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中国人的魔方鲁班锁,图解鲁班锁拼法

2019-3-14 16:09| 发布者: 管理员| 查看: 596| 评论: 0

简介:鲁班锁鲁班锁,也叫八卦锁、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” ...

鲁班锁

鲁班锁,也叫八卦锁、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。

中国人的魔方鲁班锁,图解鲁班锁拼法

相传中国古代盖皇宫、庙宇不可用铁钉,会破坏风水,而必需用接榫互锁的方式进行。榫卯的源头可以追溯到七千年以前的新石器时代,榫和卯几乎伴随了中国古代人用木头的整个过程,民居、宫殿都是用木头做的。中国人使用木头的高超技术和丰富的经验在世界历史上首屈一指,并形成体系影响到了日本、朝鲜、韩国、越南等地。这些成就从根本上说就是榫卯的成就。“墙倒房不塌”,充分体现了中国建筑的神奇奥秘之处。

中国人的魔方鲁班锁,图解鲁班锁拼法

鲁班锁是一种复杂的、高度技巧性的榫卯关系。是中国木构结点榫卯技巧达到极致的一种产物。卯榫是两个木构件之间采用一种凹凸处理的接合方式进行连接的结构,凹进部分叫卯,凸出部分叫榫。其特点是不需要使用钉子,利用卯榫原理就可以将物件牢固的结合在一起,显示了古人巧夺天工的创造成就。 鲁班锁根据榫卯相互契合的原理,一榫一卯,一凸一凹,六根木头吻合而成的。这也是早年木工师傅受徒时,让徒弟练习榫头的样本。一直到现在,中式木匠,仍然代代相传。由于解开这种插接锁要有聪明的头脑,所以又有人称它为“孔明锁”,将它和古代足智多谋的军师孔明联系起来。

鲁班锁不使用任何接合剂或铁钉,中间有缺,缺缺相合,以十字双交卡榫组成。它看似简单,但设计难度相当高,卡榫仅借木条的不同凹槽放置、拼凑,挖槽的密合度稍有不足都可能影响结构稳固度,需将木块大小不一的卡榫精准放置才能组合成功,而且只要抽掉一根木条,整个接合的木块也即散架了。

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上海世博会山东馆的鲁班锁由2016块32乘以16厘米的LED模块组合而成。长宽高都达到5.2米。

榫卯结构是两物体相互衔接比较直观而原始的方式,二者靠的是木构件的摩擦力链接,因此尺寸必须非常合适,可丁可卯儿。如果用中国古代哲学来看榫是突起物,可以理解为阳;卯口是凹的形状,贯通了就是卯眼,可以理解为阴。两者相合是一种阴阳相合。古人也许正是受了动物骨骼和关节中的突起与凹陷的启发,结合阴阳理念发明了榫卯结构,榫卯结构确实深深地影响着我们中国人的思想,比如有句成语叫作“方枘圆凿”,出自《楚辞》:“圆凿而方枘兮,吾固知其龃龉而难入”,人们在用木料制作器具时,凿出的卯眼叫作凿,削成的榫头叫作枘,凿和枘的大小形状必须完全一致才能合适的装配起来,后来用此成语比喻双方意见不合,不能相容,配合不好,格格不入。

跟它相反的一个词大家就很熟悉了,叫作“丁是丁,卯是卯”,(丁指榫头)讲的是做事严肃认真,一丝不苟。

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鲁班锁很可能开始是一件实用的东西,后来才成为游戏。例如,在山西的农村,过去妇女们用的绕线架就是三根和六根的鲁班锁结构。一个平面的线板一般只可以绕一到两种线,而鲁班锁结构的绕线架可以绕六种不同的线。这样,用一个线架,妇女们常用的线就都在手边了。和鲁班锁游戏不同的是,绕线架的结构一般都很紧,加上外部的油漆,鲁班锁结构的绕线架一般不能够打开。

鲁班锁结构还用在器具上,比如说针线盒和筷子篓。人们一般将这样的筷子篓挂在厨房的墙上,放置洗干净的筷子。这样的器具常装饰著时代气息很强的图文。制作这样的器具时要用还没有干燥的竹子,先用竹子做出鲁班锁结构的架子,再将木板嵌入框架中。竹子干燥后,器具的结构就会很紧密结实,不能再打开。

其实当代很多建筑设计中由于暗合了鲁班锁榫卯结构意义的内含,不但外表美观而且结构合理,比如:

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上海世博会中国国家馆——东方之冠(斗冠)

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中国科学技术馆新馆结合了中国古代的科学思想和现代科技馆的特点,利用若干个积木般的块体相互咬合,使整个建筑呈现出一个巨大的鲁班锁造型。同时,它也像一个巨型魔方,取的就是探秘、解锁的寓意。

