Aŭtomatoj: La magiaj misteroj de la antikva mondo, la mekanikaj mirindaĵoj de la Mezepoko, la modernaj mirindaĵoj de majstraj metiistoj. Nu, sufiĉe da aliteracio.
Aŭtomatoj, aŭtomatoj, roboto, aŭtomata maŝino: Ĉiuj ĉi vortoj priskribas klason de maŝinoj kiuj estas konsiderataj relative memfunkciantaj kaj povas plenumi antaŭprogramitajn funkciojn aŭ operaciojn pro serio de antaŭdestinitaj mekanikaj instrukcioj.
Flanknoto por gramatikaj nerdoj: Aŭtomatoj kaj aŭtomatoj estas ambaŭ laŭleĝaj pluralaj versioj de aŭtomatoj; tamen, "vendmaŝino" estas speco de kafejo kiu aspektas kiel vendingmaŝino kun manĝaĵo en kabineto , Ĝi malfermiĝos kiam monero estas enmetita.
Aŭtomatoj povas havi diversajn formojn kaj grandecojn, kaj povas fari preskaŭ ĉion, kion homoj povas imagi kaj desegni en mekanikan sistemon.
La aŭtomatoj, pri kiuj mi volas koncentriĝi, estas iuj kompleksaj versioj, kun kiuj vi eble konas, kiel kukolhorloĝoj (birdoj krevantaj el la pordo por diri la horon) aŭ simplaj bestaj manekrankaj labortablaj ludiloj (kiel ĉevaloj, birdoj aŭ fiŝoj). ) kaj interesaj Scenoj.
Historiaj aŭtomatoj inkluzivas muzikskatolojn kun statuetoj, pepantaj birdoj kaj tre kompleksaj kaj mirindaj homaj figuroj de Pierre Jaquet-Droz desegnante bildojn, skribante frazojn aŭ ludante muzikinstrumentajn kreadon.
Pli da ekzemploj mi enkondukos poste, sed unue ni komprenu la historion de aŭtomatoj ekde la komenco.
Saĝaj inĝenieroj kaj metiistoj jam delonge konstruas aŭtomatojn, kaj kelkaj rekordoj aperis jam proksimume 1000 a.K., kio estas antaŭ pli ol 3000 jaroj.
Bedaŭrinde, ekzemploj de antikvaj kulturoj kiel Ĉinio, Grekio kaj Romo aŭ estis forgesitaj de historio aŭ povas nur pluvivi per teksto, desegnaĵoj kaj pentraĵoj. Homoj povas inkluzivi la antikvan Antikiteran mekanismon ĉirkaŭ 100 a.K. en la diskuton, sed ĉar tio eble ne estas aŭtomata maŝino, sed komplika kalkulado kaj kalkulilo, mi ne inkludos ĝin ĉi tie.
La plej fruaj objektoj estas kutime kreitaj kiel religiaj maŝinoj por montri la potencon de gvidantoj aŭ por elvoki spiritajn spertojn dum vizitado de sanktaj lokoj kiel ekzemple temploj. Tamen, eĉ en la unua jarcento p.K., la heroo de Aleksandro, konata pro siaj kontribuoj al scienco, matematiko kaj inĝenieristiko, kreis mekanikan teatraĵon uzante ŝnurojn, nodojn, ilarojn kaj aliajn simplajn maŝinojn por kompletigi ĝin, kiu supozeble daŭris 10 minutojn. .
Uzante lian kompetentecon en hidraŭliko, pneŭmatiko, kaj mekaniko, Hero inventis maŝinojn kiuj povas plenumi taskojn aldone al distro, kiel ekzemple programeblaj memveturantaj ĉaroj, vendiloj, ventorgenoj, kaj diversaj militmaŝinoj.
Ĉi tio estas kutime la paralela historio de aŭtomatoj: la interesa flanko estas kombinita kun invento kaj inĝenierado por inspiri kaj montri mekanikan progreson laŭ interesaj kaj foje magiaj manieroj.
Depende de la tempo kaj loko en la historio, superstiĉaj civiluloj povas rigardi aŭtomatojn kun suspekto, ĉar multaj homoj ne havas unuamanan sperton kun tiaj aparatoj. Ĉi tio signifas, ke la historio de mirakla statuo aŭ miraklo disvastiĝos tra la homamaso, sed fakte ĝi estas sprita aparato desegnita por imiti misteran sperton.
En la Mezepoko, la plej granda parto de la "okcidenta" mondo perdis la kapablojn kaj scipovon por fari tiajn maŝinojn. Bizanco kaj la pli larĝa araba mondo daŭrigis la tradiciojn de la grekoj (kaj eble la ĉinoj, danke al komerco kun la Malproksima Oriento)), kreis similajn maŝinojn kaj verkas artikolojn, kiel ekzemple "Libro pri Inĝeniaj Aparatoj" en la nuna Irako ĉirkaŭe. 850 p.K.
