圣诞老人助手Mk1机器人制作指南

圣诞老人发现自己的业务居然被某个南美地区的在线零售商超越，这让他有点郁闷。于是他决定请来一个管理咨询团队帮忙分析运营情况。结果呢？他意识到自己必须淘汰老技术，迈入21世纪。遗憾的是，小精灵们也要下岗了，取而代之的将是机器人。

这是最终版的预生产原型——圣应用人工智能（AE，Artificial Elf）技术的第一步。这个机器人设计目标是要超越传统小精灵和竞争对手的生产效率，原本规格要求它能全年无休工作（365E*），速度至少达到鲁道夫最高速度的10倍（10x Mach R**），同时还要高效使用环保、可持续来源的圣诞魔法。

所以，是时候让位给杰夫了，圣诞老人要以21世纪的方式重出江湖，夺回属于他的天空。

* E是一个概念单位，代表一天的小精灵总工作量（TEP，Total Elf Production）。

** Mach R是以驯鹿鲁道夫的最大速度为基准。

所有照片均为本人拍摄、公共领域或来自Wikimedia Commons。你可以猜猜哪些是我的作品。

所需用品（如果你还没备齐，现在是不是该写信给圣诞老人要一份了？）

1个 M10黄铜圆顶螺母（大号）用于身体

1个 M8黄铜圆顶螺母（中号）用于头部

6个 M4黄铜圆顶螺母（小号）用于关节

2个 M4黄铜螺母用于爪子/手部

1根 M8螺栓或短螺纹杆用于颈部

1根 M4黄铜螺纹杆用于手臂和腿部

一小块黄铜条或边角料用于制作脚掌

需要的工具

电钻及钻头（2mm 和 6mm）

小型手锯以及一把成人用的大锯子

气焊枪和焊锡（也可以用环氧胶或其他强力胶代替）

台钳（是那种机械师用的，不是“我吃太多饼干”的那种，不过我也确实有那么一台）

针锉

尖嘴钳

我还用了我最喜欢的精密工具之一：台式砂轮机，用来打磨部分零件并抛光成品。因为其中一边装了抛光布轮，省了不少力气。当然如果你力气过剩，也可以选择传统的锉刀或布料手工处理。

其他装饰材料

我用的是聚合粘土做帽子，但你也可以用任何你喜欢的材料来装饰你的“圣诞老人小助手”。

这个机器人的脑袋灵感来源于我最喜欢的一部电影里的机器人——《地球停转之日》中的戈特（Gort）。当然是指真正的那部，不是后来那个由吉姆·里夫斯的儿子配音的卡通版本啦。

做法其实挺简单，就是把螺母夹在台钳上，用小型手锯切出一个槽口，再用针锉稍微修整一下形状。你要决定的是前面要做成平头还是尖头。我选了尖头，感觉更有未来感。本来还想过加个嘴巴，但谁需要会说话的机器人呢？这样反而还有点赛博人（Cylon）的味道，指的是那部有A队演员出演的经典剧集版，不是后来那个B咖阵容的卡通版。

好吧，上面这些说起来是真的，但也不完全是真相。其实一开始我是打算做两个眼睛的，但因为我没有钻床支架，在尝试打眼的时候钻头总是跑偏，导致这个圣诞小助手Mk1看起来像是导航系统有问题一样。于是乎，戈特就升级成了Mk2版本。别告诉认识我的人哦，我在标题里故意保留了Mk1，不想破坏他们对我“完美无缺、从不犯错”的美好幻想。其实最初也不是刻意模仿戈特，只是改完之后让我想起了它而已，纯粹是“Klaatu barada nikto”式的即兴创作。

头部完成后，我又剪了一段8毫米螺纹杆，长度刚好能插进身体里大约4毫米（换算成旧制单位大概是3/16英寸）。它的唯一作用就是插入身体的孔里固定头部，不会露在外面，主要是为了增加焊锡或胶水的附着力。我不想看到圣诞小助手在送礼物途中掉脑袋，那样孩子们在圣诞袜里捡到一个孤零零的机器人头得多受惊吓啊！

场景设定：圣诞节早晨，一个普通家庭，可能就在你家附近，甚至是你家。一个孩子急匆匆冲进父母卧室，而他们还在假装睡觉：

“妈妈（或爸爸），圣诞老人给我留了一个没有身体的机器人！”

“别担心宝贝，如果你明年表现好一点，也许他会补给你剩下的部分。”

备注：这是我爸妈每年都对我说的话，但我从来没收到过清单上的其他东西，看来圣诞老人还欠我一大笔债。虽然我努力保持乖巧整整一年，但能不能撑到 Boxing Day 都难说。

不过说远了，咱们还是回到正题吧。

身体只需要钻两个孔。顶部一个8毫米的孔用来安装脖子，侧面一个4毫米的孔用来安装手臂。

如果你知道怎么在圆顶螺母中心钻孔，那钻脖子孔其实很简单。诀窍不是从顶部往下钻，而是先从底部往上钻一个小钻头。如果你仔细看一下圆顶螺母内部，你会发现螺纹孔末端其实是锥形的，那是为了方便攻丝做的准备。因此，钻头放进去就会自动对准中心。所以只要把圆顶螺母倒过来夹在台钳上，用比螺纹小的钻头（我用的是2毫米）先钻进去，然后再反过来从顶部往下钻就可以了。

