科學咖啡館 | 科技改變生活 生活中的“機械”小助手

汽車和火車讓我們馳騁萬里,飛機讓我們得以翱翔天際,輪船使我們能遨遊大海。

機械改變生活,拉近了人與人之間的距離。機械提高了我們的生活質量,為我們帶來了無盡的便捷。

那什麼是機械?它又是如何影響我們生活的?

科學咖啡館特別邀請到了來自中國空間技術研究院,主要研究方向為六自由度並聯機構演算法與控制方面的譚爽老師為小朋友們帶來精彩分享。

譚老師透過一個小例子為小朋友們講解了傳統的機械是由驅動裝置、傳動裝置和執行裝置3部分組成。

其中驅動裝置是器械的動力來源,傳動裝置是將動力源的運動速度和運動形式進行轉換將運動和動力傳遞給執行裝置的部分,執行裝置是按照要求完成機械功能的部分。

生活中的簡單機械

譚老師為小朋友們簡單的介紹了機械的發展史:

從公元前2000多年,利用簡單機械斜面、輪軸完成的工程奇蹟金字塔。到公元前200年阿基米德利用螺旋製成的水泵。

阿基米德利用螺旋製成的水泵

從中世紀歐洲用腳踏板驅動的加工木棒的車床,利用曲軸做成的研磨機。到東漢利用水利鍊鐵的水排,利用一頭牛可驅動8臺磨盤的晉代連磨等。

從近代里程碑式的發明蒸汽機,到現代的電動機、內燃機的發明。

機械的發展進步不僅體現在動力上,18世紀中葉鍊鋼法的發明使機械進入了鋼鐵時代。使製造機械的材質發生了質的變化。18世紀末現代車床的出現使得加工手段方面也產生了新的變革。

18世紀末加工機床的雛形在英國出現

可以看出從動力的變革、材料的變革、再到加工手段的變革,機械發展的進步就是伴隨著人類科技進步的進化史。

隨著計算機的發展和伺服電機的出現,機器人作為現代機械的代表正式問世。與傳統機械相比,計算機代替了人類的大腦,可以傳送一些簡單的指令。同時具備觀察器和感受器反饋系統的機器人,可以進行一些更復雜的工作如潛水、月球勘探等等。

潛水機器人

最後,譚老師為小朋友們送上了寄語:“機械的每一次變革都是人類創造出來的,透過人類不斷的努力才推動了機械的進步,得到了現在的生活。希望小朋友們透過今天的活動能獲得一些學習上的樂趣,在生活中多多觀察,自己動手發明實踐,不斷的探索,不斷的發展,能夠在機械領域發現自己的興趣。”

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