如何用中世纪技术攒出一台地精爱用的机器人
“你好！你好！你好！”面对对方气势汹汹的死亡之翼，吵吵机器人成功地吸引了这个大块头的注意力。这个搞笑的场景往往让手持死亡之翼的玩家忍不住骂街。和这些充满逗逼气息的机器人一样，它们的制造者也是一群在魔兽题材里常年以逗逼形象出现的种族。地精家族总是以为自己代表了世界最高的科技水平——即使他们做出来的设备经常会自己爆炸也无所谓了。
和兽族依靠强有力的肌肉、精灵依靠智慧的大脑、人类依靠坚韧不拔的毅力不同，地精是擅长使用智慧的民族。这些猥琐的家伙经常躲在自己制作的机器人体内冲锋陷阵，有时候他们甚至能做出可以适应各种情况的无人机器人。不用太精通魔兽世界的世界观，玩家在地精的势力范围经常能看到碎雪机器人、微型战斗机甲甚至各种型号的人形伐木机。
但这时候问题也就来了。为什么在充满中世纪血与火风情的《魔兽世界》里，会允许这样一个奇行种的搞笑种族出现呢？他们手中机器的科学水平，中世纪的人们能否达到呢？
为了防止有的读者耐性不佳，这里先给出一个所谓的“太长不看”版结论：如果世界各国的中世纪精英通力协作，真的有可能做出地精所设计的那种实用的机器人来。一个机器人需要的部件不过是以下这些：动力装置、传动装置、平衡装置、计算机，最好再来点人工智能。今天人们引以为神奇的日本机器人也是由这些部件构成的。如果我们把历史的故纸堆打开，会惊喜地发现，这些构建在人们的记述中或真或假的都出现过了。接着，我们将要把一个机器人拆解开，用科技史学家发现的各种古代设备去替换，看是不是能拼出个什么有趣的东西来。以下所有提到的科学技术，都不晚于中世纪结束的15世纪，我们所熟悉的内燃机、电脑连影子都还没有呢。
地精坐骑
动力装置
现在人们喜欢的能源无非两种：化石能源和可持续发展能源。前者的代表是煤炭、石油以及它们连接的蒸汽机——可不要小看蒸汽机，直到今天中国大部分地区的供电还是靠着蒸汽机驱动。后者的代表则是太阳能、核能、水力以及它们背后的电能。好巧不巧的是，这两种能源在古代都有了原型机。
亚历山德里亚的希罗是一个古希腊时期远超其时代的伟大工程学家。早在公元200年左右，他就发明了一种用水蒸气作为自己推动力的装置。希罗把一个小圆球放在了煮水壶上，火焰通过煮水壶里的水变成水蒸气，然后进入了这个圆球。经过圆球内一系列复杂的管道，水蒸气被排到圆球两侧的两个L型管子。气体从此处逃逸，给这个圆球提供扭力使它旋转起来。看见它，你有没有想起那些充满蒸汽朋克感觉的小游戏，比如《机械迷城》？讲真，希罗发明的这个风火轮并没有什么特别高深的技术，但的确是需要独特的洞见。从能量转化的角度看，这个发明和后来的蒸汽机已经很像了。
“我要去找我的零件了”
在可再生能源方面，1936年，伊拉克铁路工人在巴格达南部的一个城镇发现了一对两千年前的电池。这个电池组看上去其貌不扬，所有陶罐都没有经过任何处理，但是它已经满足了最简单的湿电池原理。这些罐子底上有铜片，并且用沥青完全封住。罐子顶盖也用沥青封住，给铁棒的插入留下了空间。通过两种金属活性的差异，就可以让电流产生于这种电池之中。科学家们将它称为巴格达电池，当然它的电力最多也只能维持一个灯泡的运转。
中世纪机器人的动力核心，似乎已经被我们解决了。当然这两个解决方案绝对算不上高明。如果允许我们从游戏界偷一个什么能源来用，我大概会选《变形金刚》系列中的“火种”。这种能源清洁又高效，除了数量少一点以外好像也没有什么别的缺陷了。
