加入時(shí)間：2024-09-24 13:05 訪問(wèn)量：637 信息來(lái)源: 知識(shí)就是力量 2024年7期
中國(guó)歷史文獻(xiàn)中最早的“機(jī)器人”
古籍《列子·湯問(wèn)》記載，早在距今約3000年前的西周時(shí)期，形態(tài)逼真、動(dòng)作流暢的木偶就已經(jīng)誕生。其中詳細(xì)記述了一則故事：周穆王在西巡返回中原的途中，遇到一位名叫偃師的匠人前來(lái)獻(xiàn)寶。此“寶”便是一位能唱善跳的“偶人”，其行走、俯仰等動(dòng)作流暢自然，宛若真人，以至于周穆王誤以為這是一位真正的舞者。事實(shí)上，偃師所獻(xiàn)“偶人”是由皮革、木料、膠水等材料拼合而成的機(jī)器裝置，即我們今日所說(shuō)的機(jī)器人。這一記載是目前中國(guó)古籍中關(guān)于“機(jī)器人”的最早記錄。
人類的機(jī)械臂：水排
東漢建武七年（公元31年），杜詩(shī)發(fā)明了以水力為原動(dòng)力的鼓風(fēng)機(jī)器“水排”。水排是一種將風(fēng)箱、曲柄、杠桿機(jī)械和水輪等零件結(jié)合起來(lái)，使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器裝置，其在古代的主要用途之一是為冶金爐鼓風(fēng)。
元代農(nóng)學(xué)家王禎在其所著的農(nóng)書中詳細(xì)記載了水排的分類和形制。古代水排主要分為立輪式和臥輪式兩類，二者基本原理相同，主要區(qū)別在于水輪的立臥姿態(tài)。
水排的水輪一般建在湍急的水渠間，從而能夠有效借助水流的動(dòng)力推動(dòng)水輪轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)的水輪驅(qū)動(dòng)由曲柄、杠桿等機(jī)械零件組成的連桿機(jī)構(gòu)不斷地拉動(dòng)風(fēng)箱做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣就使得風(fēng)箱一開(kāi)一合，從而為冶金爐鼓風(fēng)。我們可以將水排視作人的手臂，水輪和連桿機(jī)構(gòu)等相當(dāng)于人的肌肉和骨骼關(guān)節(jié)，拉動(dòng)風(fēng)箱啟閉。水排的發(fā)明改變了以往人力鼓風(fēng)的方式，大大提高了古人冶煉金屬時(shí)的鼓風(fēng)效率，實(shí)現(xiàn)了從利用人力到利用自然力的轉(zhuǎn)換。
捕魚利器：水獺形仿生“機(jī)器人”
唐代《朝野僉載》記載，郴州刺史王琚，創(chuàng)造了一個(gè)形似水獺的木制“機(jī)器人”，能夠像水獺一樣潛入水中捕魚。這是如何做到的呢？其原理類似捕鼠器，主要依靠彈簧的回轉(zhuǎn)扭力工作。木制水獺口銜魚餌，并于體內(nèi)裝入石頭沉進(jìn)河湖之中。當(dāng)魚吃其口中的魚餌時(shí)，機(jī)關(guān)觸發(fā)，木制水獺自動(dòng)合口將魚咬住，同時(shí)推出其體內(nèi)裝入的石頭，借助水的浮力自動(dòng)上浮至水面。
梳妝好助手：梳妝臺(tái)“機(jī)器人”
宋代《太平廣記》記載：唐玄宗開(kāi)元初年，東海有一叫馬待封的能工巧匠，精通各類機(jī)器的改修。他為皇后制造了一臺(tái)設(shè)計(jì)精巧的“自動(dòng)化”梳妝臺(tái)。這座梳妝臺(tái)的核心是鏡臺(tái)，臺(tái)下有兩層抽屜。當(dāng)皇后打開(kāi)梳妝鏡時(shí)，抽屜的門就會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，并從中走出來(lái)一個(gè)穿著精致美妙的木制婦人，手執(zhí)毛巾和梳子?；屎蠼舆^(guò)毛巾和梳子后，木人就會(huì)自動(dòng)返回。同樣，其他的胭脂、水粉等物，都是由木人自動(dòng)送給皇后?；屎笊虾脢y后，木人會(huì)收回所有的梳妝物品，抽屜門戶也會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，一切恢復(fù)如初。
此外，南宋時(shí)期發(fā)明的水力驅(qū)動(dòng)的水轉(zhuǎn)大紡車，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)紡紗。唐宋時(shí)期即已出現(xiàn)的走馬燈，利用空氣作為動(dòng)力推動(dòng)燈筒不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)。中國(guó)古代“機(jī)器人”不勝枚舉，雖然其功能不能與現(xiàn)代機(jī)器人相提并論，卻是人類探索機(jī)器人領(lǐng)域的初步成果。這些古籍記載中的“機(jī)器人”，有些是確實(shí)存在的，有些可能是出于想象的，總之是古代科技水平的一種體現(xiàn)。
無(wú)論在任何時(shí)代，技術(shù)革新都是推動(dòng)文明發(fā)展的重要?jiǎng)恿ΑＶ袊?guó)古代的“機(jī)器人”僅憑水力或彈力等，便能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜行為的自主活動(dòng)。這些古老而智慧的“機(jī)器人”創(chuàng)造值得我們更加深入地關(guān)注與研究，只有這樣，我們或許才能真正揭開(kāi)中國(guó)古代科技深層的神秘面紗，領(lǐng)略古人智慧的獨(dú)特魅力。