Ավտոմատներ. Հին աշխարհի կախարդական առեղծվածները, միջնադարի մեխանիկական հրաշքները, վարպետ վարպետների ժամանակակից հրաշքները: Դե, հերիք է ալիտերացիա։
Ավտոմատ, ավտոմատ, ռոբոտ, ավտոմատ մեքենա. Այս բոլոր բառերը նկարագրում են մեքենաների մի դաս, որոնք համարվում են համեմատաբար ինքնակառավարվող և կարող են կատարել նախապես ծրագրավորված գործառույթներ կամ գործողություններ մի շարք կանխորոշված մեխանիկական հրահանգների շնորհիվ:
Կողքի նշում քերականական խելագարների համար. Automata-ն և automata-ն երկուսն էլ ավտոմատների հոգնակի օրինական տարբերակներն են. Այնուամենայնիվ, «վաճառող մեքենան» սրճարանների մի տեսակ է, որը նման է վաճառասեղանի՝ ուտելիքով խցիկում: Այն կբացվի, երբ մետաղադրամ տեղադրվի:
Ավտոմատները կարող են ունենալ տարբեր ձևեր և չափեր, և կարող են անել գրեթե ամեն ինչ, ինչ մարդիկ կարող են պատկերացնել և ձևավորել մեխանիկական համակարգում:
Ավտոմատները, որոնց վրա ես ուզում եմ կենտրոնանալ, մի քանի բարդ տարբերակներ են, որոնց կարող եք ծանոթ լինել, օրինակ՝ կկու ժամացույցները (թռչունները դուրս են գալիս դռնից՝ ժամանակը նշելու համար) կամ հասարակ կենդանիների ձեռքով կախովի սեղանի խաղալիքներ (օրինակ՝ ձիեր, թռչուններ կամ ձկներ): ) և հետաքրքիր տեսարաններ։
Պատմական ավտոմատները ներառում են արձանիկներով երաժշտական արկղեր, ծլվլող թռչուններ և շատ բարդ և ապշեցուցիչ մարդկային կերպարներ Պիեռ Ժակե-Դրոզի՝ նկարներ նկարելով, արտահայտություններ գրելով կամ երաժշտական գործիքներ նվագելով:
Ավելի ուշ կներկայացնեմ ավելի շատ օրինակներ, բայց նախ եկեք հասկանանք ավտոմատների պատմությունը սկզբից:
Խելացի ինժեներներն ու արհեստավորները վաղուց են կառուցում ավտոմատներ, և որոշ գրառումներ հայտնվել են մ.թ.ա. մոտ 1000 թվականին, ինչը ավելի քան 3000 տարի առաջ է:
Ցավոք, հին մշակույթների օրինակները, ինչպիսիք են Չինաստանը, Հունաստանը և Հռոմը, կամ մոռացվել են պատմության կողմից, կամ կարող են գոյատևել միայն տեքստի, գծանկարների և նկարների միջոցով: Մարդիկ կարող են քննարկման մեջ ներառել հին Անտիկիթերայի մեխանիզմը մ.թ.ա 100-ին, բայց քանի որ սա կարող է ոչ թե ավտոմատ մեքենա, այլ բարդ հաշվարկ և հաշվիչ, ես այն այստեղ չեմ ներառի:
Ամենավաղ առարկաները սովորաբար ստեղծվում են որպես կրոնական մեքենաներ՝ առաջնորդների զորությունը ցույց տալու կամ սուրբ վայրեր այցելելիս հոգևոր փորձառություններ առաջացնելու համար, ինչպիսիք են տաճարները: Այնուամենայնիվ, նույնիսկ մեր թվարկության առաջին դարում Ալեքսանդրի հերոսը, որը հայտնի է գիտության, մաթեմատիկայի և ճարտարագիտության մեջ իր ներդրումով, ստեղծել է մեխանիկական բեմական պիես՝ օգտագործելով պարաններ, հանգույցներ, շարժակներ և այլ պարզ մեքենաներ՝ ավարտելու համար, որն իբր տևել է 10 րոպե։ .
