Automata: Ang mahika nga mga misteryo sa karaan nga kalibutan, ang mekanikal nga mga katingalahan sa Edad Medya, ang modernong mga katingalahan sa batid nga mga artesano. Aw, igo nga aliteration.
Automata, automata, robot, awtomatik nga makina: Kining tanan nga mga pulong naghulagway sa usa ka klase sa mga makina nga gikonsiderar nga medyo self-operating ug makahimo sa pre-programmed nga mga function o mga operasyon tungod sa sunod-sunod nga gitino nang daan nga mekanikal nga mga instruksyon.
Side note para sa grammar nerds: Automata ug automata kay legal nga plural nga bersyon sa automata; bisan pa, ang usa ka "vending machine" usa ka klase nga cafeteria nga sama sa usa ka vending machine nga adunay pagkaon sa usa ka cubicle , Kini moabli kung adunay usa ka sensilyo nga gisal-ut.
Ang Automata mahimong adunay lain-laing mga porma ug gidak-on, ug makahimo sa halos bisan unsa nga mahanduraw ug madesinyo sa mga tawo ngadto sa mekanikal nga sistema.
Ang automata nga gusto nakong ipunting mao ang pipila ka komplikado nga mga bersyon nga mahimo nimong pamilyar, sama sa mga orasan sa cuckoo (mga langgam nga mogawas sa pultahan aron isulti ang oras) o yano nga mga dulaan sa desktop nga gikumot sa kamot sa mga hayop (sama sa mga kabayo, langgam o isda. ) ug makaiikag nga mga Eksena.
Ang makasaysayanon nga automata naglakip sa mga kahon sa musika nga adunay mga pigurin, huni nga mga langgam, ug hilabihan ka komplikado ug makalilisang nga mga tawo pinaagi ni Pierre Jaquet-Droz nga nagdrowing og mga hulagway, pagsulat sa mga hugpong sa mga pulong, o pagpatugtog og mga instrumento sa musika.
Ipaila ko ang daghang mga pananglitan sa ulahi, apan una natong masabtan ang kasaysayan sa automata gikan sa sinugdanan.
Ang intelihente nga mga inhenyero ug mga artesano dugay nang nagtukod ug automata, ug ang pipila ka mga rekord nagpakita sa sayo pa sa mga 1000 BC, nga labaw pa sa 3000 ka tuig ang milabay.
Ikasubo, ang mga pananglitan gikan sa karaang mga kultura sama sa China, Gresya, ug Roma nakalimtan na sa kasaysayan o mabuhi lamang pinaagi sa teksto, mga drowing, ug mga dibuho. Mahimong ilakip sa mga tawo ang karaang mekanismo sa Antikythera mga 100 BC sa diskusyon, apan tungod kay dili kini usa ka awtomatik nga makina, apan usa ka komplikado nga pag-ihap ug calculator, dili nako kini ilakip dinhi.
Ang labing karaan nga mga butang kasagaran gimugna isip relihiyoso nga mga makina aron ipakita ang gahum sa mga lider o aron mapukaw ang espirituhanong mga kasinatian sa pagbisita sa sagradong mga lugar sama sa mga templo. Bisan pa, bisan sa unang siglo AD, ang bayani ni Alexander, nga nailhan sa iyang mga kontribusyon sa siyensya, matematika, ug inhenyeriya, naghimo ug usa ka mekanikal nga dula sa entablado gamit ang mga pisi, knot, gear, ug uban pang yano nga mga makina aron makompleto kini nga giingon nga molungtad og 10 minuto. .
Gamit ang iyang kahanas sa hydraulics, pneumatics, ug mechanics, nag-imbento si Hero ug mga makina nga makahimog mga buluhaton dugang sa kalingawan, sama sa programmable self-driving cart, vending machine, wind organ, ug lain-laing mga makina sa gubat.
Kini sa kasagaran ang parallel nga kasaysayan sa automata: ang makaiikag nga bahin gihiusa uban sa pag-imbento ug engineering aron sa pagdasig ug pagpakita sa mekanikal nga pag-uswag sa makapaikag ug usahay mahika nga mga paagi.
