中国古代的“机器人”

良陆海 2024-08-11 21:26:39
中国历史文献中最早的“机器人”

古籍《列子·汤问》记载,早在距今约3000年前的西周时期,形态逼真、动作流畅的木偶就已经诞生。其中详细记述了一则故事:周穆王在西巡返回中原的途中,遇到一位名叫偃师的匠人前来献宝。此“宝”便是一位能唱善跳的“偶人”,其行走、俯仰等动作流畅自然,宛若真人,以至于周穆王误以为这是一位真正的舞者。事实上,偃师所献“偶人”是由皮革、木料、胶水等材料拼合而成的机器装置,即我们今日所说的机器人。这一记载是目前中国古籍中关于“机器人”的最早记录。

人类的机械臂:水排

东汉建武七年(公元31年),杜诗发明了以水力为原动力的鼓风机器“水排”。水排是一种将风箱、曲柄、杠杆机械和水轮等零件结合起来,使旋转运动转变为往复运动的机器装置,其在古代的主要用途之一是为冶金炉鼓风。

元代农学家王祯在其所著的农书中详细记载了水排的分类和形制。古代水排主要分为立轮式和卧轮式两类,二者基本原理相同,主要区别在于水轮的立卧姿态。

水排的水轮一般建在湍急的水渠间,从而能够有效借助水流的动力推动水轮转动。转动的水轮驱动由曲柄、杠杆等机械零件组成的连杆机构不断地拉动风箱做往复运动,这样就使得风箱一开一合,从而为冶金炉鼓风。我们可以将水排视作人的手臂,水轮和连杆机构等相当于人的肌肉和骨骼关节,拉动风箱启闭。水排的发明改变了以往人力鼓风的方式,大大提高了古人冶炼金属时的鼓风效率,实现了从利用人力到利用自然力的转换。

捕鱼利器:水獭形仿生“机器人”

唐代《朝野佥载》记载,郴州刺史王琚,创造了一个形似水獭的木制“机器人”,能够像水獭一样潜入水中捕鱼。这是如何做到的呢?其原理类似捕鼠器,主要依靠弹簧的回转扭力工作。木制水獭口衔鱼饵,并于体内装入石头沉进河湖之中。当鱼吃其口中的鱼饵时,机关触发,木制水獭自动合口将鱼咬住,同时推出其体内装入的石头,借助水的浮力自动上浮至水面。

梳妆好助手:梳妆台“机器人”

宋代《太平广记》记载:唐玄宗开元初年,东海有一叫马待封的能工巧匠,精通各类机器的改修。他为皇后制造了一台设计精巧的“自动化”梳妆台。这座梳妆台的核心是镜台,台下有两层抽屉。当皇后打开梳妆镜时,抽屉的门就会自动打开,并从中走出来一个穿着精致美妙的木制妇人,手执毛巾和梳子。皇后接过毛巾和梳子后,木人就会自动返回。同样,其他的胭脂、水粉等物,都是由木人自动送给皇后。皇后上好妆后,木人会收回所有的梳妆物品,抽屉门户也会自动关闭,一切恢复如初。

此外,南宋时期发明的水力驱动的水转大纺车,可以实现自动纺纱。唐宋时期即已出现的走马灯,利用空气作为动力推动灯筒不断地转动。中国古代“机器人”不胜枚举,虽然其功能不能与现代机器人相提并论,却是人类探索机器人领域的初步成果。这些古籍记载中的“机器人”,有些是确实存在的,有些可能是出于想象的,总之是古代科技水平的一种体现。

无论在任何时代,技术革新都是推动文明发展的重要动力。中国古代的“机器人”仅凭水力或弹力等,便能实现复杂行为的自主活动。这些古老而智慧的“机器人”创造值得我们更加深入地关注与研究,只有这样,我们或许才能真正揭开中国古代科技深层的神秘面纱,领略古人智慧的独特魅力。

(责任编辑 / 李银慧 美术编辑 / 周游)

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良陆海

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