Օգտագործելով հիդրոտեխնիկայի, օդաճնշական և մեխանիկայի իր փորձը՝ Հերոն հայտնագործեց այնպիսի մեքենաներ, որոնք կարող են զվարճանքից բացի կատարել առաջադրանքներ, ինչպիսիք են՝ ծրագրավորվող ինքնակառավարվող սայլերը, ավտոմատները, քամու օրգանները և տարբեր ռազմական մեքենաներ:
Սա սովորաբար ավտոմատների զուգահեռ պատմությունն է. հետաքրքիր կողմը զուգորդվում է գյուտի և ճարտարագիտության հետ՝ ոգեշնչելու և ցուցադրելու մեխանիկական առաջընթացը հետաքրքիր և երբեմն կախարդական ձևերով:
Կախված պատմության ժամանակից և վայրից, սնահավատ քաղաքացիական անձինք կարող են կասկածանքով նայել ավտոմատներին, քանի որ շատերը նման սարքերի հետ առաջին ձեռքի փորձ չունեն: Սա նշանակում է, որ հրաշք արձանի կամ հրաշքի պատմությունը կտարածվի ամբողջ ամբոխով, բայց իրականում դա հնարամիտ սարք է, որը նախատեսված է խորհրդավոր փորձը ընդօրինակելու համար:
Միջնադարում «արևմտյան» աշխարհի մեծ մասը կորցրեց նման մեքենաներ պատրաստելու հմտություններն ու գիտելիքները։ Բյուզանդիան և ավելի լայն արաբական աշխարհը շարունակեցին հույների (և, հնարավոր է, չինացիների, Հեռավոր Արևելքի հետ առևտրի շնորհիվ) ավանդույթները), ստեղծեցին նմանատիպ մեքենաներ և գրեցին թղթեր, օրինակ՝ «Գիրք հնարամիտ սարքերի մասին» ներկայիս Իրաքում: 850 մ.թ.
Մահմեդական ինժեներների և գյուտարարների կողմից ստեղծված ավտոմատներն իսկապես անհավանական են՝ դարեր առաջ, քան արևմտյան շատ հայտնի օրինակներ: Իսլամական ոսկե դարը մ.թ. 780-ից 1260 թվականներին ականատես եղավ գիտական առաջընթացի պայթյունի, որը համեմատելի էր պատմության ցանկացած ժամանակաշրջանի հետ. դրանք արևմտյան գիտական ավանդույթների մեծ մասի հիմքն էին:
Ժամանակի և աշխարհագրական շրջանների ավտոմատները ներառում են տեխնածին արարածներ, ինչպիսիք են հողմային արձանները, օձերը, կարիճները և երգող թռչունները, ծրագրավորվող ֆլեյտա նվագարկիչներ, նավակներ «չորս հոգանոց» ռոբոտային ժապավեններով և ավելի գործնական ձեռքերով ժամանակակից ավտոմատ լվացքի մեքենա՝ լվացքի մեխանիզմով։ .
