Automata: Misteri magis ing jagad kuna, keajaiban mekanik ing Abad Pertengahan, keajaiban modern para pengrajin master. Inggih, cukup aliterasi.
Automata, automata, robot, mesin otomatis: Kabeh tembung iki njlèntrèhaké kelas mesin sing dianggep relatif mandhiri lan bisa nindakake fungsi utawa operasi sing wis diprogram amarga seri instruksi mekanik sing wis ditemtokake.
Cathetan sisih kanggo kutu buku grammar: Automata lan automata loro-lorone versi jamak legal saka automata; Nanging, "mesin vending" jenis cafeteria sing katon kaya mesin vending karo pangan ing cubicle , Bakal mbukak nalika duwit receh dipasang.
Automata bisa duwe macem-macem wujud lan ukuran, lan bisa nindakake meh kabeh sing bisa dibayangake lan dirancang dening wong menyang sistem mekanik.
Automata sing dakkarepake yaiku sawetara versi rumit sing sampeyan kenal, kayata jam cuckoo (manuk metu saka lawang kanggo ngandhani wektu) utawa dolanan desktop sing digerakake tangan kewan sing prasaja (kayata jaran, manuk utawa iwak. ) lan Pemandangan sing menarik.
Automata historis kalebu kothak musik kanthi patung-patung, manuk kicau, lan tokoh manungsa sing rumit lan apik tenan dening Pierre Jaquet-Droz nggambar gambar, nulis frasa, utawa muter alat musik.
Aku bakal ngenalake conto liyane mengko, nanging ayo ngerti sejarah automata wiwit wiwitan.
Insinyur lan pengrajin sing cerdas wis suwe mbangun automata, lan sawetara cathetan muncul ing awal kira-kira 1000 SM, yaiku luwih saka 3000 taun kepungkur.
Sayange, conto saka budaya kuno kayata China, Yunani, lan Roma wis dilalekake dening sejarah utawa mung bisa urip liwat teks, gambar, lan lukisan. Wong bisa uga kalebu mekanisme Antikythera kuna watara 100 SM ing rembugan, nanging wiwit iki bisa uga ora mesin otomatis, nanging pancacahan rumit lan kalkulator, Aku ora bakal kalebu kene.
Objek paling wiwitan biasane digawe minangka mesin religius kanggo nuduhake kekuwatan para pemimpin utawa kanggo nuwuhake pengalaman spiritual nalika ngunjungi papan suci kayata candhi. Nanging, sanajan ing abad kapisan Masehi, pahlawan Alexander, sing dikenal kanthi kontribusi ing ilmu pengetahuan, matematika, lan teknik, nyiptakake pentas mekanik kanthi nggunakake tali, knot, gear, lan mesin prasaja liyane kanggo ngrampungake sing diduga suwene 10 menit. .
Nggunakake keahliane ing hidrolik, pneumatik, lan mekanika, Hero nemokke mesin sing bisa nindakake tugas saliyane hiburan, kayata gerobak nyopir dhewe sing bisa diprogram, mesin vending, organ angin, lan macem-macem mesin perang.
Iki biasane sejarah paralel automata: sisih menarik digabungake karo penemuan lan teknik kanggo menehi inspirasi lan nuduhake kemajuan mekanik kanthi cara sing menarik lan kadhangkala gaib.
Gumantung ing wektu lan panggonan ing sajarah, warga sipil superstitious bisa ndeleng automata kanthi curiga, amarga akeh wong sing ora duwe pengalaman langsung karo piranti kasebut. Iki tegese crita reca utawa mukjizat bakal nyebar menyang wong akeh, nanging nyatane iki minangka piranti cerdas sing dirancang kanggo niru pengalaman misterius.
Ing Abad Pertengahan, umume jagad "Kulon" ilang katrampilan lan ngerti carane nggawe mesin kasebut. Byzantium lan donya Arab luwih akeh nerusake tradhisi Yunani (lan bisa uga wong Tionghoa, amarga perdagangan karo Timur Jauh) ), nggawe mesin sing padha lan nulis makalah, kayata "A Book on Ingenious Devices" ing Irak saiki. 850 Masehi.