Depende sa oras ug lugar sa kasaysayan, ang mga superstitious nga mga sibilyan mahimo nga magtan-aw sa automata nga adunay katahap, tungod kay daghang mga tawo ang wala’y una nga kasinatian sa ingon nga mga aparato. Kini nagpasabot nga ang istorya sa usa ka milagroso nga estatwa o milagro mokaylap sa tibuok panon sa katawhan, apan sa pagkatinuod kini usa ka mamugnaon nga himan nga gidisenyo sa pagsundog sa usa ka misteryosong kasinatian.
Sa Middle Ages, kadaghanan sa "Kasadpan" nga kalibutan nawad-an sa mga kahanas ug kahibalo sa paghimo sa maong mga makina. Ang Byzantium ug ang mas lapad nga Arabiko nga kalibutan nagpadayon sa mga tradisyon sa mga Griyego (ug posible ang mga Intsik, salamat sa pagnegosyo sa Halayong Sidlakan) ), paghimo og susama nga mga makina ug pagsulat og mga papel, sama sa "A Book on Ingenious Devices" sa karon nga Iraq sa palibot. 850 AD.
Ang automata nga gihimo sa Muslim nga mga inhenyero ug mga imbentor tinuod nga talagsaon, mga siglo nga mas sayo kay sa daghang bantog nga mga pananglitan sa Kasadpan. Ang Bulawanon nga Panahon sa Islam tali sa 780 ug 1260 AD nakasaksi sa usa ka pagbuto sa pag-uswag sa siyensya nga ikatandi sa bisan unsang yugto sa kasaysayan: sila ang pundasyon sa kadaghanan sa mga tradisyon sa siyensya sa Kasadpan.
Ang mga automata gikan sa panahon ug geograpikanhong mga rehiyon naglakip sa hinimo sa tawo nga mga binuhat sama sa hangin nga mga estatwa, mga bitin, mga tanga ug mga langgam nga nag-awit, mga programmable flute player, mga bangka nga adunay "upat ka tawo" nga robotic nga mga banda, ug mas praktikal nga mga kamot-nga adunay modernong Automatic washing machine nga adunay mekanismo sa paghugas. .
Nianang panahona, ang China tingali adunay duha ka libo ka tuig nga tradisyon sa automata, ug kini naggama og automata nga gilangkoban sa nagngulob nga mga tigre, nag-awit nga mga langgam, naglupad nga mga langgam, ug bisan ang komplikado nga mga orasan sa tubig nga adunay mga numero sa timekeeping.
Adunay mga paghubit sa awtomatik nga mekanikal nga mga salida sa papet, awtomatikong orkestra, ug mekanikal nga mga dragon, sa paghingalan sa pipila. Ikasubo, kadaghanan sa mga butang nga gibuhat o girekord sa ulahi gilaglag sa nasakop nga Dinastiya sa Ming sa tungatunga sa ika-14 nga siglo, hinungdan nga daghang mga butang ang nakalimtan sa kasaysayan.
Bisan tuod adunay usa ka tradisyon sa automata sa pipila ka bahin sa Uropa, sa ika-13 nga siglo, adunay nabag-o nga interes sa mga linalang ug mga himan nga gidisenyo aron makapakurat sa mga turista, ug kini nga mga produkto ug mga himan sa makausa pa nagpakita sa mga korte sa tibuok Europe.
Kini nga panahon gituohan nga kadaghanan naimpluwensyahan sa mga teksto sa Griyego nga gihubad sa Latin ug Italyano, nga nakapukaw sa interes sa pagmugna sa mga karaang matematiko ug mga imbentor. Ang bantog nga automata renaissance nahitabo sa panahon sa Renaissance ug Enlightenment nga panahon.
Kaniadto, ang teknolohiya sa automata gipadagan sa hydraulics (tubig), pneumatics (hangin ug alisngaw), o grabidad (sa gibug-aton), nga limitado kaayo ang pagkakomplikado ug gidak-on sa kagamitan. Ang gamay kaayo ug komplikado nga automata nanginahanglan sa pagtungha sa mga bag-ong teknolohiya.
Uban sa kaylap nga pagsagop sa mas abante nga sistema sa engineering, matematika, ug teknolohikal (sama sa paghimog relo) ug metalurhiko nga siyensiya (nga gigamit sa paghimo sa mga tubod), ang abilidad sa paghimo sa tinuod nga komplikado (ug matahum) nga mga makina milambo.
