中国古代自动装置

中国古代自动装置 automatic apparatuses in ancient China 　　中国古代能工巧匠发明许多原始自动装置，以满足生产、生活和作战的需要。指南车、铜壶滴漏、浮子式阀门、记

中国古代自动装置 automatic apparatuses in ancient China 中国古代能工巧匠发明许多原始自动装置，以满足生产、生活和作战的需要。 指南车、铜壶滴漏、浮子式阀门、记里鼓车、漏水转浑天仪、候风地动仪、水运 仪象台等就是其中比较著名的几种。 指南车 指南车是中国古代用来指示方向的一种机械装置。关于指南车的 发明有许多传说和记载：据《宋史·舆服志》记载，公元前26世纪中国黄帝时 代就发明指南车。公元前11世纪周成王时已应用指南车。公元前3 世纪西汉时 代对指南车作了改进。东汉的张衡（78～139）、三国时代魏国的马钧、南齐的 祖冲之都曾制造过指南车。据王振铎考证，指南车是三国时期魏明帝青龙三年 (235)由马钧创造的。指南车是一种马拉的双轮独辕车，车箱上立一伸臂的木人。 车箱内装有能自动离合的齿轮系。当车子转弯偏离正南方向时，车辕前端就顺此 方向移动，而后端则向相反方向移动，并将传动齿轮放落，使车轮的转动带动木 人下的大齿轮向相反方向转动，恰好抵消车子转弯产生的影响。车向正南方向行 驶时,车轮和木人下的大齿轮是分离的,木人指向不变。因此，无论车转向何方， 都能使木人的手臂始终指向南方。指南车的齿轮系虽然非常简单,但它能够自动 离合,在技巧上优于记里鼓车的齿轮系。从自动控制原理来看，指南车是利用扰 动补偿原理的开环定向自动调节系统。被控制量是木人的指向。车子转弯时，车 轮带动齿轮系使木人沿着与车子转动方向相反的方向转动，恰好补偿车子的转 角。它应用了绝对不变性原理和双通道结构。图1为中国历史博物馆复原的指南 车模型,图2为指南车的方向调节系统框图。