個 飽受 地震 威脅 的 小島 上 特別 讓 人 感興趣 張衡 地 動儀 的 巧妙 在 內部 的 感震 機構 偏偏 古書 上 這 方面 的 記載 只有 寥寥 數 語 中 有 都柱 傍 行 八 道 施 關發機 一般 的 復原 也 都 在 這裡 遇到 瓶頸 2004年 蕭國鴻 正在 為 博士 論文 構思 題材 他 認為 顏 老師 的 創意性 機構 設計 方法 可以 挑戰 這樣 的 難題 憑 12 個 字 的 記載 幾乎 是 無中生有 的 去 復原 設計出 張衡 地 動儀 的 感震 機構 我 設計 這 個 地 動儀 它 的 機構 原理 就 是 我們 有 一 個 這 個 感應桿 感應桿 會 感應 地震 的 方向 不管 說 這 個 感應桿 往 右邊 或是 往 左邊 傾倒 的話 都 會 讓 這 兩 個 連動桿 往 上 往 上 頂住 這 個 通道桿 往 上 這 個 通道桿 往 上 的 時候 上面 這 個 都 柱 上面 的 銅球 會 失去 平衡 然後 就 掉落 到 這 個 通道桿 掉落到 __UNDEF__ 從 這 個 龍頭 這邊 往 那 個 地震 方向 吐珠 到 底下 的 蟾蜍 那 我們 就 來 實際 的 測試 一下 如果說 地震 是 從 這 個 方向 來 的 時候 那 看看 這 個 地震 的 柱子 是 不 是 可以 往 這 個 方向 來 吐 珠 好 張衡 發明 地 動儀 是 在 公元 132年 的 東漢 時期 當時 人們 在 日常 生活 中 就 已經 懂得 運用 簡單 機械 達到 借 力 使力 節省 人力 的 目的 也 就 是 利用 機構 來 做工 最 基本 的 取 水 工具 桔槔 就 是 由 槓桿 原理 發展出來 的 在 水井 旁邊 常 見到 的 還 有 轆轤 它們 則 運用 了 繩索 與 滑輪 這 兩 種 機構 農家 磨米 磨麥 使用 的 磨 古稱 「 礱 」 不但 使用 連桿 與 繩索 更 增加 了 曲柄 還 有 一些 利用 水 的 流量 來 做工 的 機械 其中 「 水排 」 主要 由 連桿 __UNDEF__ 曲柄 及 繩索 所 組成 是 漢代 在 冶煉 生產 中 普遍 應用 的 一 種 鼓風 機械 另外 還 有 「 水碓 」 則 同時 運用 連桿 與 凸輪 兩 種 機構 水碓 好比 近代 的 錘 當時 多 用來 打擊 穀物 蕭國鴻 從 歷史 文獻 發現 張衡 地 動儀 的 感震 機構 最 有 可能 採用 的 有 以下 三 種 連 桿 機構 繩索 與 滑輪 機構 以及 凸輪 機構 然後 他 應用 創意 機構 設計 法 復原 合成 了 至少 50多 個 可行 的 感震 機構 並且 推論 這 其中 應該 包括 了 張衡 地 動儀 內部 那 個 失傳 的 感震 機構 最後 他 選擇 以 連桿 機構 來 完成 一 個 原型機 包括 中國 大陸 包括 科博館 或 很多 的 博物館 他們 都 做 地動儀 的 復原 他們 的 復原 跟 您 的 復原 有 什麼 不 一樣 您 在 裡面 加入 了 什麼 樣 的 創意 這 個 設計 主要 的 跟 別人 的 設計 不 一樣 的 地方 在於 這 個 地 動儀 不論 p波 是 壓縮式 的 p波 或是 伸張式 的 p波 它 都 可以 做 往 地震 方向 傾倒 的 功能 目前 看到 的 所有 的 別人 的 設計 的話 大概 最多 就 是 能夠 在 p波 是 壓縮式 的 p波 然後 才 有 辦法 去 把 地震 的 方向 給 測試出來 地震 發生 的 時候 會 有 P波 S波 跟 表面 波 P波 是 最先 到 的 P波 來 的 時候 很 可能 是 推力 也 可能 是 拉力 在 地震儀 上 的 表現 是 上 動 或者 下 動 所以 就是說 不管 我 這邊 