根据上述本实用新型实施例的树结构积木，模拟了分形理论所呈现的结构形态，运用分形理论中不同尺度的对称性特点，进行实体模型的实验搭建。基于分形理论一种形式的运用，即由一个初始点出发，根据相应的规律向多个方向维度分支延伸，结构与结构之间相互契合，根据延伸规律在尺寸上依次递减。呈现出一种树冠形态。此专利根据儿童的积木设计的需要对其进行合理的结构组合拆分，并在一定程度上锻炼儿童的空间思维能力。

以上对本实用新型进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本实用新型可实施。当然，以上所列的情况仅为示例，本实用新型并不仅限于此。本领域的技术人员应该理解，根据本实用新型技术方案的其他变形或简化，都可以适当地应用于本实用新型，并且应该包括在本实用新型的范围内。

Claims (8)

1.一种基于分形理论的树结构积木，其特征在于，包括底座（1）、主干（2）和枝干（3），所述主干（2）插接于所述底座（1）上，所述枝干（3）设有若干依次插接的枝干，其最底端的枝干插接于所述主干（2）上。

2.根据权利要求1所述的一种基于分形理论的树结构积木，其特征在于，所述底座（1）由外形相同的第一底座片（11）和第二底座片（12）拼接而成，第一底座片（11）的一个侧边设有第一底座片卡口（110），第二底座片（12）相对应的另一个侧边设有第二底座片卡口（120），所述第一底座片卡口（110）的宽度与第二底座片（12）的厚度匹配，所述第二底座片卡口（120）的宽度与第一底座片（11）的厚度匹配。

3.根据权利要求2所述的一种基于分形理论的树结构积木，其特征在于，所述主干（2）包括第一主干片（21）和第二主干片（22），所述第一主干片（21）设有第一主干片下卡口（211），第一主干片下卡口（211）的宽度与底座片（11）的厚度匹配，所述第二主干片（22）设有第二主干片下卡口（221），第二主干片下卡口（221）的宽度与底座片（11）的厚度匹配，第二主干片下卡口（221）的底部还设有第二主干片扩充卡口（222），第二主干片扩充卡口（222）的宽度为第二主干片下卡口（221）其余部分宽度的两倍，第二主干片扩充卡口（222）宽度增加的部分偏置于第二主干片下卡口（221）主体部分的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种基于分形理论的树结构积木，其特征在于，所述主干（2）还设有主干上卡口（23），所述主干上卡口（23）在第一主干片（21）的上端设置一个，在第二主干片（22）的上端设置两个。

5.根据权利要求1所述的一种基于分形理论的树结构积木，其特征在于，所述枝干（3）设有若干个尺寸呈依次递减趋势的枝干片（30）。

6.根据权利要求5所述的一种基于分形理论的树结构积木，其特征在于，所述枝干片（30）的底部设有一个枝干下卡口（31）。

7.根据权利要求5所述的一种基于分形理论的树结构积木，其特征在于，所述枝干片（30）的上端设有两个枝干上卡口（32）。

8.根据权利要求5所述的一种基于分形理论的树结构积木，其特征在于，所述枝干（3）上设有用于悬挂装饰物的矩形孔（33）。