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林正道:”我造的不是机械,是鱼”
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前阵子z编(编者注:z编为PanSci网站编辑的自称)在科教馆办理的“科学玩意节”看到海洋乐教室展示的机械鱼,非常惊讶,无论是看起来、摸起来都像真的鱼一样,而且游起来还栩栩如生,可说是以假乱真。

展示各种机械海洋生物作品,如果搭配碎冰堆,就很像海产店了。图片来源:圆方创意

z编决定前往访问制作出这些机械海洋生物的高手——来自日本的林正道老师。走进工作室,长桌上摆着各式已经完成的海洋生物,令z编有种走进鱼市场的错觉。穿着短裤T恤、一身黝黑、留着一头伶俐短发、非常有朝气的林正道老师放下手边工作,和读者朋友分享制作机械鱼的心路历程。

皮肤黝黑,朝气十足的林正道老师。图片来源:圆方创意

z:从制作机械鱼的灵感出现后,到真正制作出第一份作品隔了多久?中间遇到哪些困难?

林:这个点子会出现,是因为有一次我和几位小朋友在海边看到很多垃圾,其中有个小朋友就说:“要是这些垃圾可以游泳就好了!”我就想到可以用这些垃圾搭​​配机械零件制作出机械鱼。一开始我拜访了一些研究单位、大学老师、汽车公司、还有本田二足机器人的研究团队,可是他们只有一叠一叠的研究报告,对我的点子只说:“不可能。”过了很久,我才明白:“我要作的是海洋生物,而不是机械”,念头改变之后我才有办法做出很真实的机械鱼,第一份作品出来的时候已经过了四年半了。

z:制作过程有哪些困难的点需要克服?

林:困难的点很多,随着一个问题解决之后,又会出现新的问题。一开始我想到用伺服马达表现鱼的动作,第一个要克服的就是怎么让死板的二维机械运动,变成像鱼一样优雅地摆动;像我们的肌肉(林老师一边指着自己的二头肌说明)可以牵动手在一个平面上动作,如果两个以上的肌肉就能做立体的动作(林老师边说还边大幅度摆动整只手臂,肌肉爆炸!),所以我用了很多组马达让机械鱼的动作比较丰富。还有另一个问题是“骨骼”,我找了很多材料,最后决定用铝来做机械鱼的骨骼。

克服了“肌肉”和“骨骼”,第二个问题是“关节”。你会发现我们的肌肉(二头肌)虽然只能让手在平面摆动,可是其实手稍微也能弯向平面的两边;如果我把马达(肌肉)用螺丝锁在铝条(骨骼​​)上,动作就会很死板。我就想到应该要像动物一样有软骨,所以我就在铝条还有马达之间垫海绵或是橡胶,再缠上胶带固定。
再来是动物的脂肪(林老师说着,就顺手掐了自己的小腹)。我试了很多种材料要作机械鱼的“脂肪”都不满意,像是硅氧树脂、海绵……最后我才用了棉花。不过会使用棉花也是意外,那是有一天我家前面被丢弃了一张别人不要的棉被,我就想说:“耶?也许可以试试看”,才找到适合的材料。

机械鱼的表皮也试了很久,有一次捡到坏掉的潜水衣,是我尝试过最适合当皮肤的材料。后来我就去潜水衣工厂要那些剪裁剩下来的布料,才知道原来那些多余的布料不能焚烧,因为会产生毒气,所以都掩埋处理。“表皮”间的黏合我是用天然胶,因为我们带这些鱼去医院表演、关怀病童的时候,有些病童会把鱼放到嘴巴里咬,而且我也不希望这些机械鱼在水中表演的时候会释出有毒物质,所以才特别找了天然胶。不同的鱼种我还会制作不同质地的表皮:像是鲸豚就比较光滑、鲨鱼就比较粗糙、鱼类还有层层上漆表现出鳞片的触感。

最重要的就是机械鱼的重量。刚刚提到的这些材料都很轻,组合之后不可能沉到水里游泳,而且更重要的是生物自己的重心;万一重心不对,就不能灵活运动。我目前做过最难抓重心的生物就是海龟,万一重心没做好,海龟游泳的时候就会倾一边,看起来很不自然。

z:在制作之前都会研究生物在自然情况下的行为吗?

林:我看过很多海洋生物,还有很多解剖的经验——连腔棘鱼都剖过,你现在看到(老师往工作长桌一指)的这​​只长颈龙除外:没有人知道他在自然情况下怎样动作。

z:也许可以去尼斯湖看看?

林(很认真地):有呀,我还有参考各地博物馆的化石,从有限的讯息推敲它的行为,像是它的尾巴很短,所以可能主要是靠桨状的四肢摆动前进。有人认为长颈龙在游泳的时候会伸长脖子潜水,但是其实这样水阻很大,所以我认为它多半时候是将脖子伸在水面以上行动,这样就可以俯瞰四周的猎物,再伸出脖子去捕食;而且他牙齿的化石看起来也像捕蝇草那样,很符合这样的捕食还有游泳行为。

z:对海洋生物这么了解,是因为之前就读相关科系吗?