是 推 它 或 拉 它 往 內面 彎 或 往 外面 彎 其實 都 一樣 它 都 會 朝 這 個 方向 過來 是 的 我們 現在 就 來 試 看看 好 如果說 這邊 有 個 地震波 來 在 了 解 了 科學 的 創意 如何 被 激發 之後 再 來 看看 掙脫 束縛 的 創意 如何 落實 在 競爭 激烈 的 實戰 環境 裡 台灣 地 狹人 稠 騎 摩托車 的 人 很多 摩托車 工業 非常 發達 所以 台灣製 的 第一 個 變形 金剛 是 從 摩托車 變過去 的 這 也 就 難怪 了 這 家 工業 設計 公司 過去 二十 年 隨著 台灣 的 經濟 發展 而 蛻變 於是 從 蛻變 聯想到 英文 的 TRANSFORMER 也 就 是 變形 的 概念 於是 決定 利用 公司 累積 的 機構學 機動學 與 工業 設計 的 經驗 把 一 款 摩托車 變成 變形 金剛 而且 要 挑戰 一 比 一 的 尺寸 TRANSFORMER 有 一 個 很 重要 的 東西 就 是 它 必須 要 從 一 個 東西 變 到 另外 一 個 東西 我們 都 曉得 電影 裡面 就 是 一 台 汽車 變成 一 個 機器人 可是 電影 裡面 很多 東西 是 靠 電腦 動畫 去 做 的 這 裡面 就 碰到 一 個 比較 大 的 問題 就是說 怎麼樣 在 這 個 摩托車 的 現有 零部件 裡面 把 所有 將來 要 變成 機器人 的 這些 結構 這些 動作 都 先 隱藏到 這 個 摩托車 的 造形 裡面 然後 再 經過 它 一 個 動作 一 個 動作 展開 變成 一 個 真正 可以 站起來 的 一 個 機器人 機器人 變 摩托車 摩托車 又 變成 機器人 看起來 好像 不 難 好 吧 試試 看 吧 從 這邊 先 拆開 然後 轉過來 這邊 再 轉過去 拉出來 奇怪 看起來 這麼 簡單 為什麼 這邊 拆 不 下來 奇怪 應該 轉 得 開 呀 奇怪 應該 還是 轉 不 出來 真的 沒辦法 __UNDEF__ 奇怪 怎麼 別人 那麼 簡單 還是 來 問 專家 吧 在 研發 的 過程 當中 你們 有沒有 遇到 什麼 樣 的 瓶頸 當初 是 怎麼樣 發揮 創意 去 克服 這 個 問題 為 了 這 個 題目 我們 買 了 很多 的 模型 來 參考 全 世界 大概 還 沒有 一 個 例子 是 把 摩托車 特別 是 這 種 速克達 變成 機器人 最 大 問題 就 是 怎麼樣 在 那麼 小 的 空間 裡面 把 那 個 手腳 能夠 藏起來 所以 當 它 整 個 把 它 打開 展開 後 會 給 人家 一 種 驚奇 不 像 一 部 大卡車 或 一 部 汽車 你 把 所有 藏 在 裡面 但是 這 個 東西 它 因為 本身 藏 的 空間 很少 所以 我 覺得 對 我們 來 講 最 大 的 意義 就是 在 這麼 小 的 空間 裡面 去 做 了 這樣 一 個 挑戰 特別 是 我 想 前面 是 沒有 例子 可以 參考 的 所以 也 算是 比較 獨特 的 一 個 創意 那 這 個 是 第一 張 草圖 從 草圖 開始 把 那 個 精神 跟 那 個 想法 因為 變形 金剛 很 重要 的 就是說 它 真的 要 看起來 像 一 個 機器人 而且 它 要 有 某 種 的 科技感 跟 這 種 甚至 要 有 一 種 親和力 所以 從 這邊 開始 展開 然後 開始 做 一些 模型 去 對應 可以 看 得 到 就 是 這 個 是 整 個 在 變形 的 一 個 模擬 的 概念 從 一 個 機車 慢慢 怎麼 用 它 的 結構 展開 然後 最後 站起來 從 這些 設計 然後 一直 到 這 個 出來 的 時候 中間 我 想 一定 遇到 很多 的 困難 特別 是 一 比 一 