生活中的科學

生活中的科學EP15-袖劍

浣熊老師

Oct 9, 2024 • 15 min read

大家好我是浣熊老師，各位平時會玩電腦遊戲嗎？講到遊戲，浣熊老師就要向大家推薦一款融合歷史知識的動作冒險遊戲-刺客教條(Assassin's Creed)。
《刺客教條》系列以其歷史時期的細緻還原而聞名，每一代遊戲都設定在不同的歷史年代，如第一代位於第三次十字軍東征的黎凡特、第二代位於文藝復興時期的義大利等，當中的城市、建築和人物都根據史實進行設計，讓玩家感受到濃厚的歷史氛圍，你可以在遊戲中化身為一名刺客，與該年代中的歷史人物進行互動，並體驗各種跑酷與任務，而遊戲中最標誌性的武器便是今天的主題-袖劍。

袖劍是遊戲中創造的一種虛構武器，結合了現實中的暗器概念，主要由護腕以及一把能夠伸縮的刀刃組成，刀刃平時會隱藏在護腕當中，當要進行暗殺任務時，能夠透過手指上的機關伸出刀刃，並在完成任務後重新藏入護腕。

現在就讓浣熊老師一步步教大家如何用積木製作出一個袖劍吧！

◆ 組裝步驟

第一步我們要來做袖劍的下層底座，需要使用到15孔超長條、OD23mm滑輪、30mmⅢ軸、塑膠墊片M8*16、2凸單孔轉向結合器、短結合鍵以及長結合鍵(圖一)，將它們依照圖示結合在一起，在製作時需留意長、短結合鍵以及塑膠墊片M8*16的安裝位置(圖二)。

第二步要在下層底座的上方安裝滑軌，以便刀刃能夠自由活動，需要使用到9孔長條、3孔長條、2凸單孔轉向結合器、長結合鍵以及栓扣鍵(圖三)，依照圖示分別將它們組裝成兩個部件A以及一個部件B(圖四)。

接著依照圖示將部件A和部件B安裝在下層底座上，部件A能夠穩定刀刃的左右方向；部件B則是固定住刀刃的底部(圖五)。

第三步要來製作袖劍的刀刃，為了讓達到伸縮的效果，我們會把刀刃分為內、外兩層，首先要製作的便是外層刀刃，需要使用到3x13孔超長方框、2凸單孔轉向結合器以及短結合鍵(圖六)，依照圖示將2凸單孔轉向結合器以及短結合鍵安裝在3x13孔超長方框上，完成兩個部件C的製作(圖七)。

接著依照將圖示將其中一個部件C放在下層底座上(圖八)，另一個則會在後續的組裝步驟中用到，可以先將它放在一旁預備著。

第四步要在刀刃的後方安裝支架，用於延伸外層刀刃以及固定動滑輪，需要使用到3孔超長條、5孔超長條Ⅱ、3孔長條、OD23mm滑輪、30mmⅢ軸、塑膠墊片M8*16、軸扣鍵、以及長結合鍵(圖九)，依照圖示將軸扣鍵以外的零件組裝成部件D(圖十)。

接著依照圖示將部件D與部件C的短結合鍵結合，完成支架的安裝，最後將兩個軸扣鍵安裝在部件C上，用於穩定內層刀刃(圖十一)。

第五步需要使用到3孔長條、5孔超長條Ⅱ、OD23mm滑輪、27mm馬達短軸、塑膠墊片M8*16、三角顆粒、以及短結合鍵(圖十二)，依照圖示分別將它們組裝成一個部件E以及兩個部件F(圖十三)。

接著依照圖示將部件E以及部件F放在部件C上(圖十四)，部件E為袖劍的內層刀刃，部件F則是定滑輪的結構，安裝棉繩後能夠讓內、外層刀刃順利進行滑動。

第六步需要使用到一條橡皮筋以及栓扣鍵(圖十五)，依照圖示先將栓扣鍵安裝在部件D上，並將穿過部件E的橡皮筋套在栓扣鍵上(圖十六)。透過橡皮筋的彈力，可以讓刀刃在不受到外力的情況下自動收入底座當中。

第七步需要使用到一條長度約28cm的棉繩以及栓扣鍵(圖十七)，首先依照圖示將棉繩穿過部件E的孔洞，接著將棉繩往前拉，並套入OD23mm滑輪中間的溝槽，棉繩在這段過程中需要處於稍微拉直的狀態，若是過於鬆垮的話會影響到刀刃伸縮的效果(圖十八)。