Sulod sa gatusan ka tuig, nakasulod na kami sa akong giisip nga bulawanong edad sa automata, sa dihang ang pipila sa labing inila nga mga pananglitan anaa pa. Adunay daghang maayo nga mga panig-ingnan, ug daghang mga tawo ang tingali maghunahuna nga ang konsepto sa automata kadaghanan nakuha gikan sa kana nga panahon.
Gikan sa sayong bahin sa ika-15 nga siglo hangtod sa sayong bahin sa ika-20 nga siglo, ang automata naugmad nga managsama sa mga orasan, relo, ug makinarya sa industriya, nga dili pormal nga nagsubay sa pag-uswag sa kabag-ohan ug mekanikal nga imbensyon.
Ang Japan ug China lig-on gihapon niining bahina, ug bisan human sa kaguliyang sa dinastiya, nadiskobrehan gihapon ang talagsaong mga pananglitan niini nga panahon. Sa Japan, ang praktis sa mekanikal nga "karakuri" puppet adunay taas nga tradisyon gikan sa tunga-tunga sa 1660s hangtod sa pagsugod sa ika-20 nga siglo.
Ang mga tiggamag himan, tighimog relo, locksmith, imbentor, ug bisan ang mga salamangkero nakahimog pipila ka tinuod nga katingad-an nga automata, bisan tuod susama gihapon sila niadtong ginatos ngadto sa liboan ka tuig kanhi, apan karon mas siksik ug komplikado.
Detalye sa Astronomical Clock sa Strasbourg Cathedral, France (Litrato sa maayong kabubut-on sa Tangopaso/Wikipedia Commons)
Ang pag-imbento sa moderno nga orasan sa cuckoo nahitabo niining panahona, nga tingali nag-uswag gikan sa unang mga pananglitan sa dagkong mga orasan sa siyudad, diin ang mga animated nga karakter anaa sa bantog nga mga makina sama sa astronomical nga mga orasan sa Strasbourg ug Prague. Ang gilded nga manok sa unang bersyon sa labing inila nga elemento sa katedral sa Strasbourg, nga nahimutang karon sa museyo sa pangdekorasyon nga arte sa siyudad, gikonsiderar nga labing karaan nga automata sa kalibutan.
Tungod sa pilosopikal nga panghunahuna ni René Descartes ug uban pa, mitungha ang gidak-on-sa-kinabuhi ug mas gagmayng mga makina. Nagtuo siya nga ang mga hayop usa lamang ka komplikado nga biomechanical nga mga makina nga mahimong matukod.
Digestive duck nga gidrowing ni Jacques de Vaucanson (photo shared by Scientific American/Wikipedia)
Dili kini usa ka hingpit nga bag-ong ideya, apan kini nagdala sa usa ka paghatag gibug-aton sa automata sa mga hayop, nga ang pipila niini lapas sa sakup sa nangaging mga konsiderasyon. Ang usa ka makapaikag nga pananglitan mao ang digestive duck, nga susama sa usa ka itik sa daghang mga paagi, apan ang labing talagsaon mao nga kini mokaon sa granular nga pagkaon ug unya morag adunay usa ka paglihok sa tinai.
Alang sa modernong mga tumatan-aw, dili ikatingala nga ang automata dili aktuwal nga makahilis sa pagkaon, apan ang Pranses nga inhenyero nga si Jacques de Vaucanson tin-aw nga naggamit niana aron sa pagpadayon sa karaan nga realismo sa kinaiyahan.
Kinahanglan nga dili kita mokatawa pag-ayo: si de Vaucanson usa ka pioneer sa daghang natad (lakip ang pag-imbento sa awtomatik nga habihan ug ang pagtukod sa una nga all-metal lathe), iyang gitukod ang gituohan nga una nga biomechanical automaton, usa ka plawta. player, Kini makatugtog dose ka lain-laing mga kanta. Naghimo usab siya og tamburin player. Ang inspirasyon alang niining duha ka automata gikan sa anatomy course sa usa ka French surgeon.
Mao usab kini ang panahon sa bantog nga mga tighimo og relo nga sila si Pierre Jaquet-Droz ug Henri Maillardet, nga nagmugna sa pipila sa labing impresibo nga humanoid automata nga makahimo sa Pagdrowing og mga hulagway, pagpirma ug pagsulat og yano nga mga mensahe.