Մինչ այդ, Չինաստանը կարող է ունենալ ավտոմատների օգտագործման երկու հազար տարվա ավանդույթ, և նա արտադրում է ավտոմատներ՝ կազմված մռնչող վագրերից, երգող թռչուններից, թռչող թռչուններից և նույնիսկ բարդ ջրային ժամացույցներից՝ ժամանակաչափով:
Կան ավտոմատ մեխանիկական տիկնիկային շոուների, ավտոմատ նվագախմբերի և մեխանիկական վիշապների նկարագրություններ՝ մի քանիսը նշելու համար: Ցավոք սրտի, ստեղծած կամ գրանցված իրերի մեծ մասը հետագայում ավերվել է նվաճված Մինգ դինաստիայի կողմից 14-րդ դարի կեսերին, ինչի հետևանքով շատ բաներ մոռացվել են պատմության մեջ:
Թեև Եվրոպայի որոշ մասերում դեռևս կա ավտոմատների օգտագործման ավանդույթ, սակայն 13-րդ դարում նոր հետաքրքրություն առաջացավ զբոսաշրջիկներին ցնցելու համար նախատեսված ստեղծագործությունների և սարքերի նկատմամբ, և այդ ապրանքներն ու սարքերը կրկին հայտնվեցին Եվրոպայի դատարաններում:
Ենթադրվում է, որ այս անգամ մեծապես ազդվել է լատիներեն և իտալերեն թարգմանված հունարեն տեքստերի վրա, որոնք հետաքրքրություն են առաջացրել հին մաթեմատիկոսների և գյուտարարների ստեղծման նկատմամբ: Ավտոմատների հայտնի վերածնունդը տեղի է ունեցել Վերածննդի և Լուսավորության դարաշրջանում:
Նախկինում ավտոմատների տեխնոլոգիան սնվում էր հիդրոտեխնիկայով (ջուր), օդաճնշական (քամի և գոլորշու) կամ գրավիտացիոն ուժով (ըստ քաշի), ինչը մեծապես սահմանափակում էր սարքավորումների բարդությունն ու չափերը։ Շատ փոքր և բարդ ավտոմատները պահանջում են նոր տեխնոլոգիաների առաջացում:
Ավելի առաջադեմ ինժեներական, մաթեմատիկական և տեխնոլոգիական համակարգերի (օրինակ՝ ժամագործության) և մետալուրգիական գիտության (օգտագործվում են զսպանակներ պատրաստելու համար) լայն տարածումով, իսկապես բարդ (և գեղեցիկ) մեքենաներ ստեղծելու կարողությունը ծաղկել է:
Հարյուրավոր տարիներ մենք մտել ենք այն, ինչ ես համարում եմ ավտոմատների ոսկե դարաշրջանը, երբ ամենահայտնի օրինակներից մի քանիսը դեռ կան: Շատ լավ օրինակներ կան, և շատերը կարող են մտածել, որ ավտոմատ հասկացությունը հիմնականում բխում է այդ դարաշրջանից:
15-րդ դարի սկզբից մինչև 20-րդ դարի սկիզբ ավտոմատները զարգանում էին ժամացույցների, ժամացույցների և արդյունաբերական մեքենաների հետ զուգահեռ՝ ոչ պաշտոնական հետևելով նորարարության և մեխանիկական գյուտի առաջընթացին:
Ճապոնիան և Չինաստանը դեռ ուժեղ են այս հարցում, և նույնիսկ տոհմի խառնաշփոթից հետո դեռ հայտնաբերվում են այս շրջանի հրաշալի օրինակներ։ Ճապոնիայում մեխանիկական «կարակուրի» տիկնիկների պրակտիկան երկար ավանդույթ ունի 1660-ականների կեսերից մինչև 20-րդ դարի սկիզբը:
Գործիքներ արտադրողները, ժամագործները, փականագործները, գյուտարարները և նույնիսկ աճպարարները ստեղծել են մի քանի իսկապես զարմանալի ավտոմատներ, թեև դրանք դեռ նման են հարյուրավորից հազարավոր տարիներ առաջ եղածներին, բայց այժմ ավելի կոմպակտ և բարդ:
