向机械致敬——从“机械遗产”看日本文化

科学 技术

从2007年起,日本机械学会每年都会将一批曾推动过人类生活发展和具有社会意义的机械认定为“机械遗产”。在此我们要介绍其中一些从设计角度来看比较出色的机械,并思考日本人与机械的关系。

当我们检视“机械遗产”清单时,就会发现,其中好些遗产,无论怎么看都是从日本文化中孕育出来的。其中之一就是“机关人偶”。所谓“机关”,就是让物体动作起来的精密装置。

日本机械学会认定的主要“机械遗产(2007~2016年)”

2007年
(认定:共25件)
10A 型转缸发动机本田 CVCC 发动机
Cub Type F(本田自行车辅助发动机)
奥林巴斯胃镜 GT-I
东海道新干线0系动车
客运飞机 YS11
2008年
(认定数量:共6件)
三池港水压式闸门与浮动式蒸汽起重机
自动算盘(机械式台式计算机)Patent Yazu Arithmometer
电机事业开创期的国产异步电动机及设计图纸
2009年
(认定数量:共6件)
札幌市钟楼的时钟
Locomobile(国内最早的家用汽车)
Arrow号(现存最早的国产轿车)
2010年
(认定数量:共6件)
丰岛园旋转木马“Carousel El Dorado”
原金毘罗大剧场(金丸座)的旋转舞台和旋转装置
自动检票机
2011年
(认定数量:共7件)
丰田式蒸汽动力织布机
拉链制造机床(YKK-CM6)
多功能自动售票机
2012年
(认定数量:共5件)
吉野山缆车
台式复印机Ricopy101
Washlet G(温水洗净马桶盖)
2013年
(认定数量:共6件)
机械式立体停车场 “ROTOPARK”
第一台国产16毫米电影放映机(elmoA 型)
机关人偶 拉弓童子
2014年
(认定数量:共8件)
到过南极点的雪地车(KD604、KD605)
划时代的国产手表
富士自动按摩机——世界最早的量产型按摩椅
2015年
(认定数量:共7件)
自动包馅机“105型”——默默支撑着世界饮食文化的发展
“MIKASA” 自动变速器——日本的自动变速汽车从这里起步
全电动工业机器人“MOTOMAN-L10”
2016年
(认定数量:共7件)
松川地热发电厂
斯巴鲁360-K111型汽车
移动式带毛刷门型自动洗车机

*蓝字标示的是本文中提到了的机械遗产

人形机器人的原点——拉弓童子

能够进行组装或焊接等作业的所谓工业机器人,其投入使用已经将近半个世纪了。这几年来,机器人的研发正朝着替代更加精细的人类动作的方向发展。比如,医护机器人或穿戴在身体上增强体力的外骨骼装置。而后者,就是人类和机械融合类型的机器人。

已经是很久之前的事情了。2003年,一场题为“人与机器人——从梦想到现实”(Hommes et Robots - De l'utopie à la réalité)的展览在巴黎的日本文化会馆(Maison de la culture du Japon à Paris)举行,展出了由八谷和彦、岩井俊雄・BABA KAYO、明和电气、椿升、藤幡正树・胴金裕司、矢延宪司、宫岛达男・立花HAJIME 等十位艺术家以机器人为主题创作的作品。 还进行了PePeRo(日本电气公司)、 PINO-2、ASHIMO(本田技研工业公司)、HOAP-2(富士通自动化公司)、QRIO·AIBO(索尼公司)等企业的机器人现场表演。

不管怎么说,这些机器人与任何生产劳动都无关,也不对生产劳动直接产生作用。可以说,当时如此热心地研发这些与生产劳动不相关的人形或犬型机器人的,除了日本之外几乎看不到还有其他国家这么做。现在可能也还是如此。这些机器人的研发工作启发了如今医护机器人和外骨骼融合型机器人的研发。但这也并非是当初的研发初衷。来巴黎展览会参观的法国艺术专家表示,制造不能产生实际经济效益的机器人这种日本文化很有意思。

在“机械遗产”中,制作于19世纪20年代的“拉弓童子”人偶,是年代最为久远的遗产之一。现代日本的机器人研发不考虑实际生产效益功能的这种状态,让人感觉与之是一脉相承的。田中久重制造的这个人偶(童子),坐在台座上,从箭台拔出箭矢搭在弓上朝箭靶放箭。人偶能够转动头部并做出一连串动作,动作十分细腻。田中久重以进口机械式钟表为参考,通过独特的“机关”制造出了这个人偶。人偶并没有能产生实际效益的功能。可以说,田中久重对制造精巧“机关”本身充满热情,他的目的是制造出尽可能接近人类动作的“机关”。从这一点来说,拉弓童子是日本现代人形机器人研发方式的原点。