至于手臂孔，我一开始先打了中心点，然后钻了个4毫米的孔。但后来我发现更好的办法，因为原来的方法很难保证钻得直，而且当装上手臂后，肩关节处的小圆顶螺母贴不紧表面，看起来不太美观。下面是我推荐的做法：

1）先确定肩膀和手臂的位置，我把螺母方向对准了头部的方向。

2）在两侧适当位置用锉刀把螺母边缘修平，使其能贴合身体。

3）接着在对应位置打中心点，并钻出手臂孔。

我对手臂是否能动或者是否独立运作并不太在意，其实也挺好，因为如果真要实现那种功能我可能会搞不定。手臂其实就是一段4毫米的黄铜螺纹杆，之前我做过别的机器人项目时也用过这种材料，感觉效果不错。它们看起来有点像《迷失太空》里的机器人罗比（Robby the Robot），那种上世纪五六十年代典型的特效手法——把演员的手脚塞进波纹橡胶管里，让他们看起来更像机器人。到了八十年代，由于预算限制和技术发展，电视上放弃了波纹橡胶，直接给演员刷乳胶漆就算完事了，比如1987年《星际迷航》里出现的数据（Data）就是这么来的。不过最后这玩意儿无意间看起来还挺像后来某个电视剧里的机器人，等后面我会揭晓答案，就像圣诞彩蛋一样神秘。

首先你需要把两个4毫米的圆顶螺母钻空。方法跟钻身体孔类似，也是从内侧用2毫米钻头开始钻。接下来这部分用手钻操作有点难度，特别是如果你没有台钻和钻床夹具的话，可能得试几次才行。你需要从顶部往下钻，但只能钻到螺纹开始的地方，这样才能保持它还是个可用的螺母。这里有个小技巧可以帮到你：先把螺母夹在台钳上，然后往里面拧进一根钢螺栓，这样你在钻的时候它就能起到限位作用。等钻完后再把螺栓拧出来清理一下孔洞，它还能充当丝锥的角色。另外，钻孔前滴一滴油也有帮助。

其实你后面还要给两个M4圆顶螺母打孔，用于脚踝部分，不如干脆一次全搞定，省得后面再折腾。

装手臂时，只要把4毫米的螺纹杆穿过去，再把螺母拧到肩膀位置就行。等你满意手臂位置后，就可以用台钳或尖嘴钳把它弯成合适的形状了。不过注意别伤到末端的螺纹，因为你后面还要装手或爪子。“那螺纹杆应该多长？”你可能会问。这个问题嘛，就像问绳子有多长一样……我是先剪得稍长一点，然后根据弯曲后的效果用我那把靠谱的小型手锯调整长度。切螺纹杆时，最好先套个螺母上去，这样拆下来后螺纹还能恢复原状。如果你忘了套螺母导致螺母卡不上怎么办？别硬拧以免损坏螺纹，可以用锉刀以45度角轻轻打磨一圈，稍微打开末端螺纹并倒个角，这样就能顺利拧上去了。即使我记得套了螺母，我还是习惯这么做一遍，确保万无一失。

爪子是由一个4毫米圆顶螺母和一个普通螺母组成的。

1）把圆顶螺母夹在台钳上，用小型手锯在顶部切一个槽，深度大约等于普通螺母的厚度（参考图示）。然后先用普通手锯再用针锉逐步加宽这个槽，直到宽度刚好能容纳普通螺母。

2）在普通螺母上也切一个槽，形成爪子的形状。同样先用小型手锯开槽，再用大型手锯和针锉逐步加宽。

这些零件之后可以焊接在一起，并在装脚的时候一起完成。

脚的部分需要用到两个之前在做手臂时已经钻好孔的4毫米圆顶螺母作为踝关节，再加上一些黄铜片材来做脚掌。我用的是10毫米宽、3毫米厚的条材，切成15毫米长的段落，然后用锉刀和砂轮机大致磨成脚的形状。接着在脚掌上钻一个4毫米的孔，让腿部的螺纹杆能穿过去连接，具体如图所示。

腿的部分同样是用4毫米螺纹杆做的，大概10厘米长。实际长度应该是最终腿长的两倍左右（再加上一点点插进身体的部分，大概3厘米）。把杆弯成对折的样子，调整好让它能紧紧地插进身体里，然后用扳手把身体拧到腿上固定住。如果腿太长了，就拿出小型手锯再修剪一下。腿不需要胶水或焊锡固定，因为身体和腿本身的螺纹就能咬合在一起。

接下来就可以进入下一步，把脚、手和头都装到身体和手臂上了。

现在所有零件都已经准备好了，可以开始焊接或粘合了。我这里会描述用气焊枪焊接的过程，因为我就是这样做的，但用胶水步骤也差不多。假设你已经了解焊接的基本知识，如果不了解的话，建议用胶水或者先查一下如何使用管道工用的气焊枪，并确认你能安全操作。

