玩具是儿童寓教于乐的重要器具。在清代，西方一些机械玩具传入了中国，并在宫廷里受到欢迎，成为皇室小成员的“玩伴”。如美国传教士何德兰所著《慈禧与光绪——中国宫廷中的生存游戏》(江西人民出版社2014年出版)，就写到了载湉(光绪皇帝)小的时候很喜欢外国机械玩具。这些玩具的特点是，在隐蔽的地方装上了发条，把发条上紧，玩具似乎就有了生命。故宫博物院现藏有部分机械玩具，它们精美昂贵，充满智慧与趣味。
幻术变小孩机械人为一种可自动表演魔术的玩具。该玩具的外部造型主要包括魔术师、魔术桌、杯子、骰子等。其中，魔术师手持魔术棒;魔术桌由红布盖住桌面及以下动力系统部分;桌面有杯子两个，每个杯子里有可转动的果盘，果盘内有南瓜、柿子、石榴等蔬果;骰子为空心，内有一个洋娃娃。当发条上紧后，音乐响起，魔术师左右转动头部，同时手中的魔术棒指向杯子或骰子。当魔术棒指向杯子时，杯子打开，露出了一种果蔬;杯子合上后再被打开时，则露出另一种水果。当魔术棒指向骰子时，骰子被揭开，洋娃娃消失;骰子盖上再次被揭开时，洋娃娃出现。上述表演动作反复进行。故宫博物院文物修复人员对具有类似魔术功能的钟表修复时，发现了该“幻术”的原理。变换动作的魔术师、转动的果盘、上升下降的洋娃娃，其内部均有连杆与桌面下的机芯相连接。机芯有若干组，每组相当于一个动力系统，负责一个具体的动作。当上足发条后，各组传动装置的机芯转动，进而使得连杆带动上述魔术表演活动的进行。
木框旋转彩绘玻璃片为一种可变化图案的玩具。该玩具主要由长方形木板、圆形玻璃片、金属圈、齿轮、金属手柄、带孔直角铁片组成。其中，木板长15厘米、宽8厘米，正中心开直径约7厘米的圆形口，用于放置玻璃片;玻璃片有两块，其上分别绘制西方建筑、西方田园风光图像;两块玻璃片叠在一起，周边由金属圈固定;金属圈内装有齿轮，齿轮与金属手柄的一端相连;直角铁片固定在木板右立边正中，带孔面与木板垂直，孔主要用于金属手柄穿过，起定向作用。使用时，转动手柄，带齿轮转动，齿轮则带动玻璃片翻转，可分别显示上述两种图像。该玩具的展示方式类似于清代北京民俗中的“拉洋片”表演。“拉洋片”即在木箱子内放置数张图片，各图片由绳子相连，表演者通过拉绳来替换图片内容时，观众就可通过嵌固在箱子立面的凸透镜观看图片。另平板玻璃画在清朝多源于西方，其绘画特点是，画师在玻璃背面进行反笔绘画(绘画、着色顺序与普通画相反)，而观众则利用玻璃的透明性在着彩的另一面欣赏。在当时，平板玻璃制作工艺复杂、造价昂贵，而反笔绘画难度较大，由此可见该机械玩具的稀有性。
木制金漆鸟音笼是一种模拟鸟叫的玩具。该鸟音笼与普通鸟笼外观相似，笼内有金属连杆制作的假树，树顶上立着一只红腹灰羽的造型鸟。鸟音笼底座有控制系统，为机械装置。装置启动后，造型鸟边鸣叫边转身。末代皇帝溥仪很喜欢鸟音笼。溥仪的堂弟溥佳在《清宫回忆》一书中回忆到他陪溥仪读书时，看到了养心殿有很多玩具，其中最喜欢的就是“那些带机器的玩意儿，如大八音盒和假鸟等”。其中，“假鸟”在鸟音笼内，笼子用金丝编制而成，鸟儿也是用黄金做的;把发条上好后，再把鸟音笼悬挂在殿廊之上，顿时会众鸟齐鸣，悠扬婉转，栩栩如生。
故宫博物院文保科技部的研究人员在进行鸟音笼钟(与鸟音笼构造一样，增加了钟的功能)修复时，发现了鸟音笼底座控制系统的构造。该控制系统主要由发条、带圆形轴片的连杆、活塞、造型鸟、圆筒、气袋、哨子组成。其中，连杆两端分别与发条、活塞相连，且还有与造型鸟相连的分支;活塞位于圆筒内，两端分别与连杆、气袋相连;气袋为皮质，包括吸气层和放气层，两端分别与活塞、哨子相连。当发条上紧后，其弹力逐渐松开时产生动力，通过轴片转动带动造型鸟做出转身动作，并带动活塞在圆筒内做往复运动。而圆筒内的空气在活塞作用下不断地被压缩和扩张，带动气袋放气和吸气，进而使得哨子发出有节奏的鸟鸣声。
不难发现，上述机械玩具的动力系统源于当时世界上较为先进的机械制造技术，而其造型又具有明显的地域文化特征，因而是见证古代东西方科技、文化交流的宝贵文物。
(作者系故宫博物院研究馆员 周乾)