La aŭtomatoj kreitaj de islamaj inĝenieroj kaj inventistoj estas vere nekredeblaj, jarcentojn pli frue ol multaj famaj okcidentaj ekzemploj. La islama Ora Epoko inter 780 kaj 1260 p.K. atestis eksplodon de scienca progreso komparebla al iu ajn periodo en historio: ili estis la fundamento de la plej multaj okcidentaj sciencaj tradicioj.
Aŭtomatoj de tempo kaj geografiaj regionoj inkluzivas homfaritajn estaĵojn kiel ventostatuojn, serpentojn, skorpiojn kaj kantantajn birdojn, programeblajn flutludantojn, boatojn kun "kvarpersonaj" robotgrupoj, kaj pli praktikajn manojn - kun moderna Aŭtomata lavmaŝino kun lavmekanismo. .
Tiam Ĉinio eble havas dumiljaran tradicion de aŭtomatoj, kaj ĝi produktas aŭtomatojn kun muĝantaj tigroj, kantantaj birdoj, flugantaj birdoj kaj eĉ kompleksaj akvaj horloĝoj kun tempokonservaj nombroj.
Estas priskriboj de aŭtomataj mekanikaj pupspektakloj, aŭtomataj orkestroj kaj mekanikaj drakoj, por nomi kelkajn. Bedaŭrinde, la plej multaj el la aĵoj kreitaj aŭ registritaj poste estis detruitaj de la konkerita Dinastio Ming en la mezo de la 14-a jarcento, igante multajn aferojn esti forgesitaj de historio.
Kvankam ekzistas daŭre tradicio de aŭtomatoj en kelkaj partoj de Eŭropo, en la 13-a jarcento, ekzistis renoviĝinta intereso en kreaĵoj kaj aparatoj dizajnitaj por ŝoki turistojn, kaj tiuj produktoj kaj aparatoj denove aperis en tribunaloj tra Eŭropo.
Ĉi tiu tempo verŝajne estas plejparte influita de la grekaj tekstoj tradukitaj en la latinan kaj la italan, kiuj stimulis intereson en la kreado de antikvaj matematikistoj kaj inventintoj. La fama renesanco de aŭtomatoj okazis dum la epoko de Renesanco kaj klerismo.
En la pasinteco, aŭtomatteknologio estis funkciigita far hidraŭliko (akvo), pneŭmatiko (vento kaj vaporo), aŭ gravito (laŭ pezo), kiuj tre limigis la kompleksecon kaj grandecon de la ekipaĵo. Tre malgrandaj kaj kompleksaj aŭtomatoj postulas la aperon de novaj teknologioj.
Kun la ĝeneraligita adopto de pli altnivelaj inĝenieristikoj, matematikaj kaj teknologiaj sistemoj (kiel horloĝfarado) kaj metalurgia scienco (kutimita por fari risortojn), la kapablo krei vere kompleksajn (kaj belajn) maŝinojn prosperis.
Dum centoj da jaroj, ni eniris tion, kion mi konsideras kiel la ora epoko de aŭtomatoj, kiam kelkaj el la plej famaj ekzemploj ankoraŭ ekzistas. Estas multaj bonaj ekzemploj, kaj multaj homoj povus pensi ke la koncepto de aŭtomatoj estas plejparte derivita de tiu epoko.
De la frua 15-a jarcento ĝis la frua 20-a jarcento, aŭtomatoj formiĝis paralele kun horloĝoj, horloĝoj, kaj industria maŝinaro, neformale spurante la progreson de novigado kaj mekanika invento.
Japanio kaj Ĉinio ankoraŭ estas fortaj ĉi-rilate, kaj eĉ post la turbuleco de la dinastio, mirindaj ekzemploj de ĉi tiu periodo ankoraŭ estas malkovritaj. En Japanio, la praktiko de mekanikaj "karakuri" marionetoj havas longan tradicion de la mezaj 1660-aj jaroj ĝis la komenco de la 20-a jarcento.
Ilfaristoj, horloĝistoj, seruristoj, inventistoj kaj eĉ magiistoj kreis iujn vere mirindajn aŭtomatojn, kvankam ili ankoraŭ similas al tiuj antaŭ centoj ĝis miloj da jaroj, sed nun pli kompaktaj kaj kompleksaj.
Detalo de la Astronomia Horloĝo de la Katedralo de Strasburgo, Francio (Foto ĝentile de Tangopaso/Wikipedia Commons)
La invento de la moderna kukolhorloĝo okazis dum tiu periodo, kiu eble evoluis el la fruaj ekzemploj de grandaj urbaj horloĝoj, kie viglaj karakteroj estas enhavitaj en famaj maŝinoj kiel ekzemple la astronomiaj horloĝoj en Strasburgo kaj Prago. La orumita koko en la unua versio de la plej fama katedrala elemento de Strasburgo, nun situanta en la muzeo pri dekoracia arto de la urbo, estas konsiderata la plej malnovaj aŭtomatoj de la mondo.