接著要來固定棉繩，將栓扣鍵的縫隙對準棉繩，並完全壓入2凸單孔轉向結合器中，這樣便完成內、外層刀刃的連動機構了(圖十九)。若是怕固定的效果不佳，也可以先在棉繩的兩端各打一個結，再壓下栓扣鍵。

最後我們要將內層刀刃封在外層刀刃當中，取出第三步製作的另一個部件C，依照圖示將部件C的短結合鍵與部件D結合(圖二十)，在結合時需留意不要夾到橡皮筋。

這樣就完成內層刀刃與外層刀刃的製作了，我們可以來測試看看連動機構的功能是否正常，將支架或外層刀刃向前推動，並觀察內層刀刃是否也會被連帶推出，產生刀刃伸出的效果(影片一)。

(影片一)

在完成測試後，便可以開始進行上層底座的製作。
第八步需要使用到15孔超長條、9孔長條、3孔長條、2凸單孔轉向結合器、長結合鍵、短結合鍵以及栓扣鍵(圖二一)，將它們依照圖示結合在一起，完成部件G的製作(圖二二)。

接著依照圖示將部件G與部件A和部件B的2凸單孔轉向結合器結合(圖二三)，完成上層底座的安裝。

第九步需要使用到3孔超長條、5孔超長條底無孔、3孔圓角長條、2凸單孔轉向結合器、長結合鍵、短結合鍵、軸扣鍵以及一條約35cm的棉繩(圖二四)，將它們依照圖示結合在一起，完成部件H以及部件I的製作(圖二五)。其中部件H用於固定動滑輪的棉繩，而部件I則是要套在手指上的把手。

接著依照圖示將部件H與部件G(上層底座)結合，完成動滑輪的棉繩固定(圖二六)，並確保棉繩套入OD23mm滑輪(位於部件D)中間的溝槽，讓棉繩往另一個方向延伸(圖二七)。

再來要進行藏線與整線的動作，首先將袖劍模型翻面，依照圖示將棉繩穿過下層底座中的兩個2凸單孔轉向結合器，並確保棉繩套入OD23mm滑輪(位於下層底座)中間的溝槽(圖二八、二九)，完成後棉繩將會呈現出S型的形狀，此步驟的難度較高，建議可以使用尖嘴鉗或鑷子進行輔助。

最後我們可以拿出剩下的軸扣鍵，將棉繩和部件I結合在一起(圖三十)，完成把手的固定。

接著同樣要來進行測試的環節，確認動滑輪機構是否能成功帶動支架進行移動。當我們向上或向後拉動把手時，觀察刀刃是否能順利伸出(影片二)。

(影片二)

第十步我們要將袖劍固定在手上，需要使用到7孔圓角長條以及長結合鍵(圖三一)，將它們依照圖示結合在一起，完成兩個部件J以及兩個部件K的製作(圖三二)。

最後我們需要使用到兩條行李織帶(圖三三)，你可以在五金行或是網路上購買到，依照圖示將行李織帶放在下層底座上，並使用部件J以及部件K進行固定(圖三四)。

如此一來就完成袖劍的製作囉(圖三五)，現在就讓我們一起看看它的操作方式吧！

◆ 模型操作

首先將行李織帶繞過手臂後扣上，並將手指伸入手把當中，當手腕與手指一同向上拉動手把時，刀刃便會從底座中伸出(影片三、四)，將像是真的袖劍一樣呢！

(影片三)

(影片四)

◆結語

這次所製作的袖劍模型，是參考了遊戲《刺客教條》中所出現的發明，除了遊戲之外，諸如動畫、漫畫、電影等創作媒介中都可以觀察到許多天馬行空的發明，也正是因為這些作品設定在一個虛構的世界當中，才能夠跳脫現實中的框架，構思出一個個充滿創意又迷人的設計。未來浣熊老師也會繼續發揮積木的特性，試著將更多遊戲、動漫中的發明或機構帶到現實世界中，就請大家敬請期待吧！

今天的分享就到這邊，喜歡這篇文章的話記得幫浣熊老師大力分享出去，我們下次見囉，拜拜！

◆科學原理：

袖劍模型使用到了定滑輪機構、動滑輪機構、張力以及彈力的科學原理。我們透過棉繩以及定滑輪的機構將內、外層刀刃連動在一起，當支架與外層刀刃被往前推動時，棉繩會產生一股張力(紅色箭頭)，透過定滑輪轉換方向後將內層刀刃推出，達到讓刀刃伸縮的效果(圖三六)。