好像有这个形状的充电宝卖，倒是形神兼备了
今天的汽车和机器人用大量的齿轮传动，把动力装置的动能传递到要运动的结构上。可以说没有齿轮就没有现代社会的工业化和自动化。但是齿轮其实是一种出现很晚的机械装置，它的重要性也远没有被古人意识到。类似皮带传动和滑轮传动这样效率稍低的方法更受古人的喜欢。既然是做一个复古的机器人，我们就没有必要太苛求了，允许传动效率低一些。
说到可以让动力装置的动力进入手脚的设计，就不得不提到莱昂纳多·达·芬奇。他在他笔记本不起眼的地方设计了一种高级机器，可以模拟一个全副武装的骑士。1950年，加州大学的一位教授重新发现了达芬奇的这份手稿，发现原来纸上画的这个装置竟然是一个机器人。四十年之后，机器人科学家马克·罗斯海姆(Mark Rosheim)再次找到了这些手稿，并且和佛罗伦萨科学史研究院合作重新测试手稿里的设计是不是能够工作。他们的模拟结果清楚地显示最终成型的机器人可以做一系列复杂动作，甚至是模仿人类的行为。如果你要问我这个机器人设计成了什么样子，我想你可以参考《游戏王》的一张上古卡牌——古代的机械骑士。只是达芬奇手稿里的骑士比这位来得还要宽一点，以隐藏大量的传动机构。
罗斯海姆评论道：“这个设计非常具有工程性。这个滑轮系统一开始连我都看不明白。滑轮通过一系列旋转的圆锥体和曲柄一起合作来激发高扭矩的齿轮带动手臂运动。”机器的原动力可以是另外一个房间里隐藏的水车。外置的曲柄装置带动脚踝、膝盖和胯部等关键部位，让机器人坐下和起立。可惜的是，这个设计草图仅仅只是在理论上指导了机器人的制作。整个机器人的细节手稿已经完全流失，散佚在达芬奇那14000张找不到的笔记当中。
达芬奇手稿中机器骑士的效果图
平衡装置
光有一个能站起坐下的机器人还不够，想像地精一样驾驶伐木机出去打人，你至少要保证自己不会莫名其妙地摔倒。今天类似的平衡装置品类繁多，但是大多都是基于所谓“陀螺仪”的原理。其原理是高速旋转中的陀螺由于惯性，旋转轴始终朝向一个方向。利用陀螺的这个性质，工程师们就可以用一个外置设备确定东南西北的方向。在飞机、卫星甚至手机上，陀螺仪都得到了广泛的运用。那些能够自己跳舞翻跟头的小机器人，也内置了陀螺仪作为位置指示器。
听上去高科技的陀螺仪其实并不新鲜。它的原理是早在1852年就由法国物理学家莱昂·博科发现，开始运用类似的装置。公元3世纪，古希腊科普作家拜占庭的费隆就给自己读者描述了陀螺的旋转轴始终向上的现象（虽然没有找到原因）。当时的人们虽然发现了这个现象，但也不过是把这当成一件好玩的事情在看待，没有给它找到合适的应用。反倒是对科学原理不甚关心的中国人找到了陀螺仪的早期应用。我说的当然不是抖空竹或者抽陀螺这样的纯娱乐项目啦，而是一个更具实用性的巧妙领域——被中香炉由球形外壳和位于中心的半球形炉体以及两层或三层同心圆环组成。炉体支承在内环的两个径向孔内，能自由转动。由于重力作用，不论球如何滚转，炉口总是保持水平状态，香灰也就不至于撒到被子上引起大火了。
应用了陀螺仪原理的香炉
控制系统
虽然有了合适的动力系统，但仅有这些设备的机器人和一辆汽车也没有什么区别。想要让机器人发挥最大的战斗力，一台中央计算机显然是必备的。直到今天，计算机技术还是没有完全替代人类工作的能力，放在古代难道就可以了吗？显然是不行的，但如果你把要求放低，只是要求机器人做一些简单的自主判断，古人的机械知识还是可以派上用场的。
