皇室小成員的快樂玩伴——機(jī)械玩具

周 乾

(資料圖)

無論是古代還是現(xiàn)代的小朋友，都喜歡玩具。在清代，由于工業(yè)革命及西方傳教士的影響，西方一些機(jī)械玩具傳入了中國，并在在宮廷里受到歡迎，成為皇室小成員的快樂玩伴。如美國傳教士何德蘭所著《慈禧與光緒—中國宮廷中的生存游戲》（江西人民出版社2014年出版）的第八章，就寫到了載湉（光緒皇帝）小的時(shí)候很喜歡外國機(jī)械玩具。這些玩具的特點(diǎn)是，在隱蔽的地方裝上了發(fā)條，把發(fā)條上緊，玩具似乎就有了“生命”。故宮博物院現(xiàn)藏有部分機(jī)械玩具，制作精美昂貴，集智慧與趣味并存。

幻術(shù)變小孩機(jī)械人（圖1）為一種可自動表演魔術(shù)的玩具。該玩具的外部造型主要包括魔術(shù)師、魔術(shù)桌、杯子、骰子等。其中，魔術(shù)師手持魔術(shù)棒；魔術(shù)桌由紅布蓋住桌面及以下動力系統(tǒng)部分；桌面有杯子兩個(gè)，每個(gè)杯子里有可轉(zhuǎn)動的果盤，果盤內(nèi)有南瓜、柿子、石榴等蔬果；骰子為空心，內(nèi)有一個(gè)洋娃娃。當(dāng)發(fā)條上緊后，音樂響起，魔術(shù)師左右轉(zhuǎn)動頭部，同時(shí)手中的魔術(shù)棒指向杯子或骰子。當(dāng)魔術(shù)棒指向杯子時(shí)，杯子打開，露出了一種果蔬；杯子合上后再被打開時(shí)，則露出另一種水果。當(dāng)魔術(shù)棒指向骰子時(shí)，骰子被揭開，洋娃娃消失；骰子蓋上再次被揭開時(shí)，洋娃娃出現(xiàn)。上述表演動作反復(fù)進(jìn)行。其原理在于：變換動作的魔術(shù)師、轉(zhuǎn)動的果盤、上升下降的洋娃娃，其內(nèi)部均有連桿與桌面下的機(jī)芯相連接。機(jī)芯有若干組，每組相當(dāng)于一個(gè)動力系統(tǒng)，負(fù)責(zé)一個(gè)具體的動作。當(dāng)上足發(fā)條后，各組傳動裝置的機(jī)芯轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使得連桿帶動上述魔術(shù)表演活動的進(jìn)行。

圖1??幻術(shù)變小孩機(jī)械人

木框旋轉(zhuǎn)彩繪玻璃片（圖2）為一種可變化圖案的玩具。該玩具主要由長方形木板、圓形平板玻璃片、金屬圈、齒輪、金屬手柄、帶孔直角鐵片組成。其中，木板長15厘米、寬8厘米，正中心開直徑約為7厘米的圓形口，用于放置玻璃片；玻璃片有兩塊，其上分別繪制西方建筑、西方田園風(fēng)光圖像；兩塊玻璃片疊在一起，周邊由金屬圈固定；金屬圈內(nèi)裝有齒輪，齒輪與金屬手柄的一端相連；直角鐵片固定在木板右立邊正中，帶孔面與木板垂直，孔主要用于金屬手柄穿過，起定向作用。使用時(shí)，轉(zhuǎn)動手柄，帶齒輪轉(zhuǎn)動，齒輪則帶動玻璃片翻轉(zhuǎn)，可分別顯示上述兩種圖像。該玩具的展示方式類似于清代北京民俗中的“拉洋片”表演?！袄笃奔丛谀鞠渥觾?nèi)放置數(shù)張圖片，各圖片由繩子相連，表演者通過拉繩來替換圖片內(nèi)容時(shí)，觀眾就可通過嵌固在箱子立面的凸透鏡觀看圖片。在清代，平板玻璃制作工藝復(fù)雜、造價(jià)昂貴，而反筆繪畫難度較大，由此可見該機(jī)械玩具的稀有性。

圖2??木框旋轉(zhuǎn)彩繪玻璃片

木制金漆鳥音籠（圖3）是一種模擬鳥叫的玩具。該鳥音籠與普通鳥籠外觀相似，籠內(nèi)有金屬連桿制作的假樹，樹頂上立著一只紅腹灰羽的造型鳥。鳥音籠底座有控制系統(tǒng)，為機(jī)械裝置。裝置啟動后，造型鳥邊鳴叫邊轉(zhuǎn)身。末代皇帝溥儀很喜歡鳥音籠。溥儀的堂弟溥佳在《清宮回憶》（見《晚清宮廷生活見聞錄》，文史資料出版社1982年出版）回憶到他陪溥儀讀書時(shí)，看到了養(yǎng)心殿有很多玩具，其中最喜歡的就是“那些帶機(jī)器的玩意兒，如大八音盒和假鳥等”。其中，“假鳥”在鳥音籠內(nèi)，籠子用金絲編制而成，鳥兒也是用黃金做的；把發(fā)條上好后，再把鳥音籠懸掛在殿廊之上，頓時(shí)會眾鳥齊鳴，悠揚(yáng)婉轉(zhuǎn)，栩栩如生。