“拉弓童子”射出的第一支箭没能射中靶心,但第二支箭就射中了。就第一箭射偏这一点来说,这个“机关”真正抓住了人类的特性。

图片提供:久留米市教育委员会

像盆栽一样的汽车——斯巴鲁360-K111车型(富士重工株式会社)

日本人喜欢把东西缩小,让它更紧凑。比如盆栽就是其典型。也曾有过在木屐上安装小抽屉的时代。广为人知的是,索尼公司当初通过把东西做小从而发展出了自家产品的独特性。晶体管收音机、8英寸的晶体管电视机以及随身听Walkman,都是将现存装置做小型化处理,展现了其技术特性。

小汽车也反映出日本这种微缩文化。1955年,日本通产省(现为经产省)提出了“国民汽车构想”。在当时的日本,拥有汽车是大家的梦想。通产省提出的“国民汽车”规格的方案是:能够乘坐4人或两人加100公斤,时速60公里,一升汽油能跑30公里,排气量为350~500cc,售价在25万日元以下。因此,超小型汽车斯巴鲁360-K111型(富士重工)1958年问世了。之后,确立了“轻型汽车”的新类型。斯巴鲁360-K111的规格是:最大可乘坐4人,全长2.99米,全宽1.3米,全高1.38米,空气冷却双冲程双缸356cc发动机,最高时速83公里。遗憾的是售价为42.5万日元,未能完全达到通产省的设想。

这是当时富士重工原先主力产品小型车的改进车型。实现了和摩托车相同排量(356cc)的四轮汽车,可以说是把东西微缩化这种日本技术特性的产物。到1960年停产为止,斯巴鲁360-K111共销售了33万4503辆。在那之后,马自达、大发、三菱等众多汽车厂商也开始制造轻型汽车。

轻型汽车有别于普通汽车,在重量税上低一个档次,因此在公共交通不发达的地方,根据家庭成员的构成有可能一家拥有好几辆轻型汽车。现在,轻型汽车的排气量规定已经扩大到了660cc,车内空间也与普通汽车相差无几了。

使轻型汽车文化在日本扎下根来的,就是斯巴鲁360-K111。特别值得一提的是,其外观构造上的曲线美,令人联想起过去的大众甲壳虫汽车。

图片提供:富士重工

微缩化技术催生的记录装置——胃镜 GT-I(奥林巴斯)

在把事物微缩化这个技术上,胃镜 GT-I(奥林巴斯)也是相似的例子。德国物理学家威廉·康拉德·伦琴发现了 X 射线,这是一件划时代的事情,使人们能够看到生物体内的脏器。但看到的图像并非生物体本身,而是阴影造像。而胃镜能够直接看到从食道到胃以及十二指肠的真实状态,并记录在胶片上。因此,胃镜的研发和 X 射线一样,都是划时代的产物。

胃镜是根据东京大学医学部的请求而研发的,通过在软管前端安装微型摄像头和照明器具得以实现。那是1950年的事情了。

最初,被送入胃里的软管比现在大得多,对于试验对象来说负担很大,为了软管不被咬到,还要用中间开孔让软管通过的塑料性护嘴工具。而现在,软管和摄像头都变得更小了,甚至还安装了能够切取部分组织的剪刀。另外,现在软管一般是从鼻孔而非从嘴巴往里插入。

这种装置现在不仅仅能用来看内脏,还发展出了衍生品,用来观察比如一墙之隔之类的人类无法进入的空间。可以说,这也是把物体微缩化的日本技术文化特性所孕育出来的产物。

图片提供:奥林巴斯技术历史馆

对屁屁的体贴—— Washlet G(TOTO 公司)

日本的机械装置的特征之一,就是“体贴(Thoughtful)”。1980年出现的Washlet G(TOTO 公司)就是其中的一个典型。Washlet G原本是医疗用洗净马桶盖,后经过对洗净重点、水量、喷水角度等的研究,又开发出了普通家庭用马桶盖产品。实现了排便后的身体清洁,这就是基于对用户“体贴”思维的结晶。

TOTO公司之外,再加上INAX(现为LIXIL)、松下电工(Panasonic)等公司,大家相互竞争切磋,设计出了更加先进的马桶盖。功能日益多样,比如下半身洗净或晚上用时的照明,上盖自动开合等。这种“体贴”型马桶盖,在其他国家没有出现过,真正是日本文化孕育出来的装置。

图片提供:TOTO 株式会社

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