警告：使用气焊枪非常容易烧伤自己或引发火灾，请务必确保你知道如何安全操作。如果不确定，就用环氧胶或热熔胶代替。再不然，就把当地急诊科设成快速拨号，顺便通知消防队，以防你痛晕过去。

头部安装

先检查头部的螺栓长度是否合适，能否正确固定头部。没问题的话就可以开始：

1）把身体夹在金属台钳上，确保周围没有易燃物。加热身体并在头部孔处涂上助焊剂焊锡。此时身体会非常烫，千万不要触碰或移动它，直到完全冷却为止，否则不要继续操作，直接换胶水吧。我是不是已经提醒过不要在没冷却前乱动它？

2）加热颈部螺栓并涂上助焊剂焊锡，等它冷却。

3）把冷却后的头部接到冷却后的身体上，重新加热并在接缝处添加焊锡，然后再次等待冷却。

其实你也可以跳过第1）和第2）步，如果你经验丰富的话可以直接进行第3）步，但我发现提前镀锡（tinning=给物体加一层焊锡，有时也叫“润湿”）会让接缝更整洁。

爪子安装

1）把带槽的圆顶螺母拧到手臂上，直到螺母底部抵住槽口。

2）在爪子背面和手臂槽口内部预先镀锡。

3）把爪子推进去，然后加热并焊接固定。我通常是把机器人仰面放在桌上，手臂垂直向上，这样就不怕爪子滑出来了。

脚部安装

1）先把脚踝螺母拧上，留下足够长度的螺纹杆穿过脚掌。

2）把身体倒过来夹在台钳上，并装上脚掌。

3）加热并焊接脚部。

冷却后，你可以根据需要调整腿部角度，确保机器人站立稳固，必要时还可以清理多余的焊锡，最后做个整体清洁和抛光。如果你想让它坐着，可以把腿弯一下，让它能坐在架子或电脑显示器边缘上。

终于到了测试时间，看看这个“圣诞老人小助手Mk1”能不能胜任工作了！

在初步测试中，这个机器人表现出色，完全超出了预期。由于生产力大幅提升，它能在一天之内完成以往小精灵们几乎一整年才能完成的工作量。相比驯鹿的速度，它快得难以想象，并且无论平安夜多么浓雾弥漫，它都能精准准时送达每一份礼物。

就这样，小精灵和驯鹿都被解雇了，因为他们已经不再必要，成了拖累公司利润的冗员。那个圣诞节，配送速度之快甚至超过了驯鹿极限，以至于圣诞老人在出发前就已经回到了北极，这要归功于机器人配备的量子场速生器的一个奇怪特性，他还抽空泡了杯热巧克力，才挥手告别自己。

但这还不是导致机器人革命失败、迫使圣诞老人重新考虑并回归传统小精灵和驯鹿技术的原因……

一月初某天，圣诞老人查看监控录像时看到了一幕让他震惊不已的画面，甚至严重影响了他的欢乐指数。多年来，他精心打造了自己的品牌，垄断了每年圣诞节派送儿童礼物的市场，而且他也很喜欢那些姜饼和白兰地。但当他看到机器人带来的后果时，他意识到一个问题：没有人，包括他自己，是不可替代的。

他明白，一旦机器人戴上圣诞帽，那就不是“会不会取代他”，而是“什么时候取代他”的问题。毕竟圣诞老人一直小心翼翼避免被人看到送礼物的场面，即便有人偶然看到戴着圣诞帽的机器人，也会误以为那就是圣诞老人本人。更糟的是，他听到机器人正在练习用他的声音喊：“Ho! Ho! Ho!”和“Merry Christmas to all and to all a good night!”那一刻，“圣诞小助手Mk1”注定要被淘汰了。

于是，圣诞老人重新雇用了小精灵和驯鹿，并下达了第一条命令：

“切断那个机器人的圣诞魔法能源，关机。然后用亚马逊风格的棕色包装纸包起来，我们不浪费资源，我知道有个叫杰夫的孩子今年想要一个，就送给他吧。”

说实话，圣诞老人其实也很想念小精灵们叮叮当当敲打和欢唱的声音，想念驯鹿奔跑时蹄子的咔嗒声，还有鲁道夫在浓雾之夜闪烁的红鼻子。

于是，在平安夜那天，小精灵们都欢呼着目送圣诞老人出发，伴随着一声响亮的“Ho! Ho! Ho!”和满载着小精灵亲手制作玩具的雪橇。只听他高喊：“Now, Dasher! Now, Dancer! Now Prancer and Vixen! On, Comet! On, Cupid! On, Donner and Blitzen! Rudolf, get that nose glowing bright! Now dash away! dash away! dash away all!”雪橇轰然向前冲去，小精灵们听到的最后一句话是一句响亮又开心的：

“Happy Christmas to all, and to all a good night!”

你猜到这个机器人最后无意中长得像谁了吗？答案就在上面的照片里！