技术解析从ldquo阿基米德约束

机械中有一种称之为“阿基米德约束”的机构：一根刚性连杆将两个滑块的中心点连接起来，两个滑块可以自由转动，但它们的运动被约束在一个十字形滑槽中。

用乐高来表现这个装置如下图所示。

上图中的两个黄色滑块（3M梁）的运动被约束在滑槽之中，只能做直线运动。同时，两个滑块之间的7M梁约束了它们之间的距离。根据几何学知识，连接两个滑块的黑色11M梁上的红色套管的运动轨迹是一个椭圆形。

进一步改进这个机构。用一个7M梁连接两个滑块的中心销孔。在7M梁中间的孔输入一个动力，通过一个销与7M梁的中间孔相连。中间孔的销再与一个电机带动的齿轮转动装置相连接，从而带动7M梁的中间孔做圆周运动。

如果将这个装置放置到十字滑槽中，就产生了一个电动“阿基米德约束”装置。

在上方的7M梁上安装一个企鹅模型或人仔。企鹅在7M梁带动下，在光面砖搭建的“冰面”上做圆周运动，同时还有自转，形成有趣的企鹅溜冰动态效果。

手摇版溜冰企鹅视频演示：

手摇版“阿基米德约束”搭建步骤图：

北斗七星

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