Automata sing digawe dening insinyur lan penemu Muslim pancen luar biasa, pirang-pirang abad luwih awal tinimbang conto Barat sing misuwur. Jaman Emas Islam antara 780 lan 1260 Masehi nyakseni jeblugan kemajuan ilmiah sing bisa dibandhingake karo jaman apa wae ing sejarah: padha dadi pondasi tradisi ilmiah Barat.
Automata saka wektu lan wilayah geografis kalebu makhluk buatan manungsa kayata patung angin, ula, kalajengking lan manuk nyanyi, pemain suling sing bisa diprogram, prau kanthi pita robot "wong papat", lan tangan sing luwih praktis - kanthi mesin cuci otomatis modern kanthi mekanisme ngumbah. .
Nalika iku, China bisa uga duwe tradhisi automata rong ewu taun, lan ngasilake automata sing kasusun saka macan gemuruh, manuk sing nyanyi, manuk mabur, lan malah jam banyu sing kompleks kanthi nomer timekeeping.
Ana gambaran saka pagelaran wayang mekanik otomatis, orkestra otomatis, lan naga mekanik, kanggo sawetara jeneng. Sayange, akeh barang sing digawe utawa direkam banjur dirusak dening Dinasti Ming ing pertengahan abad kaping 14, nyebabake akeh perkara sing dilalekake dening sejarah.
Sanajan isih ana tradhisi automata ing sawetara bagéan Eropah, ing abad kaping 13, ana minat anyar ing kreasi lan piranti sing dirancang kanggo ngagetake turis, lan produk lan piranti kasebut muncul maneh ing pengadilan ing saindenging Eropa.
Wektu iki diyakini akeh dipengaruhi dening teks Yunani sing diterjemahake menyang basa Latin lan Italia, sing stimulus minat kanggo nggawe matématikawan lan penemu kuna. Renaissance automata sing misuwur dumadi nalika jaman Renaissance lan Pencerahan.
Ing jaman biyen, teknologi automata didhukung dening hidrolika (banyu), pneumatik (angin lan uap), utawa gravitasi (miturut bobot), sing mbatesi kerumitan lan ukuran peralatan kasebut. Automata sing cilik banget lan rumit mbutuhake teknologi anyar.
Kanthi nyebarake sistem teknik, matematika, lan teknologi sing luwih maju (kayata jam tangan) lan ilmu metalurgi (digunakake kanggo nggawe mata air), kemampuan kanggo nggawe mesin sing rumit (lan ayu) wis berkembang.
Kanggo atusan taun, kita wis mlebu apa sing dakanggep minangka umur emas automata, nalika sawetara conto sing paling misuwur isih ana. Ana akeh conto sing apik, lan akeh wong sing mikir yen konsep automata umume asale saka jaman kasebut.
Wiwit awal abad kaping 15 nganti awal abad kaping 20, otomatis dikembangake kanthi paralel karo jam, jam tangan, lan mesin industri, kanthi ora resmi nglacak kemajuan inovasi lan penemuan mekanik.
Jepang lan China isih kuwat ing babagan iki, lan sanajan sawise kerusuhan dinasti, conto apik banget ing jaman iki isih ditemokake. Ing Jepang, praktik wayang "karakuri" mekanik nduweni tradhisi sing dawa wiwit pertengahan 1660-an nganti awal abad kaping 20.
Produsen alat, jam tangan, tukang kunci, penemu, lan malah tukang sulap wis nggawe sawetara automata sing apik tenan, sanajan isih padha karo atusan nganti ewu taun kepungkur, nanging saiki luwih kompak lan rumit.
Rincian Jam Astronomi Katedral Strasbourg, Prancis (Foto duweni Tangopaso/Wikipedia Commons)
Penemuan jam cuckoo modern dumadi ing wektu iki, sing bisa uga wis berkembang saka conto awal jam kutha gedhe, ing ngendi karakter animasi ana ing mesin sing misuwur kayata jam astronomi ing Strasbourg lan Praha. Pitik jago emas ing versi pisanan saka unsur katedral paling misuwur ing Strasbourg, saiki dumunung ing museum seni dekoratif kutha, dianggep minangka automata paling tuwa ing donya.
