唱歌魚

唱歌魚

作為一種新奇有趣的搞怪類禮物,Boogie Bass、大嘴唱歌魚、搖擺虹鱒魚以及其他類似產品日益受到大眾青睞。

作為一種新奇有趣的搞怪類禮物,Boogie Bass、大嘴唱歌魚、搖擺虹鱒魚以及其他類似產品日益受到大眾青睞。您可能在購物商場跳蚤市場或者電視上看到過這類商品。表面上看來,它似乎就是安裝在薄板上、吃得飽飽的一條魚,而實際上,它卻是一個機器人,只要有人從旁邊經過,它就會開始唱歌遊動。在魚兒遊動時,它的頭部會從薄板上伸出來,嘴唇同時張合,並唱起一首預先錄好的流行歌曲片斷,時間大概為30秒,或者吐出一句機智的俏皮話。對於事先沒有心理準備的人而言,一條唱歌魚確實會帶來強烈的新奇感,這似乎也是這類商品的主要魅力所在。

(圖)唱歌魚唱歌魚

結構

實際上,唱歌魚是一種非常簡單的機器人。它有自己的電源,可以感知環境並能根據情況自動作出反應,還能以相當複雜的模式運動(唱歌魚實際上比您在工廠中看到的某些拾放機器人還要複雜),而且它可以發聲——換句話說,它符合一個真正機器人的所有特徵要求!

在下圖中,我們將拆下乳膠橡膠層,研究一下其內部機械裝置。您會驚奇地發現,複雜的樞接塑膠結構框架原來由三個小直流電機驅動:
(圖)唱歌魚唱歌魚

唱歌魚的骨架包括三個運動部件:

可以前後擺動的尾部(在上面的照片中,尾部是右側的黑色部分)
魚身,可擺動離開薄板
魚嘴,上下移動,模仿唱歌時的動作
下面是其中一個電機的特寫:
在為電機供電時,魚的下顎會打開。一旦電機停止運行,彈簧就會合上顎部。通過不斷啟停電機,顎部就會不斷開合,看起來唱歌魚就像在唱歌一樣。所有三個電機都以這種方式工作——供電時相關身體部件會向某個方向運動,而之後彈簧又會使其返回到原位。

大腦

薄板內部有五個不同部件用於控制唱歌魚:
一塊印製電路板,其中包括控制器晶片、電機以及擴音器
一個揚聲器

一個檢測運動的光電管

(圖)唱歌魚唱歌魚

一個電池組

一個開關 下圖顯示了這些部件的細節。這是邏輯電路板——唱歌魚的“大腦”:

此電路板包括一個用於控制電機的積體電路(IC),此積體電路還包含一些採用數位化格式的歌曲(關於數字音樂存儲的信息,請參見CD工作原理)。晶片上存有一分鐘的音樂,聲音質量不算最高。其中存儲的音樂以8位採樣,採樣頻率為大約8,000個樣本/秒,也就是說有將近半兆位元組的數據!晶片根據音樂節拍來同步魚嘴、魚尾和魚身的動作。它通過向電機輸送經過精確定時的瞬時電流來完成此工作。電路板上的電晶體則負責放大晶片信號,使系統有足夠的功率驅動電機(或者揚聲器)。

(圖)唱歌魚唱歌魚

當人或者物體從唱歌魚的前面經過時,都會擋住光線,使之無法射入到感光器中。這時感光器向IC發出一個觸發信號,通知IC動作。電路板中還接入了一個手動按鈕開關,它正好位於感光器的上面。此開關不會直接切斷電源——而是向晶片傳送一個信號。如果您試圖在歌曲播放到一半時關閉唱歌魚,那它會在關閉之前唱完整首歌曲! 的確,唱歌魚做不了任何有用的工作!但即便如此,這也是一項令人驚嘆的技術!

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