Ang tunga-tunga sa ikanapulog-siyam nga siglo (mga 1860) hangtod sa mga 1910 giisip nga "bulawan nga edad sa automata" (adunay bisan usa ka libro nga parehas nga ngalan), tungod kay ang rebolusyon sa industriya nagpahinabog daghang gidaghanon sa mga estandard nga mekanikal nga mga bahin nga mitungha, ug ang gidaghanon sa mga kompanya nga naghimo og automata midaghan. Sayon sa paghimo. Liboan ka automata ug mechanical songbird ang gi-eksport sa tibuok kalibotan, ug kini popular gihapon sa mga kolektor hangtod sa bisperas sa Unang Gubat sa Kalibutan.
Dili ikatingala, ang global nga ekonomikanhong dilemma ug konserbatibo nga mga kinaiya nga gipahinabo sa makadaut nga mga trahedya sa tibuok kalibutan nga mga gubat nakapausab sa mga prayoridad sa tibuok Europe (usa sa mga sentro sa produksyon sa automata), ug ang pagmugna sa automata wala na magamit sa mas lapad nga praktis. Bisan kung wala kini hingpit nga nawala sa Europe, Asia o Estados Unidos sa Amerika, ang mekanikal nga pag-imbento naghatag dalan sa artistikong bahin sa mga butang, tungod kay ang pag-uswag sa elektrisidad ug teknolohiya sa paggama naghimo sa automata nga sayon nga mahimo.
Sa makadiyot, ang mga kompanya naka-focus sa paghimo og elegante nga art nga adunay automata, o sa paghimo og barato nga mga gamit nga sama sa dulaan. Karon sa panahon sa Internet, nakita namon ang usa ka renaissance sa kini nga mga proyekto tungod kay ang mga tawo nahayag pag-usab sa impresibo apan makapaikag nga mga aspeto sa automata-makita nimo ang daghang makapaikag ug barato nga mga pananglitan sa Internet.
Bisan kung kini mahimo nga usa ka gamay nga makapahigawad alang sa mga gusto sa artistic craftsmanship ug talagsaon nga engineering sa automata, ang barato nga presyo nagtugot sa mga tawo nga dali nga makasulod sa kalibutan sa mga prinsipyo sa engineering pinaagi sa makapaikag nga automata.
Naghatag kini kanako og usa ka detalyado nga pagsabut kung giunsa ang yano nga mekanikal nga mga prinsipyo nga gihiusa sa paghimo sa pipila sa labing katingad-an nga mga imbensyon sa kasaysayan.
Alang sa bisan kinsa nga nagtagad sa high-end nga automata karon, klaro nga ang talagsaon nga inhenyero mahimong ikombinar sa impresibo nga artistic craftsmanship aron makab-ot ang nindot nga mga tumong. Apan bisan sa labing taas nga kalidad nga mga pananglitan, ang mga prinsipyo sa pagmaneho sa automata parehas ra sa gigamit sa daghang mga siglo, tungod kay kadaghanan niini gibase sa yano kaayo nga mekanikal nga mga prinsipyo aron makamugna ang paglihok.
Gusto nakong isulti nga ang 95% sa automata naggamit sa lima ka batakang mekanikal nga mga prinsipyo sa paghimo sa paglihok, ug sa mga talagsaon nga mga kaso ang mga butang nga gigamit nga dili mohaum niini nga mga kategoriya. Ang mga kategoriya mao ang mosunod: mga ligid, pulleys, gears, cams ug connecting rods. Kung ako usa ka stickler, mahimo nakong i-combine ang mga ligid, pulleys ug gears sa usa ka mas dako nga grupo. Apan ang mga aksyon nga ilang gihimo medyo lahi ug mahimong magamit alang sa talagsaon nga mga aksyon, busa magpabilin kita sa lima ka mga kinatibuk-ang kategorya.
Ang una mao ang ligid. Sa daghang mga kaso, kini yano nga nagmaneho sa usa ka axis aron tugotan ang butang nga mag-rotate, o maghimo usa ka linear nga paglihok alang sa tibuuk nga makina nga gibase sa usa ka automat, nagmaneho niini sama sa usa ka pasaheroan nga awto o usa ka tren, o naggamit mga tinago nga mga ligid aron makahimo mga hayop Ang ilusyon sa paglihok.