林:我之前在东海大学(日本)念海洋学(惊!z编马上表示自己也是东海大学毕业…不过是在台湾,哈哈),后来还念了研究所。其实我父亲是渔夫,在我六岁的时候就教我浮潜。(林老师忍不住兴奋地说)也因为这样,我对海洋生物的认识已经超越大学老师,在大学四年都是第一名,而且是“优待生”,学费全免,后来还得到了“总长赏”。

“总长赏”是很大的奖,得到这个奖的学生可以很容易进到心目中属意的学校、研究单位或者公司。但是我决定自己开设学校——也就是海洋乐研究所,希望传授学生如何认识海洋生物、如何跟海洋生物相处。毕业的学生很多就到水族馆、保育机构任职。不过后来我得了癌症,没办法下水,就离开学校去古宫岛休养。也是因为在那边遇到来自世界各国的海洋垃圾,才有机会引起我开始制作机械鱼。

z:最满意的作品是什么?

林:(思考了一下……)应该是海豚吧,因为最多小孩喜欢这份作品。我第一份作品就是海豚,后来也成为制作机械鱼的标准。海豚比鱼还难做,因为海豚的动作比鱼还多样,而且重心也不在底部。对机械来说,重心在底部就比较容易制作。一开始我制作海豚有用宝特瓶做“肋骨”,而且海豚全长就差不多是宝特瓶的长度。后来的设计就没有做“肋骨”,但还是多制作这样大小的机械海豚。

z:有想做但还做不出来的海洋生物吗?

林:没有。(​​老师超级有信心的!)要说的话……我想目前还做不出来会游泳的“机械林正道”吧。

z:会不会想制作一只超大机械鱼来吞海洋垃圾?

林:有做过呀,还有三只喔!(惊!z编突发奇想的点子还真的有咧?!)其实那是一场收集海洋垃圾的机器人大赛(堀川生态机器人大赛),我们团队就作了一只豆腐鲨(鲸鲨)、一只魟鱼、还有一只海龟,鲸鲨跟海龟是可以让人在上面驾驶的!魟鱼是用“吸”的来收集垃圾。比起吞垃圾的机械鱼,其实我最希望的是藉由机械鱼唤起人们重视海洋垃圾问题。

参加收集垃圾比赛的三种机械生物,左起:鲸鲨、魟鱼、海龟。

驾驶机械鲸鲨收集垃圾

z:回日本之后,台湾这边的机械鱼计划会继续进行吗?

林:圆方创意会让这个计划继续在台湾发展。这群台湾学生(北科大机器人社)的机械制作技术非常厉害,没多久就能做出我设计的机械海洋生物,不过他们对海洋生物不熟,还没办法设计出很自然的动作,或者模拟出很像的外观,所以需要多和海洋生物专家交流。

我希望这群学生和海洋专家,可以将我的理念在台湾萌芽,而且再散布到世界各地。我会用我的余生推广机械鱼制作,不只是为了唤起大家对海洋生态、垃圾问题的重视,更希望那些因为生病而无法玩水的小孩,会因为机械鱼而受到鼓舞,期许能赶快康复,去接触真正的海洋生物。我认为科学家该做的就是利用科学去传达对自然、对世界的爱,而不是只产出一叠叠的研究报告。

 

听完林正道老师的分享,z编也访问了北科大机器人社的同学,这次和林正道老师合作,​​对他们也是一种新体验,陈科任同学说:“以前我们制作的机器人就很单纯,只是电子元件跟结构,不太重视外观。可是机械鱼不只是动作要很生动,外观也要很像真的鱼,所以对我们来说是新的挑战。”在工作桌旁边的大萤幕中,就正播着海洋生态纪录片,同学们希望初期可以借此多观察鱼的外表还有行为,之后再亲自接触到这些海洋生物。

圆方创意的首席执行官吴昆​​儒说:“这次邀请林正道老师来台,第一阶段就是要在台湾埋下种子,于是找了一群同学来和林老师学习。第二阶段要找一个固定的据点,还有想办法带着这些机械鱼到医院巡回展出。这一阶段很辛苦,得赖于各方的帮忙才行。第三阶段就是希望这些机械鱼能够更精致,像是会发出声音,或者彼此协同动作……不过这还太遥远,现在就只是个梦想。”

9月7号,那只传说中的机械长颈龙在台北青年公园的游泳池首度下水了!这是林正道老师回日本前留给台湾的一项大作品,也希望能借着机会唤起更多科学家用科学呈现对大自然的爱。


林正道老师搭上机械海龟,一秒变浦岛太郎?图片来源:圆方创意

 

 

林正道老师在科学玩意节上展示机械鱼

原文发表于PanSci,转载时部分文字有修改。

 

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