的 時候 它 的 這些 個 重量 比如說 重量 它 的 引擎 它 的 這些 東西 你 怎麼樣 讓 它 從 趴 著 變成 站起來 的 這些 過程 當中 是 不 是 遇到 什麼 樣 的 困難 怎麼 去 克服 它 當然 因為 開始 的 時候 就 在 電腦 上 先 模擬 然後 做 了 小 模型 來 做 然後 站起來 讓 它 站起來 這 其實 真的 是 一 個 最 大 的 困難 因為 兩 隻 腳 要 撐住 原來 所有 的 重量 所以 我們 在 這邊 做 了 比較 多 的 調整 特別 是 在 它 結構 上面 的 強度 結構 的 合理性 它 打開 以後 當然 這 正 如 你 所 說 的 這 個 其實 花 了 很多 時間 去 做 不斷 的 實驗 找到 最 合適 的 機構 跟 結構 這 裡面 的 設計 裡面 也 有 工程 人員 參與 解決 這 部分 的 重點 所有 的 東西 你 看到 的 這 張 圖 細節 都 非常 的 清楚 包括 它 怎麼 彎曲 手 怎麼 展開 這 部分 都 必須 再 思考 的 比較 詳細 所以 在 過程 當中 其實 是 不斷 的 做 中學 一直 在 修正 修正 這 個 前後 花 了 七 個 多 月 大概 包括 你 看 這 後面 有 想說 它 能夠 飛 所以 它 有 噴射 的 東西 更多 賦予 它 這 台 機器人 它 想要 有 的 一些 功能性 但是 這 部分 都 是 在 後面 做 的 時候 不斷 的 去 加 去 增加 但是 利用 空間 跟 利用 結構 的 部分 跟 機構 的 部分 讓 這 個 東西 可以 被 實現 還 有 像 一些 光 啊 譬如說 一些 光 會 有 一些 雷射光 都 是 在 後面 讓 這 個 產品 能夠 更 有趣 的 一些 想法 根據 一些 帶 學生 玩 創意 的 機械系 老師 的 經驗 丟 問題 給 學生 去 解決 能 激發 創意 因為 經歷 過 解決 問題 這 個 過程 的 學生 通常 創作出來 的 產品 也 會 更 具 創意 也 有 研究 顯示 在 科學 的 領域 培養 創作 的 才能 最 有效 的 方式 就 是 透過 設計 與 工藝 這 兩 條 路徑 因為 唯有 做 中學 __UNDEF__ 學 中 做 最 能 從 做學 之中 激發出 創意 來 這些 發現 讓 我 想到 了 「 周禮 考工記 」 裡面 有 一 段 記載 知 者 創物 __UNDEF__ 巧 者 述 之 守 之 世 謂 之 工 百 工 之 事 __UNDEF__ 皆 聖人 之 作 也 古人 和 現代人 在 工藝 方面 所 展現 的 智慧 真是 不謀而合 從 101 大樓 的 91 層 鳥瞰 台北市 開展 在 眼前 的 廣袤 大地 上 一棟棟 灰色 的 建築 櫛比鱗次 成為 一 片 毫無 生氣 的 水泥 叢林 只有 幾 塊 零星 的 綠地 似乎 是 都市 中 唯一 可以 喘息 的 地方 建築 的 屋頂 猶如 一個個 灰色 的 方塊 不僅 破壞 視覺 美感 在 炎熱 的 夏天 裡 受 太陽 直接 曝曬 溫度 飆高 讓 頂樓 的 室 內 溫度 也 跟著 升高 於是 人們 酷熱 難當 冷氣 不停 地 運轉 熱氣 不停 地 冒出 都 巿 水泥 叢林 的 生態環境 到 了 夏天 像 個 蒸籠 一樣 令 人 酷熱 難耐 現在 有 人 將 一些 耐熱 的 植物 搬到 屋頂 上 來 希望 藉由 它們 的 生長 可以 抵擋 豔陽 降低 室 內 的 溫度 也 可以 減緩 暴雨 的 逕流 讓 都市 比較 不 容易 淹水 同時 還可以 淨化 空氣 為 都市 帶來 綠意 創造出 一 片 屋頂 上 的 綠島 在 地球 上 許多 大 都市 都 和 台北 一樣 犧牲 了 許多 綠地 為 了 容納 眾多 的 人口