圖3 ?木制金漆鳥音籠

鳥音籠底座有發(fā)條、帶圓形軸片的連桿、活塞、造型鳥、圓筒、氣袋、哨子等機(jī)械零件。其中，連桿兩端分別與發(fā)條、活塞相連，且還有與造型鳥相連的分支；活塞位于圓筒內(nèi)，兩端分別與連桿、氣袋相連；氣袋為皮質(zhì)，包括吸氣層和放氣層，兩端分別與活塞、哨子相連。當(dāng)發(fā)條上緊后，其彈力逐漸松開時(shí)產(chǎn)生動力，通過軸片轉(zhuǎn)動帶動造型鳥做出轉(zhuǎn)身動作，并帶動活塞在圓筒內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動。而圓筒內(nèi)的空氣在活塞作用下不斷地被壓縮和擴(kuò)張，帶動氣袋放氣和吸氣，進(jìn)而使得哨子發(fā)出有節(jié)奏的鳥鳴聲。

故宮博物院還藏一些有功能類似的鳥音籠，如銅鍍金四方跳杠鳥音籠鐘，其整體及部分零部件照片見圖4-圖9所示。

圖4 ?銅鍍金四方跳杠鳥音籠鐘

圖5 ?裝飾件

圖6 ?表盤

圖7 ?底座

圖8 ?機(jī)械鳥及底部食罐

圖9 ?發(fā)條鑰匙

翻頂機(jī)械人（圖10）為19世紀(jì)法國制造的機(jī)械玩具，總高約91厘米，外觀包括底箱、兩把椅子、機(jī)械人。其中，機(jī)械人為古代戲曲中的武丑打扮，其左手與左邊的椅子搭腦固定；椅子底部與箱子頂面固定。當(dāng)發(fā)條上緊后，在音樂的伴奏聲中，機(jī)械人可做如下“體操”運(yùn)動：首先右手緩緩抬起，又緩緩放下，反復(fù)幾次；然后雙手把住椅子搭腦，雙腿緩緩向后擺動（圖11），直至身體與地面平行；接著右手松開、放回搭腦幾次；最后雙腿緩緩回?cái)[，直至復(fù)位，此時(shí)音樂聲也停止。

圖10??翻頂機(jī)械人

圖11??翻頂機(jī)械人表演

翻頂機(jī)械人的優(yōu)雅表演離不開精密的機(jī)械控制系統(tǒng)，且系統(tǒng)與鐘表的機(jī)械原理高度相似。在箱子里有發(fā)條動力裝置和若干齒輪系統(tǒng)。其中，發(fā)條用于提供動力，齒輪系統(tǒng)用于控制音樂伴奏、控制上部機(jī)械人的運(yùn)動。機(jī)械人內(nèi)部亦有若干齒輪系統(tǒng)，其左手位置還有縱向連桿與箱子里的齒輪系統(tǒng)相連。當(dāng)箱子里的發(fā)條上緊之后，帶動音樂系統(tǒng)和運(yùn)動系統(tǒng)同時(shí)工作，并通過連桿將動力上傳至機(jī)械人內(nèi)部的齒輪系統(tǒng)，巧妙地控制機(jī)械人做“體操”運(yùn)動的幅度、速度和周期，其功能與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的控制程序有著諸多的相似之處。

化學(xué)描金花手搖風(fēng)扇（圖12）為晚清時(shí)期的宮廷機(jī)械玩具。其中，“化學(xué)”主要是指扇柄和扇葉材料為塑料制品；“描金花”主要是指扇柄表面的花卉紋輪廓有描金工藝做法，另每片扇葉上各有一只金色飛鳥造型；“手搖”即手動操作：手握扇柄，一指撥動推鈕，可觸動風(fēng)扇背面的機(jī)械裝置，使之帶動風(fēng)扇迅速轉(zhuǎn)動。該玩具總長約21.3厘米，總寬約4.2厘米，小巧輕便，不僅極具趣味性，而且在夏天還有送涼爽的實(shí)用功能。

圖12??化學(xué)描金花手搖風(fēng)扇

該風(fēng)扇在構(gòu)造上主要包括扇柄、扇葉、推鈕、彈簧、齒輪、軸等部件。作者推斷了其使用原理。如圖13所示，推鈕與彈簧（兼連桿）相連，彈簧與下軸（齒輪軸）相連，下軸與下齒輪嚙合，下齒輪與上齒輪嚙合，上齒輪與上軸（齒輪軸）嚙合，上軸一端與扇葉固定。使用風(fēng)扇時(shí)，推動推鈕，推鈕帶動彈簧變形（拉伸或收縮），彈簧在變形的產(chǎn)生及恢復(fù)過程中，帶動下軸轉(zhuǎn)動，下軸帶動下齒輪轉(zhuǎn)動，下齒輪帶動上齒輪轉(zhuǎn)動，上齒輪帶動上軸轉(zhuǎn)動，上軸帶動扇葉轉(zhuǎn)動。

圖13??風(fēng)扇原理推斷圖

不難發(fā)現(xiàn)，從幻術(shù)變小孩機(jī)械人到化學(xué)描金花手搖風(fēng)扇，這些機(jī)械玩具的共同點(diǎn)在于：通過連桿、齒輪、彈簧等機(jī)械零部件組成運(yùn)動系統(tǒng)，并且與有趣的人物、動物造型或事物相結(jié)合，產(chǎn)生一種“自動”展示或表演的效果。在當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力水平較低的條件下，清朝皇室的小成員能夠接觸到這種省力、新穎的玩具，他們的好奇心無疑地得到提升，創(chuàng)造欲望增強(qiáng)。對于現(xiàn)代青少年而言，盡管社會科技生產(chǎn)力高度發(fā)達(dá)，智能化、機(jī)械化的玩具層出不窮，但是上述古代機(jī)械玩具仍有著重要的意義。它們有助于現(xiàn)代青少年了解世界機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展史，見證古代東西方科技文化交流。不僅如此，這些古代機(jī)械玩具對于引導(dǎo)現(xiàn)代青少年開動腦筋，擴(kuò)展思維，進(jìn)行科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造，仍有一定的積極意義。

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