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壓克力機器人之歷史篇──{從撲翼式飛機到壓克力機器人}

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壓克力機器人製作指南(YX02931)
アクリルロボット工作ガイド

類別: 行銷‧趨勢‧理財>資訊科技
叢書系列:馥林文化
作者:三井康亘
譯者:程永佳
出版社:馥林文化
出版日期:2016年01月29日
定價:400 元
售價:316 元(約79折)
開本:16開/平裝/1690頁
ISBN:9789864050192

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前言壓克力機器人之歷史篇──{從撲翼式飛機到壓克力機器人}



  壓克力機器人之歷史篇──{從撲翼式飛機到壓克力機器人}

    那是1974年的秋天。「壓克力機器人1號機」在我的工作桌上誕生了。那時候我27歲。

當時的我,是插畫家。工作範圍從週刊、雜誌到教科書都有,但事實上並不是很紅的插畫家,所以總是感覺不太適合自己,一直持續著「找尋自我」的日子。

當時我對萊特兄弟時代的飛行機械很有興趣。某一天,我突然想做做看兒時曾做過的橡皮筋動力模型飛機。
    一旦開始久違的製作作業,就覺得很有趣。就像回到孩提時代一樣,我在代代木公園裡試飛,還追著飛機跑,有時還為了拿回飛機而爬樹。我還叫了同年齡的朋友,召開了「飛機比賽」。其實過了三、四次之後,就只剩我一個人而已了……。

當時在代代木公園有幾個模型飛機迷,因為跟他們的交流,讓我知道了航空工學權威木村秀政教授年輕時出版的《模型飛機.理論與實務》(1970年,電波實驗社出版,森照茂著,木村秀政校閱)一書。我馬上就去買了這本書,學到了初步的航空工學,還自製了自創的機體及螺旋槳。

    就這樣,某一天,我的飛機乘著上升氣流,15分鐘後在天空的彼方消失了。晴天時,因太陽照射而使地面發熱,此時空氣團會以大約10分鐘一次的頻率上升,這就叫做「上升氣流」(上升暖氣流)。而我的模型飛機就是乘著這種氣流,飛到蹤不明的遠方去了。這個現象就在我的眼前發生了,真是令人難以置信的光景。

    我的飛機附有「自製折疊式螺旋槳」,把橡皮筋纏到極限後可以飛到約50m的空中。用完橡皮筋的動力時,制動器會開始作用,停住螺旋槳並利用風壓將之疊在後方,進入像滑翔機一樣的滑翔狀態。就這樣慢慢降落下來的話,滯空時間約為1分鐘至1分半鐘。

    在這種狀態下進入上升氣流的話,就會一邊滑翔,一邊緩緩上升。

    第2臺飛機則是在有風的日子裡,以大約8分鐘的時間消失了。這兩臺飛機都是翼展約60cm的機體。
    因此我為了減弱飛機的性能而將之小型化。我做了翼展20cm的超小型飛機,2臺的下場都是行蹤不明。因此共計有4臺飛機消失在遠方的天空。

    在比賽中,會有一種叫「限時下降裝置」(Dethermalizer)的定時器。當時是用火繩燒斷綁在尾翼的橡皮筋,讓尾翼往上彈,這樣飛機就會像電扶梯一樣降落下來。

    因為火繩是危險物品,所以我對螺旋槳式飛機的興趣就漸漸移轉到「橡皮筋動力撲翼式飛機」了。

    最初的時候,能飛5m就很不容易了,但是最後我做出的飛機可以飛大約200m的距離。在製作撲翼式飛機時,我一開始是參考在室內模型飛機界(在體育館等室內比賽滯空時間的超輕量模型飛機)十分有名的野中繁吉先生的著作。但是因為除此之外幾乎沒有其他的資訊來源,所以只有自己重複思考各種方案、試作及測試。

    沒有資訊。沒有數據。這對我來說正是好事。因為我喜歡挑戰還沒有人進入過的世界。

    照片2是我在數年前重製了當時的飛機,這種簡單類型的機種,性能才是一流的。以當時的材料,無法滿足複雜機構的飛行性能。

    但是在測試撲翼式飛機時,曾發生過在著陸的時候被陌生的貓兒襲擊,導致機體被貓拳破壞掉的事。等我把飛機回收查看時,在壞掉的機翼上發現了肉球的印子……(笑)。能像動物一樣動作的機構蠻有趣的……這就是我開始思考製作「步行機械」的契機。

    關於「機身要用什麼材料」,我煩惱了一年。用木頭或是金屬是當時的常識,但是我想要「作業簡單又有未來性的材料」。

    而某一天,在我製作電動撲翼式飛機時,「壓克力機器人」的點子突然閃現在我腦中,就這樣,1號機誕生了。

    一開始製作後,我就沉迷於其中,連續35小時不眠不休。滿心都是想要早點讓它動起來,根本就停不下來。那也許是到那時為止的人生中,最令我興奮的一段時間。

    可是這樣廢寢忘食做出來的1號機,結果卻不怎麼理想。我沒裝開關,所以就直接把電池裝上,然後馬達開始回轉,齒輪發出「嘰─嘰─」的聲音,正當我想著「不知道能不能走」的時候,它就開始亂動、掙扎、滾來滾去……這就是1號機的結果……第一次總是會這樣的嘛!這是1974年11月,當時我27歲。

    雖然結果是如此,但是裝有透明壓克力板、馬達及變速機的機構正是我想要的東西,所以我還是覺得有很大的發展性。

    隔天,我重新思考了步行機構。那時我參考的是今井科學股份有限公司(1954~2002年,日本的模型製造商,於1990年改名為IMAI股份有限公司)出品的「步行發條」(照片3)。壓克力板是不久前在畫材店買的,厚度1.5mm的小切片,當時應該是一種做建築模型的材料。「步行發條」也是出於某種感覺而買下來的。現在回想起來,重要的應該是依循自己的本能來行動吧。

    話說回來,「步行發條」的前腳上半部有接縫,其下與曲柄相接。結果就是前腳腳尖會作出橢圓一樣的運動,高度會改變。後腳則是與曲柄相接,做扇形運動。我當時覺得這個組合會形成步行運動。

    因此,我決定模仿這個機構。因為手邊沒有材料,所以我毫不猶豫地把1號機分解,然後用1號機的材料來製作2號機(照片4)。

    而2號機就如我所期待一樣地行走起來了。2號機的腳是每邊3mm的壓克力正方形細柱。從細節部分可以看出很多製作模型飛機的手法,比如說用絹線綁住後,再以施敏打接著劑固定。連桿用的是壞掉的折傘的金屬線。年輕時的我,會從家中搜尋可以用的材料想辦法加工……時至今日,裝上電池的2號機還是會動。

    現在想起來,在製作2號機器人時,我的運氣很好。
其中之一,就是從「4足步行」開始入手製作。這是穩定性較高的步行機構,就算製作機構有比較粗心的地方,還是能夠動作。

    4足步行還有一個重點,那就是如果「重心偏後」的話,行走的動作會比較漂亮。重心偏前的話,會有要絆倒的感覺。很偶然地,2號機器人的重心平衡很不錯。