Didorong dening pamikiran filosofis saka René Descartes lan liya-liyane, mesin ukuran urip lan luwih cilik wis muncul. Dheweke percaya yen kewan mung mesin biomekanik sing kompleks sing bisa dibangun.
Bebek pencernaan digambar dening Jacques de Vaucanson (foto sing dituduhake dening Scientific American/Wikipedia)
Iki dudu ide sing anyar, nanging ndadékaké emphasis ing automata kewan, sawetara sing ngluwihi ruang lingkup pertimbangan sadurunge. Conto sing menarik yaiku bebek pencernaan, sing meh padha karo bebek ing pirang-pirang cara, nanging sing paling unik yaiku mangan panganan granular lan banjur katon duwe gerakan usus.
Kanggo pamirsa modern, ora nggumunake yen automata ora bener-bener nyerna panganan, nanging insinyur Prancis Jacques de Vaucanson kanthi jelas nggunakake iki kanggo ngupayakake realisme alam primitif.
Kita ora kudu ngguyu banget: de Vaucanson minangka pionir ing pirang-pirang lapangan (kalebu panemuan mesin tenun otomatis lan pambangunan mesin bubut kabeh-logam pisanan), dheweke mbangun apa sing diyakini minangka otomatis biomekanik pisanan, suling. pamuter, Iku bisa muter rolas songs beda. Dheweke uga nggawe pemain rebana. Inspirasi kanggo loro automata kasebut asale saka kursus anatomi ahli bedah Prancis.
Iki uga jaman watchmakers misuwur Pierre Jaquet-Droz lan Henri Maillardet, sing digawe sawetara saka automata humanoid paling nyengsemaken sing bisa Draw gambar, mlebu lan nulis pesen prasaja.
Abad pertengahan abad XIX (kira-kira taun 1860) nganti kira-kira taun 1910 dianggep minangka "jaman keemasan automata" (malah ana buku kanthi jeneng sing padha), amarga revolusi industri nyebabake akeh bagean mekanik standar sing muncul. lan jumlah perusahaan sing ngasilake automata saya akeh. Gampang kanggo nggawe. Ewonan manuk tembang automata lan mekanik diekspor ing saindenging jagad, lan isih populer karo kolektor nganti Perang Dunia I.
Ora nggumunake, dilema ekonomi global lan sikap konservatif sing ditimbulake dening tragedi perang global sing ngrusak wis ngganti prioritas ing kabeh Eropa (salah sawijining pusat produksi automata), lan nggawe automata ora ditrapake maneh kanggo praktik sing luwih akeh. Sanajan ora tau ilang ing Eropa, Asia utawa Amerika Serikat, panemuan mekanik menehi dalan menyang sisi seni, amarga kemajuan teknologi listrik lan manufaktur ndadekake automata gampang diprodhuksi.
Kanggo sawetara wektu, perusahaan fokus kanggo nggawe seni sing elegan kanthi otomatis, utawa nggawe piranti kaya dolanan sing murah. Saiki ing jaman Internet, kita wis weruh renaissance saka proyèk-proyèk iki amarga wong maneh kapapar aspèk nyengsemaken nanging menarik saka automata-sampeyan bisa nemokake akeh menarik lan mirah conto ing Internet.
Sanajan bisa uga rada frustasi kanggo wong-wong sing seneng karo pakaryan seni lan teknik automata sing luar biasa, rega sing terjangkau ngidini wong gampang mlebu ing jagad prinsip teknik liwat automata sing menarik.
Iki menehi kula pangerten rinci carane prinsip mechanical prasaja digabungake kanggo nggawe sawetara saka penemuan paling spektakuler ing sajarah.
Kanggo sapa waé sing nggatekake automata sing paling dhuwur saiki, jelas manawa teknik sing luar biasa bisa digabung karo pakaryan seni sing apik banget kanggo nggayuh tujuan sing apik. Nanging sanajan ing conto sing paling dhuwur, prinsip nyopir otomatis padha karo sing digunakake ing pirang-pirang abad, amarga umume adhedhasar prinsip mekanik sing gampang banget kanggo ngasilake gerakan.
