文 圖 /潘煉

在目前室內(nèi)文物修復(fù)實(shí)際操作過程中，用什么方法對(duì)待修復(fù)文物進(jìn)行固定是一個(gè)比較棘手的問題。有的用手拿，有的用繩子綁，有的用膠帶粘，有的請(qǐng)兩三個(gè)人幫忙扶著等等，每位修復(fù)師依據(jù)自己的習(xí)慣會(huì)使用不同的固定方法。但是隨意的固定方法會(huì)使文物的安全得不到保障，也給修復(fù)師在操作中帶來不便。例如金屬文物的熱焊接，一直是以手持為主，邊焊接邊校對(duì)調(diào)整，要保證焊接的牢固，操作溫度要達(dá)到400℃才能完成，修復(fù)者雖然都帶了手套，但還是經(jīng)常被燙傷。再如陶瓷文物的粘接，無論什么類型的粘接膠，都需要一個(gè)固化進(jìn)程，有快有慢，很多時(shí)候這個(gè)固化過程也是手持的。手持的優(yōu)點(diǎn)主要是操作簡(jiǎn)便，可以隨時(shí)調(diào)整。缺點(diǎn)就是會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)，膠水在固化過程中，被粘接物得不到很好的固定，最終就會(huì)影響文物的粘接強(qiáng)度和修復(fù)效果。用繩綁和膠帶粘也是如此，不僅時(shí)間長了容易松動(dòng)，在粘接文物時(shí)膠很容易會(huì)把固定用的繩子和膠帶也一并粘在文物上，無形中對(duì)文物進(jìn)行了二次污染。還有打磨、作色、封護(hù)等等，在文物修復(fù)的操作過程中，基本上是離不開器物固定這個(gè)環(huán)節(jié)的。

目前國內(nèi)文物修復(fù)中缺乏這類能夠很好固定文物，并且適應(yīng)不同器物的工具。因此我們研究和制作了機(jī)械固定手臂，它非常有利于文物修復(fù)保護(hù)工作，應(yīng)用前景十分廣泛。

機(jī)械手臂示意

機(jī)械固定手臂

文物修復(fù)用機(jī)械固定手臂的主要技術(shù)特征在于機(jī)械手臂一左一右對(duì)稱設(shè)置，在機(jī)械手臂上豎直方向設(shè)置直線導(dǎo)軌，在每個(gè)機(jī)械手臂設(shè)置三個(gè)或三個(gè)以上關(guān)節(jié)，至少包括X、Y、Z方向。

修復(fù)用機(jī)械手臂可根據(jù)文物材質(zhì)的不同更換不同材質(zhì)機(jī)械手，減少在操作上對(duì)文物造成的傷害。承載大重力和熱處理操作，如石刻文物和金屬文物焊接時(shí)，選用金屬機(jī)械手；陶瓷類文物在拼對(duì)和粘接時(shí)，選用橡膠機(jī)械手起到固定防滑的效果；對(duì)于有機(jī)材料文物，木漆器、紙質(zhì)、絲織品選用硅膠機(jī)械手，柔軟有彈性，避免對(duì)器物造成傷害。

機(jī)械手臂可以做到抓、握、托、舉、抬、推、提等各種動(dòng)作，手臂零件也可以快速組裝更換。目前，我們已經(jīng)使用機(jī)械手臂對(duì)銅鏡進(jìn)行固定，完成了焊接和粘接的工作，在實(shí)際操作過程中，確實(shí)能有效規(guī)避燙傷和粘接錯(cuò)位的情況發(fā)生。

使用傳統(tǒng)方式進(jìn)行修復(fù)時(shí)，修復(fù)師右手拿電烙鐵，左手持2塊需要焊接的銅鏡碎片。從圖中我們可以看到，單手拿銅鏡碎片，要把兩片碎塊拼對(duì)整齊是一件很困難的事。就算拼對(duì)整齊了，也很難固定不動(dòng)，隨著右手的焊接動(dòng)作，身體會(huì)相應(yīng)晃動(dòng)，帶動(dòng)左手的固定動(dòng)作變形。

而使用機(jī)械手臂進(jìn)行焊接時(shí)，機(jī)械手臂可以將2塊青銅碎片進(jìn)行完美拼對(duì)，調(diào)試到斷開的碴口完全拼合一致。由于機(jī)械手臂已將銅鏡很好地固定，使操作人員可以從容地進(jìn)行焊接和粘接，大幅度提高了焊接和粘接修復(fù)的準(zhǔn)確性和文物在修復(fù)過程中的安全性。

①手持銅鏡進(jìn)行焊接

②手持銅鏡進(jìn)行焊接

③使用機(jī)械手臂進(jìn)行銅鏡碎片拼對(duì)

④對(duì)機(jī)械手臂固定的碎片進(jìn)行焊接

改進(jìn)思路

機(jī)械手臂的設(shè)計(jì)還處在初級(jí)階段，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足所有文物種類的需要，作用也比較單一。在此次制作出來的手臂模型基礎(chǔ)上可以做些改進(jìn)，以提高手臂在實(shí)際操作過程中的靈活機(jī)動(dòng)性：增大尺寸和載重力；改用新型材料，使設(shè)備更輕；手臂改為軌道連接，可隨意調(diào)整間距，適應(yīng)各種文物尺寸；手臂的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)，改為球形萬向關(guān)節(jié)，提高手臂操作靈活性；設(shè)計(jì)多種式樣的可更換機(jī)械手，適用不同形狀和材質(zhì)的文物固定；并融合壓力監(jiān)測(cè)顯示系統(tǒng)、文物內(nèi)部窺探系統(tǒng)、視頻顯微系統(tǒng)、吸塵排污系統(tǒng)等，加強(qiáng)文物保護(hù)修復(fù)工作的科學(xué)性和安全性。

總體而言，機(jī)械手臂的應(yīng)用于修復(fù)具有傳統(tǒng)方法所不具備的優(yōu)勢(shì)，使用機(jī)械手臂可以很好地固定住不同器形文物，避免文物在操作中造成不必要的人為傷害；機(jī)械手臂可以取代操作人員的肢體固定，從而大幅度提高操作人員在保護(hù)修復(fù)時(shí)的工作效率和工作質(zhì)量，同時(shí)，還大幅度提高了文物在人為操作時(shí)的安全系數(shù)。

文物修復(fù)機(jī)械手臂的研發(fā)和制作，是一個(gè)不斷積累、提高、創(chuàng)新的進(jìn)程，需要研發(fā)人員對(duì)文物修復(fù)工作有實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，了解傳統(tǒng)文物修復(fù)工藝，同時(shí)也要有物理、機(jī)械、工程、設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域的人才群策群力，本著開拓進(jìn)取、勇于創(chuàng)新的精神，共同完成。機(jī)械手臂的制作、應(yīng)用和推廣，可以有效提高傳統(tǒng)文物修復(fù)操作人員的工作效率，保護(hù)文物的同時(shí)也保護(hù)工作人員自身安全，使文物以更安全、更科學(xué)的形式得到保護(hù)和修復(fù)。

（作者為南京博物院文保中心工作人員）