Movataj de la filozofia pensado de René Descartes kaj aliaj, aperis vivgrandaj kaj pli miniaturaj maŝinoj. Li kredis, ke bestoj estas nur kompleksaj biomekanikaj maŝinoj konstrueblaj.
Digesta anaso desegnita de Jacques de Vaucanson (foto kunhavita de Scientific American/Vikipedio)
Ĉi tio ne estas tute nova ideo, sed ĝi kondukas al emfazo de bestaj aŭtomatoj, el kiuj kelkaj estas ekster la amplekso de antaŭaj konsideroj. Interesa ekzemplo estas la digesta anaso, kiu similas al anaso multmaniere, sed la plej unika estas, ke ĝi manĝas grajnecan manĝaĵon kaj tiam ŝajnas havi inteston.
Por modernaj publikoj, ne estas surprize, ke la aŭtomatoj fakte ne digestas manĝaĵon, sed la franca inĝeniero Jacques de Vaucanson klare uzis tion por trakti la primitivan realismon de la naturo.
Ni ne tro ridu: de Vaucanson estis pioniro en multaj kampoj (inkluzive de la invento de la aŭtomata teksilo kaj la konstruado de la unua tute metala tornilo), li konstruis tion, kio supozeble estas la unua biomekanika aŭtomato, fluto. ludanto, Ĝi povas ludi dek du malsamajn kantojn. Li ankaŭ konstruis tamburiston. La inspiro por tiuj du aŭtomatoj venis de la anatomiokurso de franca kirurgo.
Tio estis ankaŭ la epoko de la famaj horloĝistoj Pierre Jaquet-Droz kaj Henri Maillardet, kiuj kreis kelkajn el la plej imponaj humanoidaj aŭtomatoj, kiuj povis Desegni bildojn, subskribi kaj skribi simplajn mesaĝojn.
La mezdeknaŭa jarcento (ĉirkaŭ 1860) ĝis ĉirkaŭ 1910 estis konsiderita kiel la "ora epoko de aŭtomatoj" (ekzistis eĉ libro de la sama nomo), ĉar la industria revolucio kaŭzis grandan nombron da normigitaj mekanikaj partoj aperi, kaj la nombro da kompanioj produktantaj aŭtomatojn multiĝis. Facila fabriki. Miloj da aŭtomatoj kaj mekanikaj kantobirdoj estis eksportitaj ĉie en la mondo, kaj ili daŭre estis popularaj ĉe kolektantoj ĝis la vespero de la Unua Mondilito.
Ne surprize, la tutmonda ekonomia dilemo kaj konservativaj sintenoj kaŭzitaj de la detruaj tragedioj de tutmondaj militoj ŝanĝis la prioritatojn de la tuta Eŭropo (unu el la aŭtomataj produktadcentroj), kaj la kreado de aŭtomatoj ne plu validas por pli larĝa praktiko. Kvankam ĝi neniam tute malaperis en Eŭropo, Azio aŭ Usono de Ameriko, mekanika invento cedis lokon al la arta flanko de la aferoj, ĉar progresoj en elektro kaj fabrikado teknologio faris aŭtomatojn relative facile produkteblaj.
Dum kelka tempo, kompanioj aŭ koncentriĝis pri kreado de eleganta arto per aŭtomatoj, aŭ pri fabrikado de malmultekostaj ludilsimilaj aparatoj. Nun en la interreta epoko, ni vidis renaskiĝon de ĉi tiuj projektoj ĉar homoj estas reeksponitaj al la impresaj sed interesaj aspektoj de aŭtomatoj - vi povas trovi multajn interesajn kaj malmultekostajn ekzemplojn en la Interreto.
Kvankam ĝi povas esti iom frustranta por tiuj, kiuj ŝatas la artan metiistecon kaj nekredeblan inĝenieradon de aŭtomatoj, la malaltekosta prezo permesas al homoj facile eniri la mondon de inĝenieraj principoj per interesaj aŭtomatoj.
Ĉi tio donis al mi detalan komprenon pri kiel simplaj mekanikaj principoj kombiniĝis por krei iujn el la plej spektaklaj inventoj en la historio.
Por ĉiu, kiu hodiaŭ atentas altnivelajn aŭtomatojn, estas evidente, ke eksterordinara inĝenierado povas esti kombinita kun impona arta metio por atingi mirindajn celojn. Sed eĉ en la plej altkvalitaj ekzemploj, la principoj de veturado de aŭtomatoj estas esence la samaj kiel tiuj uzataj dum jarcentoj, ĉar la plej multaj el ili baziĝas sur tre simplaj mekanikaj principoj por generi moviĝon.
