玩具是兒童寓教于樂的重要器具。在清代，受工業(yè)革命影響，西方一些機(jī)械玩具傳入了中國，并在宮廷里受到歡迎，成為皇室小成員的快樂“玩伴”。美國傳教士何德蘭所著《慈禧與光緒：中國宮廷中的生存游戲》中，就寫到了載湉（光緒皇帝）小的時候很喜歡外國機(jī)械玩具。故宮博物院現(xiàn)藏有當(dāng)年部分機(jī)械玩具，它們制作精美，集智慧與趣味于一身。接下來，就讓我們走進(jìn)機(jī)械玩具的世界，看看這些玩具中都有哪些奇思妙想的細(xì)節(jié)。

?木制金漆鳥音籠（供圖/周乾）

木制金漆鳥音籠

木制金漆鳥音籠是一種模擬鳥叫的玩具。該鳥音籠與普通鳥籠外觀相似，籠內(nèi)有金屬連桿制作的假樹，樹頂立著一只紅腹灰羽的造型鳥。鳥音籠底座有機(jī)械控制裝置。裝置啟動后，造型鳥邊鳴叫邊轉(zhuǎn)身?！凹嬴B”在鳥音籠內(nèi)，籠子用金絲編制而成，鳥兒也是用黃金做的;把發(fā)條上好后，再把鳥音籠懸掛在殿廊之下，頓時眾鳥齊鳴，悠揚(yáng)婉轉(zhuǎn)。末代皇帝溥儀的堂弟溥佳在《清宮回憶》一書中回憶，他陪溥儀讀書時，看到養(yǎng)心殿有很多玩具，其中溥儀最喜歡的就是“那些帶機(jī)器的玩意兒，如大八音盒和假鳥等”。

鳥音籠底座由發(fā)條、帶圓形軸片的連桿、活塞、造型鳥、圓筒、氣袋、哨子等機(jī)械零件組成。當(dāng)發(fā)條上緊后，其彈力逐漸松開時，產(chǎn)生動力，通過軸片轉(zhuǎn)動，帶動造型鳥做出轉(zhuǎn)身動作，并帶動活塞在圓筒內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動。而圓筒內(nèi)的空氣在活塞作用下不斷地被壓縮和擴(kuò)張，帶動氣袋放氣和吸氣，進(jìn)而使得哨子發(fā)出有節(jié)奏的鳥鳴聲。故宮博物院收藏一些功能類似的鳥音籠，銅鍍金四方跳杠鳥音籠鐘便是其中代表。

翻頂機(jī)械人

翻頂機(jī)械人是19世紀(jì)法國制造的機(jī)械玩具，總高約91厘米，外觀包括底箱、兩把椅子和機(jī)械人。機(jī)械人為古代戲曲中的武丑打扮，其左手與左邊的椅子固定;椅子底部與箱子頂面固定。當(dāng)發(fā)條上緊后，在音樂的伴奏聲中，機(jī)械人可做如下“體操”運(yùn)動：首先右手緩緩抬起，又緩緩放下，反復(fù)幾次;然后雙手把住椅子，雙腿緩緩向后擺動，直至身體與地面平行;接著右手松開，來回幾次;最后雙腿緩緩回?cái)[，直至復(fù)位，此時音樂聲也停止。

翻頂機(jī)械人的優(yōu)雅表演離不開精密的機(jī)械控制系統(tǒng)，且系統(tǒng)與鐘表的機(jī)械原理高度相似。底箱有發(fā)條動力裝置和若干齒輪系統(tǒng)，其中，發(fā)條用于提供動力，齒輪系統(tǒng)用于控制音樂伴奏、控制上部機(jī)械人的運(yùn)動。機(jī)械人內(nèi)部亦有若干齒輪系統(tǒng)，其左手位置還有縱向連桿與箱子里的齒輪系統(tǒng)相連。

幻術(shù)變小孩機(jī)械人（供圖/ 周乾）

當(dāng)?shù)紫涞陌l(fā)條上緊后，音樂系統(tǒng)和運(yùn)動系統(tǒng)同時工作，并通過連桿將動力上傳至機(jī)械人內(nèi)部的齒輪系統(tǒng)，巧妙地控制機(jī)械人做“體操”的幅度、速度和周期，其功能與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的控制程序有諸多相似之處。