Ang ligid mahimong internal drive sa lain nga mekanismo, o mahimo ra kini nga katapusan nga sangkap sa usa ka mekanikal nga kadena. Ang usa ka maayong panig-ingnan sa katapusan nga bahin nga usa ka ligid mao ang usa ka cuckoo nga orasan, nga gihulagway sa usa ka karakter nga singsing nga migawas gikan sa sulod sa lawas sa orasan, kasagaran gilakip sa kilid sa usa ka yano nga ligid.
Ang mga pulley mao ang ebolusyon sa mga ligid tungod kay kini mahimong hamis o may ngipon ug mata sa mga kadena o bakus aron mapasa ang pagtuyok sa layo nga mga butang. Depende sa setting, ang pulley mahimong magpadala sa rotational nga paglihok sa usa ka piho nga anggulo pinaagi sa usa ka flexible belt (kasagaran makita sa lain-laing mga daan nga industriyal nga mga makina) ug makahatag og pipila ka epekto sa proteksyon sa mekanismo.
Ang pagbag-o sa diyametro tali sa duha ka pulleys mahimo’g madugangan o makunhuran ang katulin, apan labi ka hinungdanon, mahimo’g mabag-o gyud niini ang gidaghanon sa puwersa nga gigamit. Gisulbad niini ang problema nga ang input huyang kaayo aron direktang mapalihok ang dagkong mga sangkap o kusog kaayo ug kinahanglan nga pakunhuran aron mapanalipdan ang mekanismo.
Sa usa ka dugang nga pag-uswag, ang mga gears batakan nga adunay ngipon nga mga pulley, kini gihimo nga tukma kaayo ug mahimong direkta nga madugtong sa lain nga may ngipon nga pulley.
Ang labing una nga mga gear hingpit nga dili tukma. Ang usa sa mga gear adunay duha ka parallel nga ligid nga adunay parehas nga gilay-on nga mga rod nga nagkonektar niini. Kini nga mga ligid gitak-opan sa usa ka ligid nga mituybo gikan sa ngilit sa parehas nga gilay-on nga mga sanga. Makit-an kini sa labing karaan nga automata sa karaang China o Greece, ug mao ang mga nag-unang sangkap sa pipila sa labing inila nga dagkong mga orasan sa kalibutan.
Apan sa pag-uswag sa teknolohiya ug sa dugang nga pagsabot sa gear geometry, ang tukma kaayo nga mga gear nga imong mailhan karon namugna, nga makahimo sa pagpadala sa dako kaayong pwersa sa tukma kaayo, ug, sama sa mga pulley, mahimong gamiton sa pag-usab sa tulin, pwersa o Paghatag. usa ka tukma nga ratio sa mekanismo sa timing (klaro). Ang pag-imbento sa precision gears nagtugot sa komplikado kaayo nga makinarya gamit ang mga basic levers aron maabot ang hingpit nga potensyal niini.
Ang cam mao ang laing labing karaan nga mekanismo tungod kay, sa pinakasimple nga termino, kini usa ka ligid nga adunay usa ka eccentric shaft. Naghimo kini og dili kinaandan nga nagbalikbalik nga paglihok, nga magamit sa pagmaneho sa linear nga paglihok. Ang sukaranan nga prinsipyo naggamit sa espesyal nga porma nga mga ligid, kasagaran sa porma sa usa ka lingin nga dahon o spiral snail, nga adunay usa ka cam follower (usa ka yano nga tudlo o ngipon nga nagbutang sa periphery) aron mabag-o ang paglihok sa lain nga ligid o connecting rod, sa ingon nahimo nga A paatras ug ikaupat nga kalihukan. Mahimo kini nga usa ka labi ka sukaranan o labi ka komplikado nga paglihok, apan parehas ang prinsipyo.
Ang kataposang building block mao ang connecting rod, nga naglakip sa cam follower, ang lever, ug ang basic pivot arm. Kini nga mga istruktura yano ra kaayo, apan kini sa tinuud ang panguna nga mga bahin nga nagmugna sa paglihok sa automata. Ang connecting rod gilangkuban sa usa ka rod nga nagtuyok palibot sa usa ka axis, nagkonektar sa duha ka axes sa duha ka tumoy, o nagkonektar sa tulo o daghan pa nga mga axes aron makahimo og komplikadong motion path.
Oras sa pag-post: Dis-08-2021
