人类历史上那些最早的机械设计

    工业革命对人类的影响是史无前例而意义重大的：工业革命是以机器取代人力，以大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场生产与科技革命。

    人类上下数千年的历史，工业革命之前，设计与制造高度中心化，被掌握在少数人手中，而服务对象却更为少数——有钱人与贵族。工业革命以机器取代人力，以大规模工业化生产取代个体手工。     因此，普通家庭才可以负担、享受以往只有少数有钱人和贵族能享受的珍贵物品。

    机械化是工业革命的主角，早在工业革命之前，人类就开始了各种对机械的尝试。
    几千年前，埃及人和中国人都用了相似的方式利用水来记录时间：

埃及水钟，1500 bc 

中国水钟，200bc

    大约公元前两百年，阿基米德设计了阿基米德螺旋式抽水机，它被用于讲水从低处移向高处，进行灌溉。

他是这样工作的：

    阿基米德还设计了滑轮组：

    古希腊数学家亚历山大的希罗也设计了一些神奇的“机器”：

    世界上第一台自动贩卖机：在顶端投币，机器就会给出一定分量的圣水。

    最早的以蒸汽转化动力的机器：气转球，而在锅底加热使的水沸腾然后变成水蒸气然后由管子进入到球中，最后水蒸气会由球体的两旁喷出并使得球体转动。

    第一台风力发动的机器：希罗的风琴

    希罗发明的“自动门”

    神庙门口点火，火烧水产生蒸汽，蒸汽带动其他机械结构，打开庙门。想象一下，两千年前（大约是汉朝？）的人如果看到这么个自动门，估计当即就觉得神仙显灵了，震撼不是一般的。

    自动人偶 Automata

    以前的人为了找乐子，于是在这样以贵族为中心，制造设计中心化（工匠自己设计自己做，少数人控制设计的话语权）的时代，出现了一批喜欢挑战自我，制造 精巧＋漂亮＝神奇 机械的人。在电力出现之前，这些自动人偶靠着精巧的机械设计，靠发条驱动自己，完成了复杂的动作。他们大多出自工程师、钟表工匠之手，可以说是机器人的前身。

    阿拉伯伊斯兰学者，发明家，机械工程师，工匠，艺术家，数学家和天文学家加扎利(1136-1206)设计的大象钟：

    瑞士钟表匠皮埃尔•雅克德罗Pierre Jaquet-Droz(1721-1790)设计制造了机械人偶，以帮助销售自己的手表。

    这个会写字的机械人偶被认为是最早的计算机雏形。共计由六千多个部件组成，这个会写字的小男孩人偶用羽毛笔蘸真的墨水写字，而且他写字的内容还是可以“编程”的，不同的机械齿轮会使人偶的手臂做出不同的动作。   (天天CAD网www.ttcad.com)

    雅克德罗还做了一个会弹琴的机械人偶。

    17-19世纪江户时代是日本机关人偶最盛行的时代。

     奉茶童子是最典型的日本机关人偶。主人将茶放置于机关人偶双手的碗上，它会自动往客人的方向移动，客人拿杯子和茶托后，奉茶童子会自动停止，客人喝完茶后，把空的杯子放回机关人偶双手的碗上，奉茶童子会返回原来的位置。

    日本工程师、发明家田中久重（1799-1881）设计了最著名的机关人偶：弓曳童子，它被视为江户时代机关人偶的登峰造极之作。田中久重1875年创建的公司被视为东芝（TOSHIBA）公司的前身。

    另一位众所周知的、设计过机械的大师就是达芬奇了。下图是达芬奇设计的小车，通过上发条可以自动行驶。

    除却众所周知的画家身份，达芬奇设计了许许多多有意思的机械。

    达芬奇与众不同之处在于，他会从自然中找到事物加以分析。当他画马腿的时候他画的不只是马腿，他关注的是马腿如何运动。