Aku arep ngomong sing 95% saka automata nggunakake limang prinsip mechanical dhasar kanggo nggawe gerakan, lan mung ing kasus langka iku digunakake sing ora pas karo kategori iki. Kategori kasebut minangka nderek: roda, katrol, gir, cam lan rod penghubung. Yen aku stickler, Aku bisa gabungke wheel , pulleys lan Gir menyang grup luwih gedhe. Nanging tumindak sing digawe rada beda lan bisa digunakake kanggo tumindak unik, mula ayo tetep ing limang kategori umum.
Sing pisanan yaiku roda. Ing pirang-pirang kasus, mung nyopir ing sumbu supaya obyek bisa muter, utawa nggawe gerakan linear kanggo kabeh mesin adhedhasar otomatis, nyopir kaya mobil penumpang utawa sepur, utawa nggunakake roda sing didhelikake kanggo nggawe kewan. saka gerakan.
Roda bisa dadi drive internal mekanisme liyane, utawa bisa dadi mung komponen final ing chain mechanical. Conto apik saka komponèn pungkasan wheel punika jam cuckoo, kang ditondoi dening ring karakter sing metu saka njero awak jam, biasane ditempelake ing sisih rodha prasaja.
Katrol minangka evolusi roda amarga bisa lancar utawa duwe untu lan bolong nganggo ranté utawa sabuk kanggo ngirim rotasi menyang obyek sing adoh. Gumantung ing setelan, katrol bisa ngirim gerakan rotasi ing amba tartamtu liwat sabuk fleksibel (biasane ditemokaké ing macem-macem mesin industri lawas) lan bisa nyedhiyani sawetara pangayoman impact kanggo mekanisme.
Owah-owahan diameter ing antarane rong katrol bisa nambah utawa nyuda kacepetan, nanging sing luwih penting, bisa ngganti jumlah tenaga sing ditrapake. Iki solves masalah sing input banget banget kanggo langsung mindhah komponen gedhe utawa banget kuat lan kudu suda kanggo nglindhungi mekanisme.
Ing pembangunan luwih, Gir Sejatine toothed pulleys, padha digawe banget akurat lan bisa langsung bolong karo katrol toothed liyane.
Gir paling awal pancen ora akurat. Salah siji saka Gir wis loro wheel podo karo rod roto-roto nyambungake. Roda iki digabung karo roda siji sing metu saka pinggir ing rod sing rata-rata. Iki bisa ditemokake ing automata paling tuwa ing China utawa Yunani kuna, lan minangka komponen utama saka sawetara jam gedhe sing paling misuwur ing donya.
Nanging kanthi kemajuan teknologi lan pangerten babagan geometri gear, gear sing tepat sing bakal sampeyan kenal saiki dadi, sing bisa ngirim pasukan sing gedhe banget kanthi akurat, lan, kaya katrol, bisa digunakake kanggo ngganti kacepetan, meksa utawa Nyedhiyakake. rasio mekanisme wektu sing tepat (jelas). Penemuan gear presisi ngidini mesin sing rumit banget nggunakake tuas dhasar kanggo nggayuh potensial lengkap.
Cam minangka mekanisme paling tuwa liyane amarga, ing istilah sing paling gampang, iku roda kanthi poros eksentrik. Iki ngasilake gerakan bola-bali sing ora konvensional, sing bisa digunakake kanggo nyopir gerakan linear. Prinsip dhasar nggunakake roda kanthi bentuk khusus, biasane ana ing wangun godhong bunder utawa bekicot spiral, kanthi pengikut cam (driji utawa untu sing prasaja ing pinggiran) kanggo ngowahi gerakan menyang roda utawa rod penghubung liyane, saéngga mbentuk A gerakan mundur lan kaping papat. Iki bisa dadi gerakan sing dhasar utawa rumit banget, nanging prinsipe padha.
Blok bangunan pungkasan yaiku rod penghubung, sing kalebu pengikut cam, tuas, lan lengen pivot dhasar. Struktur kasebut prasaja banget, nanging sejatine minangka fitur utama sing nggawe gerakan ing automata. Rod nyambungake dumadi saka rod sing muter watara sumbu siji, nyambungake loro sumbu ing loro ends, utawa nyambungake telu utawa luwih sumbu kanggo nggawe path gerakan Komplek.
Wektu kirim: Dec-08-2021
