从古代的 踏轮起重机到现代的吉他 效果器踏板,我们双脚的创造力已经走了很长一段路。罗马水道、中世纪城堡和哥特式大教堂都是由 人类大小的仓鼠轮驱动的机器 一个个巨石堆砌起来的。踏板,或称脚踏杆,在中世纪首次亮相,用于 驱动织布机 和 纺纱机。爬楼机于 1818 年首次亮相,当时是一个监狱跑步机——并非为了故意折磨英国囚犯(如有时所声称的那样),而是让他们用脚工作,转动齿轮来泵水和磨玉米。在 19 世纪末,踏板动力迎来了新的转折,工匠们利用 固定自行车 的轮子来驱动他们的木车床、带锯、钻床和刀具磨床。到了 20 世纪初,甚至 打击乐手 也开始使用脚部操作,在鼓组上添加踏板,并可能从 古老的钢琴 中获得踏板效果的灵感。
到了 1967 年,《流行科学》电子产品编辑 Ronald M. Benrey 提供了制作一个 脚踏开关 来控制手持电动工具的说明时,踏板动力看起来已大不相同。当电和内燃机在半个世纪前问世时,我们的双脚突然就能以惊人的速度驱动强大的起重机或汽车,只需轻轻一按即可。不再需要挥汗如雨,喘着粗气。但即使在 1967 年,在家用作坊中使用脚踏开关仍然算是一种新颖事物,尤其是调速型。当然,一些家用固定工具,如缝纫机,几十年前就已标准化了脚踏开关。
事实上,Benrey 并不是第一位提供踏板动力 DIY 说明的《流行科学》编辑。在 1943 年 12 月,长期撰稿人 Walter E. Burton 解释了如何为踏板缝纫机加装电机。他的说明包括一个由机械脚踏开关控制的电动机,该开关的作用类似于离合器,连接和断开电机与缝纫机飞轮的连接。Burton 的设计可能受到了《流行科学》一位撰稿人的启发,他近十年前(1935 年 10 月)分享了他如何使用风扇电机自动化他的缝纫机,将其连接到踏板。也许踏板动力最创新的用法来自于一篇 1880 年 12 月 的《流行科学》故事,其中描述了使用风力或水力马达(当时电力尚未普及)由脚踏板控制来驱动各种家用作坊工具,包括缝纫机。(替代能源 DIY 爱好者可能会从 1880 年的家用马达设计中获得灵感。)

Benrey 1967 年的脚踏板之所以独特,在于其调速功能。除了简单的开/关开关(称为“全功率”)外,Benrey 还描述了如何添加一个可变设置。当开关切换到“可变”时,工具的速度,例如故事中 featured 的电钻,可以用脚来控制。诀窍在于,在可变模式下,脚踏板只能提供工具全速运行所需电流量的大约四分之三——这是增加的电子元件的限制。要获得全功率,必须将 Benrey 添加的开关从“可变”切换到“全”。
如今,脚踏开关,包括像 Benrey 那样的调速型,都可以直接购买,不到 20 美元。当然,DIY 爱好者也可以使用任何 教学视频 来制作一个。而那些怀念 20 世纪 60 年代式独创性的复古 DIY 爱好者甚至可以制作 Benrey 的模型。在寻找硅控整流器 (SCR) 时,它通过将脚部压力转换为相应量的电流来改变工具的速度,如今有各种 可控硅 可以胜任这项工作。此外,熟练使用焊锡铁和熟悉接线图真的是先决条件。无论您是否选择自己制作开关,如果您是经常使用电动工具的创意型人才,您可能想将踏板动力添加到您的武器库中——您可能会想知道 为什么花了这么长时间 才释放您双脚的力量。
阅读更多 PopSci+ 文章。