Ստրասբուրգի տաճարի աստղագիտական ժամացույցի մանրամասները, Ֆրանսիա (Լուսանկարը՝ Tangopaso/Wikipedia Commons-ի կողմից)
Ժամանակակից կկու ժամացույցի գյուտը տեղի է ունեցել այս ժամանակահատվածում, որը կարող է առաջանալ մեծ քաղաքային ժամացույցների վաղ օրինակներից, որտեղ անիմացիոն կերպարները պարունակվում են հայտնի մեքենաներում, ինչպիսիք են Ստրասբուրգի և Պրահայի աստղագիտական ժամացույցները: Ստրասբուրգի ամենահայտնի տաճարի տարրի առաջին տարբերակի ոսկեզօծ աքլորը, որն այժմ գտնվում է քաղաքի դեկորատիվ արվեստի թանգարանում, համարվում է աշխարհի ամենահին ավտոմատը:
Ռենե Դեկարտի և մյուսների փիլիսոփայական մտածողությամբ առաջնորդվելով՝ ի հայտ են եկել իրական չափերի և ավելի մանրանկարչության մեքենաներ։ Նա կարծում էր, որ կենդանիները պարզապես բարդ բիոմեխանիկական մեքենաներ են, որոնք կարելի է կառուցել:
Մարսողական բադը նկարել է Ժակ դը Վոկանսոնը (լուսանկարը տարածվել է Scientific American/Wikipedia-ի կողմից)
Սա բոլորովին նոր գաղափար չէ, բայց դա հանգեցնում է կենդանիների ավտոմատների շեշտադրմանը, որոնցից մի քանիսը դուրս են նախկին նկատառումների շրջանակից: Հետաքրքիր օրինակ է մարսողական բադը, որը շատ առումներով բադ է հիշեցնում, բայց ամենայուրահատուկն այն է, որ ուտում է հատիկավոր սնունդ, իսկ հետո թվում է, թե աղիքներ են թափվում:
Ժամանակակից լսարանի համար զարմանալի չէ, որ ավտոմատն իրականում չի մարսում սնունդը, սակայն ֆրանսիացի ինժեներ Ժակ դը Վոկանսոնը հստակորեն օգտագործել է դա բնության պարզունակ ռեալիզմը հետապնդելու համար:
Պետք չէ շատ ծիծաղել. դե Վոքանսոնը շատ ոլորտներում առաջամարտիկ էր (ներառյալ ավտոմատ ջուլհակի գյուտը և առաջին ամբողջովին մետաղյա խառատահաստոցի կառուցումը), նա կառուցեց այն, ինչ համարվում է առաջին բիոմեխանիկական ավտոմատը՝ ֆլեյտան։ նվագարկիչ, Այն կարող է նվագել տասներկու տարբեր երգեր: Նա նաև շինել է դափնահար։ Այս երկու ավտոմատների ոգեշնչումը ծագել է ֆրանսիացի վիրաբույժի անատոմիայի դասընթացից:
Սա նաև հայտնի ժամագործներ Պիեռ Ժակե-Դրոզի և Անրի Մայլարդեի դարաշրջանն էր, ովքեր ստեղծեցին ամենատպավորիչ մարդանման ավտոմատներից մի քանիսը, որոնք կարող էին նկարներ նկարել, ստորագրել և գրել պարզ հաղորդագրություններ:
19-րդ դարի կեսերը (մոտ 1860) մինչև մոտ 1910 թվականը համարվում էր «ավտոմատների ոսկե դարը» (կար նույնիսկ համանուն գիրք), քանի որ արդյունաբերական հեղափոխությունը առաջացրեց մեծ թվով ստանդարտացված մեխանիկական մասեր, և ավտոմատներ արտադրող ընկերությունների թիվը մեծացավ: Հեշտ է արտադրել: Հազարավոր ավտոմատներ և մեխանիկական երգեցիկ թռչուններ արտահանվեցին ամբողջ աշխարհով, և դրանք դեռ հայտնի էին կոլեկցիոներների մոտ մինչև Առաջին համաշխարհային պատերազմի նախօրեին։
