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最近幾年，玩具產業一直在努力提高玩具的仿真程度。為此，制造商采用了逼真的模壓塑料、聲音芯片，而且最近，會動的玩具越來越多。盡管人們做出了上述種種努力，但多數玩具并不能完全讓兒童相信它們是一個活物，并且真正能夠對環境做出反應。其中的一個主要癥結在于玩具里面最重要的部件――電動馬達。
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傳統的馬達用于玩具時具有幾個先天不足，但具體涉及到為什么玩具不能栩栩如生、以假亂真時，其主要原因就在于噪音的影響。馬達發出大量噪音，而且不是那種人們愿意聽到的聲音。玩具發明者、設計師和工程師們曾經想出了許多辦法來掩蓋玩具發出的噪音，最終效果好壞不一。他們的這些成本高昂的解決方案一直致力于削弱馬達噪音的影響而不是從馬達本身尋找原因，因為傳統的小型電動馬達是唯一能夠讓玩具動起來的器件。
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可以設想一下以下情形：洋娃娃在對兒童講話時，不發出任何旋轉聲、磨擦聲或者喀噠聲；玩具動物平滑、自然地轉動眼睛時候，不發出任何令人心煩的馬達噪聲；玩具昆蟲在地板上悄無聲息地爬行；會講故事的玩具在說話的時候，沒有馬達噪聲來打擾......當馬達變得悄然無聲的時候，所有諸如此類的玩具都會變得“栩栩如生”，逼真程度將令人難以置信。
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NanoMuscle公司生產的新型馬達解決了上述噪聲問題，為玩具設計者開辟了一個新的創新領域。它在馬達技術方面取得的這種突破，使玩具的互動真實性達到了一個新的高度，其它方式都不可能取得這樣的效果。NanoMuscle成功開發出無聲馬達的奧秘在于，它改變了用于制造馬達的基本材料。傳統的馬達采用磁鐵和線圈，NanoMuscle的馬達打破了這種設計常規，采用了一種智能材料，智能納米材料、并通過直線傳動(linear motion)技術來產生動力，其動作機理類似于人體的肌肉，不僅消除了噪聲，而且降低了馬達尺寸、重量和復雜性，同時提高了可控制性。
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這從而使玩具發明家、設計師和工程師可能使較小的玩具象真東西一樣安靜地運動，并可以簡化涉及動作的機械設計。NanoMuscle馬達每個重量僅為5.5g，比用于玩具的其它多數馬達都小得多和輕得多。與普通的馬達不同，NanoMuscles馬達是完全自成一體的動作解決方案，而且可以采用“直接驅動”設計？？玩具中不需要變速箱或者離合器。
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這樣能節省空間、簡化產品設計、減少總體部件的數目，結果導致成本降低。與傳統的馬達相比，NanoMuscles馬達更加容易連接到基于便宜的CMOS的微控制器，這意味著大多數4位和8位聲音芯片可以很容易控制這些馬達。它不需要昂貴的微處理器、傳感器和驅動器等大量電子部件。Playmates的Baby Bright Eyes是市場中第一種采用NanoMuscle馬達的洋娃娃。
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NanoMuscle馬達的輸出軸可以前后60度轉動，而不是作全周旋轉。兩個方向上的輸出力矩均為12g-cm。這使得設計師可以讓玩具的動作更容易模仿自然動作(如人的揮手動作，動物搖尾巴，嘴的動作，等等)。由于沒有變速箱，玩具的動作非常平滑、安靜和逼真。考慮到NanoMuscle對馬達所作的上述改進，人們會以為它的成本將高于傳統馬達。但情況并不是這樣。如果考慮常規馬達解決方案(馬達＋變速箱＋傳感器＋離合器＋驅動電子)所需元件的成本，則NanoMuscle解決方案可能要合算得多。
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此外，語音和嘴形同步的例子也很好地顯示了利用NanoMuscle馬達的好處。許多玩具會說話，但在說話時嘴也能跟著動作的玩具卻極少。而對于玩具產業來說非常不幸的是，現在的兒童觀看電視、電影和打視頻游戲，其中的人物在說話時嘴也同時在動，這導致兒童自然認為玩具也應該會用嘴巴說話。但是，玩具業沒有好萊塢財大氣粗，所以價格適宜的玩具一直未能實現逼真的嘴形同步，一直到現在。
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人們一直想使玩具在說話時嘴形能夠做到同步，但其嘴部動作速度跟不上語速，并會產生很大的機械旋轉聲音，令人難以聽清玩具在說些什么。相比之下，NanoMuscle馬達速度快、噪聲低，而且成本低于傳統的馬達解決方案。可以預期，將來會在越來越多的兒童玩具中發現它們的身影。
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作者：Danielle Fowler，微動科技(NanoMuscle)有限公司玩具部總經理
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原標題「超靜音和低成本，NanoMuscle馬達導演玩具革命」
