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乐高设计艺术
对初级和中级的乐高搭建者来说，都需要更好的搭建资源。乐高公司的搭建
图很好的显示了如何搭建一些特别的模型，但对教导如何按照自己的想法来设
计，并不是很好。在 MIT（麻省理工学院）的媒体实验室里，我们在进行一个项
目，我们称它为“LEGO Constructopedia”，这些为乐高搭建者准备的超媒体资
源包括了乐高搭建图，设计原理，文字说明，非常生动。这个项目才刚刚开始，
这篇文章是我尝试使用传统的形式介绍 “LEGO Constructopedia”的一些我们
的想法。
这篇文章开头部分分析了乐高系统的结构原理，然后讨论传动装置、齿轮减
速、齿轮传递，最后，给出了多种搭建窍门形象的分类。中间穿插着大量的图解
和例子模型来表达这些概念。我希望从初学者到专家级的乐高迷都能从这里学到
一些东西。
结构
垂直方向关系：
现在让我们仔细研究一下乐高积木块（LEGO Brick）。大多数人都知道乐高
积木块并不是以立方型为基础。积木块的的高度远大于长度和宽度（假设积木块
的凸点朝上），但是很少人知道这三维之间所隐藏的关系：垂直方向的单位正好
是水平方向的 6/5，换句话来说，五个乐高积木块堆起来的正好等于六个凸点乐
高梁（six-stud LEGO beam）的长度。
这种不明显关系的来源仍然很神秘，但它有实际的价值：通过搭建垂直高度
等于水平长度的结构，可以令用梁来支撑乐高结构成为可能。使用三分之一高的
积木板（one-third-height plate）让这种技巧更容易实现。这样的话，就可以
形成不同的垂直间距。
两根梁被 2 个三分之一高的乐高板分开，形成

单位的间隔，正好等于 2 个水平单位。因此两根
梁可以使用正交梁（cross-beam）和联接销子
（connector peg）来锁定——这样可以使结构
更牢固。

图 1：使用 垂直间距关系来锁定两根梁

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图 1 给出了坐标关系的实际应用：两根梁可以使用正交梁和联结销子来锁定。你可以使用
这些窍门达到两个目的。第一，使用梁和联结销子（在图 3 中有更多联结销子的介绍）可
以在乐高模型中固定垂直的机构；第二，建立恰好的间距来让齿轮正好的啮合（下面有更多
的介绍）。要设计坚固、耐用的乐高模型，还有很长的路。
这里给出一个常用的窍门，为了使用垂直坐标来建造两个水平单位，可以通过两根梁夹住两
个板来实现（如图 1）。在这里， 垂直量 是水平量的两倍，因为 是 6/5 倒数的 2 倍。

另一个常用的数是 个垂直单位（例如，两根梁被两根积木块和一个乐高板分开），它正

好等于 4 个水平单位（参看图 2）。

图 2：使用两个单位或四个单位的水平量可以形成不同垂直的间距
另外，为了搭建更完美的垂直间距，也可以使用斜的支柱。可以使用勾股定
理来计算可。也有一些近似完美的的间距只需要足够的接近。通过试验或花一些
时间考虑需要的间距量。