Mi volas diri, ke 95% de aŭtomatoj uzas kvin bazajn mekanikajn principojn por krei moviĝon, kaj nur en maloftaj kazoj estas uzataj aferoj, kiuj ne kongruas kun ĉi tiuj kategorioj. La kategorioj estas jenaj: radoj, pulioj, ilaroj, kamoj kaj bieloj. Se mi estus malmola, mi povus kombini radojn, puliojn kaj ilarojn en pli grandan grupon. Sed la agoj, kiujn ili kreas, estas iom malsamaj kaj povas esti uzataj por unikaj agoj, do ni restu ĉe la kvin ĝeneralaj kategorioj.
La unua estas la rado. En multaj kazoj, ĝi simple veturas sur akso por permesi al la objekto turni, aŭ kreas linearan moviĝon por la tuta maŝino bazita sur aŭtomato, veturas ĝin kiel personaŭto aŭ trajno, aŭ uzas kaŝitajn radojn por krei bestojn La iluzion de movado.
La rado povas esti la interna veturado de alia mekanismo, aŭ ĝi povas esti nur la fina komponento en mekanika ĉeno. Bona ekzemplo de la finkomponento estanta rado estas kukolhorloĝo, kiu estas karakterizita per karaktero ringo kiu eliras el la interno de la horloĝkorpo, kutime alkroĉita al la flanko de simpla rado.
Pulioj estas la evoluo de radoj ĉar ili povas esti glataj aŭ dentitaj kaj enretigi kun ĉenoj aŭ zonoj por transdoni rotacion al malproksimaj objektoj. Depende de la fikso, la pulio povas transdoni rotacian movadon laŭ certa angulo tra fleksebla zono (kutime trovita sur diversaj pli malnovaj industriaj maŝinoj) kaj povas disponigi iun efikprotekton por la mekanismo.
La diametra ŝanĝo inter la du pulioj povas pliigi aŭ malpliigi la rapidecon, sed pli grave, ĝi povas fakte ŝanĝi la kvanton de forto aplikita. Ĉi tio solvas la problemon, ke la enigo estas tro malforta por rekte movi grandajn komponantojn aŭ estas tro potenca kaj devas esti reduktita por protekti la mekanismon.
En plua evoluo, la dentaĵoj estas esence dentitaj pulioj, ili estas faritaj tre precize kaj povas esti rekte enretigitaj per alia denta pulio.
La plej fruaj ilaroj estis absolute malprecizaj. Unu el la ilaroj havis du paralelajn radojn kun egale spacigitaj bastonoj ligantaj ilin. Tiuj radoj pledis kun ununura rado kiu elstaris de la rando ĉe egale spacigitaj bastonoj. Tiuj troveblas en la plej malnovaj aŭtomatoj en antikva Ĉinio aŭ Grekio, kaj estas la ĉefaj komponantoj de kelkaj el la plej famaj grandaj horloĝoj en la mondo.
Sed kun la progresado de teknologio kaj la plia kompreno de ilara geometrio, la tre precizaj ilaroj, kiujn vi rekonos hodiaŭ, ekestis, kiuj povas transdoni tre grandajn fortojn tre precize, kaj, kiel pulioj, povas esti uzataj por ŝanĝi rapidecon, forton aŭ Provizi. preciza tempmekanismoproporcio (evidente). La invento de precizecaj ilaroj permesis al tre kompleksa maŝinaro uzanta bazajn levilojn atingi sian plenan potencialon.
La kamo estas alia plej malnova mekanismo ĉar, en la plej simplaj esprimoj, ĝi estas rado kun ekscentra ŝafto. Tio produktas netradician ripeteman moviĝon, kiu povas esti uzita por movi linearan moviĝon. La baza principo uzas special-formajn radojn, kutime en la formo de cirkla folio aŭ spirala heliko, kun kampartio (simpla fingro aŭ dento ripozanta sur la periferio) por konverti la moviĝon al alia rado aŭ bielo, tiel formante A. malantaŭen kaj kvaran movon. Ĉi tio povas esti ekstreme baza aŭ ekstreme kompleksa movado, sed la principo estas la sama.
La lasta konstrubriketo estas la bielo, kiu inkluzivas la kam-anon, la levilon kaj la bazan pivotbrakon. Ĉi tiuj strukturoj estas tre simplaj, sed ili estas fakte la ĉefaj trajtoj, kiuj kreas movadon en aŭtomatoj. La bielo estas kunmetita de bastono kiu rotacias ĉirkaŭ ununura akso, ligas du aksojn ĉe ambaŭ finoj, aŭ ligas tri aŭ pli da aksoj por krei kompleksan moviĝpadon.
Afiŝtempo: Dec-08-2021