Զարմանալի չէ, որ համաշխարհային տնտեսական երկընտրանքը և պահպանողական վերաբերմունքը, որոնք առաջացել են գլոբալ պատերազմների կործանարար ողբերգություններից, փոխել են ողջ Եվրոպայի (ավտոմատների արտադրության կենտրոններից մեկի) առաջնահերթությունները, և ավտոմատների ստեղծումն այլևս չի կիրառվում ավելի լայն պրակտիկայի համար: Չնայած այն երբեք ամբողջությամբ չանհետացավ Եվրոպայում, Ասիայում կամ Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներում, մեխանիկական գյուտը իր տեղը զիջեց իրերի գեղարվեստական կողմին, քանի որ էլեկտրաէներգիայի և արտադրության տեխնոլոգիայի առաջընթացը ավտոմատների արտադրությունը համեմատաբար դյուրին դարձրեց:
Որոշ ժամանակ ընկերությունները կամ կենտրոնացած էին ավտոմատներով էլեգանտ արվեստի ստեղծման վրա, կամ խաղալիքների նման էժան սարքեր պատրաստելու վրա: Այժմ համացանցի դարաշրջանում մենք տեսել ենք այս նախագծերի վերածնունդը, քանի որ մարդիկ կրկին ենթարկվում են ավտոմատների տպավորիչ, բայց հետաքրքիր կողմերին. դուք կարող եք գտնել բազմաթիվ հետաքրքիր և էժան օրինակներ ինտերնետում:
Թեև դա կարող է մի փոքր հիասթափեցնել նրանց համար, ովքեր սիրում են ավտոմատների գեղարվեստական վարպետությունը և անհավատալի ճարտարագիտությունը, մատչելի գինը թույլ է տալիս մարդկանց հեշտությամբ մուտք գործել ինժեներական սկզբունքների աշխարհ հետաքրքիր ավտոմատների միջոցով:
Սա ինձ մանրամասնորեն հասկացավ, թե ինչպես են պարզ մեխանիկական սկզբունքները միավորվել՝ ստեղծելով պատմության ամենահիասքանչ գյուտերը:
Յուրաքանչյուրի համար, ով այսօր ուշադրություն է դարձնում բարձրակարգ ավտոմատներին, ակնհայտ է, որ արտասովոր ճարտարագիտությունը կարող է զուգակցվել տպավորիչ գեղարվեստական վարպետության հետ՝ հասնելու հրաշալի նպատակներին: Բայց նույնիսկ ամենաբարձր որակի օրինակներում, վարելու ավտոմատների սկզբունքները հիմնականում նույնն են, ինչ դարեր շարունակ կիրառվել են, քանի որ դրանցից շատերը հիմնված են շատ պարզ մեխանիկական սկզբունքների վրա՝ շարժում առաջացնելու համար:
Ուզում եմ ասել, որ ավտոմատների 95%-ը շարժում ստեղծելու համար օգտագործում է հինգ հիմնական մեխանիկական սկզբունքներ, և միայն հազվադեպ դեպքերում են օգտագործվում այնպիսի բաներ, որոնք չեն համապատասխանում այս կատեգորիաներին: Կատեգորիաները հետևյալն են՝ անիվներ, ճախարակներ, շարժակներ, խցիկներ և միացնող ձողեր: Եթե ես կպչուն լինեի, ես կարող էի միավորել անիվները, ճախարակները և շարժակներն ավելի մեծ խմբի մեջ: Բայց նրանց ստեղծած գործողությունները որոշակիորեն տարբեր են և կարող են օգտագործվել եզակի գործողությունների համար, ուստի եկեք մնանք հինգ ընդհանուր կատեգորիաներին:
Առաջինը անիվն է: Շատ դեպքերում այն պարզապես շարժվում է առանցքի վրա, որպեսզի օբյեկտը պտտվի, կամ ստեղծում է գծային շարժում ամբողջ մեքենայի համար՝ հիմնված ավտոմատի վրա, այն վարում է ինչպես մարդատար վագոն կամ գնացք, կամ օգտագործում է թաքնված անիվներ՝ կենդանիներ ստեղծելու համար: Պատրանքը շարժման.