木框旋轉(zhuǎn)彩繪玻璃片的西方田園風(fēng)光圖像（上）與西方建筑圖像（下）（供圖/ 周乾）

幻術(shù)變小孩機(jī)械人

幻術(shù)變小孩機(jī)械人是一種可自動表演魔術(shù)的玩具。該玩具的外部造型主要包括魔術(shù)師、魔術(shù)桌、杯子、骰子等。魔術(shù)師手持魔術(shù)棒，魔術(shù)桌由紅布蓋住桌面及以下動力系統(tǒng)部分;桌面有兩個杯子，每個杯子里有可轉(zhuǎn)動的果盤，果盤內(nèi)有南瓜、柿子、石榴等蔬果;骰子為空心，內(nèi)有一個洋娃娃。當(dāng)發(fā)條上緊后，音樂響起，魔術(shù)師左右轉(zhuǎn)動頭部，同時手中的魔術(shù)棒指向杯子或骰子。當(dāng)魔術(shù)棒指向杯子時，杯子打開，露出了一種果蔬;杯子合上后再被打開時，則露出另一種水果。當(dāng)魔術(shù)棒指向骰子時，骰子被揭開，洋娃娃消失;骰子蓋上再次被揭開時，洋娃娃出現(xiàn)。

故宮博物院藏老照片之《觀拉洋片》（供圖/ 周乾）

這種玩具的原理是，變換動作的魔術(shù)師、轉(zhuǎn)動的果盤、上升下降的洋娃娃，其內(nèi)部均有連桿與桌面下的機(jī)芯相連接。當(dāng)上足發(fā)條后，各組傳動裝置的機(jī)芯轉(zhuǎn)動，使得連桿帶動進(jìn)行上述魔術(shù)表演活動。

木框旋轉(zhuǎn)彩繪玻璃片

木框旋轉(zhuǎn)彩繪玻璃片是一種可變化圖案的玩具。該玩具主要由長方形木板、圓形平板玻璃片、金屬圈、齒輪、金屬手柄、帶孔直角鐵片組成。長方形木板正中心設(shè)置圓形口，用于放置玻璃片。而玻璃片有兩塊，分別繪制西方建筑、西方田園風(fēng)光圖像。

兩塊玻璃片疊在一起，周邊由金屬圈固定;金屬圈內(nèi)裝有齒輪，齒輪與金屬手柄的一端相連;直角鐵片固定在木板右立邊正中，孔主要用于定向作用。使用時，手柄的轉(zhuǎn)動帶著齒輪也一起轉(zhuǎn)動，而齒輪則帶動玻璃片翻轉(zhuǎn)，顯示出兩種圖像。清代時，平板玻璃制作工藝復(fù)雜、造價昂貴，并且圖像還是反筆繪畫，可見其工藝的復(fù)雜性。

化學(xué)描金花手搖風(fēng)扇（供圖/ 周乾）

化學(xué)描金花手搖風(fēng)扇運(yùn)動原理推斷圖（供圖/ 周乾）

這種玩具的展示方式類似于清代北京民俗中的“拉洋片”表演?！袄笃奔丛谀鞠渥觾?nèi)放置數(shù)張圖片，各圖片由繩子相連，表演者通過拉繩替換圖片內(nèi)容時，觀眾就可通過嵌固在箱子立面的凸透鏡觀看圖片。

化學(xué)描金花手搖風(fēng)扇

化學(xué)描金花手搖風(fēng)扇為晚清時期的宮廷機(jī)械玩具。“化學(xué)”是指扇柄和扇葉材料為塑料制品，“描金花”指扇柄表面的花卉紋輪廓有描金工藝做法，此外，每片扇葉上各有一只金色飛鳥造型。“手搖”即手動操作。當(dāng)手握扇柄并撥動推鈕時，可觸動風(fēng)扇背面的機(jī)械裝置，使之帶動風(fēng)扇迅速轉(zhuǎn)動。這個“小風(fēng)扇”玩具小巧輕便，不僅極具趣味性，而且在夏天還有帶來涼爽的實(shí)用功能。

該風(fēng)扇在構(gòu)造上主要包括扇柄、扇葉、推鈕、彈簧、齒輪、軸等部件。筆者推斷了其使用原理，當(dāng)使用風(fēng)扇時，推動推鈕，推鈕帶動彈簧變形（拉伸或收縮），彈簧在變形的產(chǎn)生及恢復(fù)過程中，帶動下軸轉(zhuǎn)動，下軸帶動下齒輪轉(zhuǎn)動，下齒輪帶動上齒輪轉(zhuǎn)動，上齒輪帶動上軸轉(zhuǎn)動，上軸帶動扇葉轉(zhuǎn)動。

不難發(fā)現(xiàn)，這些機(jī)械玩具與有趣的人物、動物造型或事物相結(jié)合，產(chǎn)生一種“自動”展示或表演的效果。在當(dāng)時的生產(chǎn)力條件下，皇室小成員能夠接觸到這種省力、新穎的玩具，他們的好奇心不僅得到提升，也增強(qiáng)了創(chuàng)造欲望。如今，社會科技生產(chǎn)力高度發(fā)達(dá)，智能化、機(jī)械化的玩具層出不窮，但是這些古代機(jī)械玩具仍有著重要的意義，它們有助于青少年了解世界機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展史，見證古代東西方科技文化交流。此外，這些機(jī)械玩具對于引導(dǎo)青少年開動腦筋、擴(kuò)展思維、進(jìn)行科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造，仍有積極意義。