今天,鲁班锁有了更加复杂的内部结构,从外形到材料都在不断改变着,甚至以它特殊的造型方式在艺术领域崭露头角。鲁班锁以其古朴的外表,对称的形状,神奇的内部结构,散发出独特的吸引人的魅力。一个古老的玩具,却折射出一个民族古老文化的传承。

鲁班锁实际是一种涉及立体几何知识的玩具。通过几何分割,可以组成多种锁定方式。古典数学玩具见证了中国古代的悠远文明,也为现代人传递了知识与乐趣。其实数学就在我们身边,数学就蕴藏在游戏之中。通过鲁班锁,能让我们领略到科学的奥秘与趣味,也能够学到一些科学的知识与方法。中国古典玩具博大精深,因流传中外、喜者众多而博大,因文明高雅、造型优美、数学底蕴深厚而精深。通过解开鲁班锁可以让我们体验远古智慧,可别让古人留给我们的财富在我们这一代人手中丢失啊。

流传千年的古代智慧

鲁班锁的种类各式各样,千奇百怪。其中以最常见的六根(第一代、第二代或A类,B类)和九根的鲁班锁(第三代或C类)最为著名。其中,六根的鲁班锁又按照地区、设计理念的不同,在构造上也不同。按照榫形,目前把六根鲁班锁主要分为两大类:A类和B类。当然,六根鲁班锁的榫形是远远不局限于这两种的。九根鲁班锁,挑选其中的若干根,可以完成“六合榫”、“七星结”、“八达扣”、“鲁班锁”。九种榫形要同时满足不同数量实现四种咬合结构,实为不易之事。

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鲁班锁最早见于文字是清代桃花仙馆主人所著一本魔术书《鹅幻汇编》,当时叫“六子连芳”。书中称它“乃益智之具,若七巧板、九连环然也。其源出于戏术家”。6根短木分别冠以六艺,中间有缺,以缺相合,作十字双交形。我国民间艺人利用鲁班锁结构制出多种工艺品,如绕线板、筷子筒、烛台、健身球等。另外,近代还有用塑料和木材制造的组合球、组合马、魔方锁扣和镜框等。

经典的鲁班锁由6根截面为正方形的木棍构成。平行、相互面对面的2根为一组,共3组。3组互相彼此垂直,如同3维空间的X、Y、Z轴。每组木棍(例如X轴)都被与它垂直的那组(Y轴)束缚,就像扎腰带一样使其不会散开,同时它也束缚住和它垂直的另外一组(Z轴)。这3组的关系是互相彼此制约,犹如游戏“石头、剪子、布”的关系。它们的交叉部位就是鲁班锁的精彩所在。在这里“犬牙交错”,原则上没有空隙。一根锯掉的部分必由另外2根来垂直填补。

除了除了经典的6根以外,还可做成6根球形、10根、12根、48根、70根、96根…。理论上可到无穷大。无论多少根,关键还是那中心的6根。根数再多只是量的扩充,受制约的条件大大简化。

中国人的魔方鲁班锁,图解鲁班锁拼法

最初的6根是关键,扩到36根的情况

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4个象限加4×15共60根“腰刀”

鲁班锁的开法有:

1、抽根法:有一根没“牙”的棍,先抽出它,随后就可拆开,这是最简单的一种。

2、错开发:延某轴平行错动,然后就可以拆掉一根,接着再拆其他的。

3、旋转法:先旋转某根才能拆掉一根。

4、综合法:旋转、错动混合*作才能拆掉一根。

制作。材料可以用木头、竹子、塑料等。这是个细木工活,手工制作使用小型锯、卡尺、小型凿子、什锦锉、直角尺等工具。

为了破解孔明锁的拆装密码,我们来看看最传统的孔明锁拆开后的基本结构:

中国人的魔方鲁班锁,图解鲁班锁拼法

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常见的六柱孔明锁由这六根木条的组装而成,上图第一行是朝上摆放的各块件,第二行是朝下摆放的各块件。第一根是完全实心的木条。

其解法共有两种,第一种解法如下图:从块件A开始,然后依次拆解块件C 、E、 B、 D,最后只剩下块件F,这样就可以拆解孔明锁了。

中国人的魔方鲁班锁,图解鲁班锁拼法

解法二的拆解顺序实际上与解法1相同,从块件A开始,然后依次拆解块件C 、E、 B、 D,最后只剩下块件F。细心观察不难发现,解法一和解法二中的孔明锁初始的装配顺序不一样,所以要把它们分为两种不同解法。

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再看看它是如何组装的。图中号码代表组装的先后顺序

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民间按照榫卯结构逐渐触类旁通,又在标准孔明锁的基础上派生出了许多其他高难度的孔明锁,种类复杂多变。愿更多的人喜欢我国古老的、富有数学、哲学内涵的玩具。它有利于培养青少年的空间想象能力、记忆能力,也培养人的细心、耐心。

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图解 十三通鲁班锁拼法

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