Անիվը կարող է լինել մեկ այլ մեխանիզմի ներքին շարժիչ, կամ կարող է լինել միայն մեխանիկական շղթայի վերջնական բաղադրիչը: Վերջնական բաղադրիչի անիվ լինելու լավ օրինակ է կկու ժամացույցը, որը բնութագրվում է նիշերի օղակով, որը դուրս է գալիս ժամացույցի մարմնի ներսից և սովորաբար կցվում է պարզ անիվի կողքին:
Ճախարակները անիվների էվոլյուցիան են, քանի որ դրանք կարող են լինել հարթ կամ ատամնավոր և կապվել շղթաներով կամ գոտիներով՝ պտույտը հեռավոր առարկաներին փոխանցելու համար: Կախված պարամետրից՝ ճախարակը կարող է որոշակի անկյան տակ փոխանցել պտտվող շարժումը ճկուն գոտու միջոցով (սովորաբար հայտնաբերվում է տարբեր հին արդյունաբերական մեքենաների վրա) և կարող է որոշակի պաշտպանություն ապահովել մեխանիզմի հարվածներից:
Երկու ճախարակների միջև տրամագծի փոփոխությունը կարող է մեծացնել կամ նվազեցնել արագությունը, բայց ավելի կարևոր է, որ այն իրականում կարող է փոխել կիրառվող ուժի չափը: Սա լուծում է այն խնդիրը, որ մուտքը չափազանց թույլ է խոշոր բաղադրիչներն ուղղակիորեն տեղափոխելու համար կամ չափազանց հզոր է և պետք է կրճատվի մեխանիզմը պաշտպանելու համար:
Հետագա զարգացման դեպքում փոխանցումները հիմնականում ատամնավոր ճախարակներ են, դրանք պատրաստված են շատ ճշգրիտ և կարող են ուղղակիորեն ցանցավորվել մեկ այլ ատամնավոր ճախարակի հետ:
Ամենավաղ հանդերձանքները բացարձակապես ոչ ճշգրիտ էին: Փոխանցումներից մեկն ուներ երկու զուգահեռ անիվներ, որոնց միմյանց միացնում էին հավասարաչափ ձողեր: Այս անիվները ցանցավորվում էին մեկ անիվով, որը դուրս էր ցցվել եզրից հավասարաչափ բաժանված ձողերով: Դրանք կարելի է գտնել Հին Չինաստանի կամ Հունաստանի ամենահին ավտոմատներում և հանդիսանում են աշխարհի ամենահայտնի խոշոր ժամացույցների հիմնական բաղադրիչները:
Բայց տեխնոլոգիայի առաջընթացի և հանդերձանքի երկրաչափության հետագա ըմբռնման հետ մեկտեղ ստեղծվեցին այն շատ ճշգրիտ փոխանցումները, որոնք դուք կճանաչեք այսօր, որոնք կարող են շատ ճշգրիտ փոխանցել շատ մեծ ուժեր և, ինչպես ճախարակները, կարող են օգտագործվել արագությունը, ուժը կամ ապահովելու համար: ճշգրիտ ժամանակի մեխանիզմի հարաբերակցությունը (ակնհայտորեն): Ճշգրիտ շարժակների գյուտը թույլ տվեց շատ բարդ մեքենաներին, օգտագործելով հիմնական լծակները, հասնելու իրենց ողջ ներուժին:
Տեսախցիկը ևս մեկ հնագույն մեխանիզմ է, քանի որ ամենապարզ տերմիններով այն էքսցենտրիկ լիսեռով անիվ է: Սա առաջացնում է ոչ սովորական կրկնվող շարժում, որը կարող է օգտագործվել գծային շարժում վարելու համար: Հիմնական սկզբունքն օգտագործում է հատուկ ձևի անիվներ, սովորաբար շրջանաձև տերևի կամ պարուրաձև խխունջի ձևով, խցիկի հետևորդով (պարզ մատ կամ ատամ, որը հենվում է ծայրամասում), շարժումը փոխակերպելու այլ անիվի կամ միացնող գավազանի՝ դրանով իսկ ձևավորելով Ա. հետընթաց և չորրորդ շարժում. Սա կարող է լինել չափազանց հիմնական կամ չափազանց բարդ շարժում, բայց սկզբունքը նույնն է.
Վերջին շինանյութը միացնող գավազանն է, որը ներառում է խցիկի հետևորդը, լծակը և հիմնական առանցքային թեւը: Այս կառույցները շատ պարզ են, բայց իրականում դրանք հիմնական հատկանիշներն են, որոնք շարժում են ստեղծում ավտոմատներում: Միացնող գավազանը կազմված է գավազանից, որը պտտվում է մեկ առանցքի շուրջ, երկու ծայրերում միացնում է երկու առանցք կամ միացնում է երեք կամ ավելի առանցքներ՝ բարդ շարժման ուղի ստեղծելու համար:
Հրապարակման ժամանակը՝ Dec-08-2021