类似《失落的迷宫》、《逃脱单人间》这样的解谜求生类游戏常常会出现让玩家寻找古代计算机之类的任务，这些长满铜绿甚至水草的古代计算机往往是玩家逃脱的关键。连《无尽之剑》这样的纯冷兵器游戏都出现了计算机的身影。有的玩家可能对这样的设定嗤之以鼻，不过这些游戏所言可能还真的非虚。
1900年，人们在克里特岛西北部25英里处发现了一系列锈蚀严重的铜片。有一位好奇的科学家把它们清洗干净后发现这些盘子竟然可以严丝合缝地放在一起。这些公元前一世纪就已经制作完毕的东西，竟然是当年米诺斯文明的古人用来预测天体运行的计算机。其原理是通过在铜盘上刻画日月星辰的轨道，每天推动一点星盘，就能够得到天体运行的预测。功能大致相当于中国的浑天仪，只是体积更为小巧。这样的计算机技术被称为模拟计算，是数字计算机出现之前一度很有希望的计算机系统。通过预设一些基本的行动，这个运算系统完全可以用在古代机器人上，让它根据主人的需求和指示完成一系列艰苦的劳动。
这个星盘是和算盘齐名的世界最早的模拟计算机
完成简单工作的机器人其实不乏实力，中国唐代的一些精英就是做机器人编程的高高手。唐朝野史《朝野佥载》就记载了好几个中国机器人巅峰的故事。说有一个能工巧匠杨务廉做了一个木头的化缘僧，手里拿着碗出去要饭。只要木碗被钱装满了就会触发机关，木头僧会念经感谢施主。人们纷纷前来投钱看热闹，就是为了听听这个机器人唱歌。另一个叫殷文亮的县令因为没有人陪他喝酒，干脆做了两个木头人陪酒。木头小儿帮他倒酒，木头婢女演奏助兴。这样的生活真是令人羡慕。
如果你觉得用这么土的计算机不给力，也完全可以使用魔法为你服务。正如《英雄联盟》里的小兵就是魔法驱动的机器人一样，根据欧洲中世纪的笔记，有很多当时的社会精英都做过黑魔法机器人。
教皇思维二世(Silvester II)年轻的时候曾经在一所天主教学校教学，他就为他的学生们介绍了让物体获得精神力的工具和计算方法。这些来自欧洲北部的学生们看着老师展示了一个会说话、也能够预测未来的机械头颅，觉得惊讶不已。这个机器人可以在人们问及一些有关于政治和宗教的严肃问题时回答“是”或者“不是”，百试百灵。根据思维二世自己的解释，他是通过计算地球本身的运转来让机械头在恰当的时间正好对准神力下降的方向来让它揭示未来。如果真是这样的话，那这位教皇已经是古代的人工智能科学家了。
十三世纪的神学家阿尔伯图斯·马格努斯也自己制造过一个能蹦能跳能做家务的机器人。根据他自己的说法，这个机器人是用金属和一些未知的元素制成的，而这些元素的排列方式与天上的群星对应。这个机器人服侍阿尔伯图斯和他最著名的学生托马斯·阿奎那，但是有一天阿奎纳终于受不了这个机器人啰里八嗦的样子，抓起一把大锤把它给拆了。这样的小机器人是不是又让你想到了《炉石传说》里麻烦的吵吵机器人？
好了，集齐了动力、传动、平衡和控制系统，一个像模像样的中世纪机器人已经出现了。它由最原始的蒸汽机驱动，通过一系列的滑轮和曲柄把动能传递到四肢、用陀螺仪保持身体平衡、最终还用黑科技武装了自己的头脑。不知道地精坐到这台机器里会不会觉得满意呢？我估计是不太会满意的，因为这个机器人实在是不太容易自爆啊。
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