Автоматтар: Ежелгі дүниенің сиқырлы сырлары, орта ғасырлардағы механикалық ғажайыптар, шебер шеберлердің қазіргі таңғажайыптары. Аллитерация жеткілікті.
Автоматтар, автоматтар, роботтар, автоматтар: Бұл сөздердің барлығы салыстырмалы түрде өздігінен жұмыс істейтін деп есептелетін және алдын ала анықталған механикалық нұсқаулар тізбегінің арқасында алдын ала бағдарламаланған функцияларды немесе операцияларды орындай алатын машиналар класын сипаттайды.
Грамматика мамандарына арналған қосымша ескерту: Автоматтар мен автоматтар автоматтардың заңды көпше нұсқалары болып табылады; дегенмен, «автомашин» - кабинада азық-түлік сататын автоматқа ұқсайтын асхана түрі, ол тиын салынған кезде ашылады.
Автоматтардың әртүрлі пішіндері мен өлшемдері болуы мүмкін және адамдар механикалық жүйеде елестете алатын және жобалай алатын барлық дерлік жасай алады.
Мен назар аударғым келетін автоматтар сізге таныс болуы мүмкін кейбір күрделі нұсқалар, мысалы, көкек сағаттар (құстар уақытты айту үшін есіктен шығады) немесе жануарлардың қолмен иінді жұмыс үстелі ойыншықтары (мысалы, жылқылар, құстар немесе балықтар сияқты). ) және қызықты көріністер.
Тарихи автоматтарға мүсіндері бар музыкалық қораптар, сайраған құстар және Пьер Жакет-Дроздың сурет салу, фразалар жазу немесе музыкалық аспаптарда ойнау сияқты өте күрделі және керемет адам фигуралары кіреді.
Мен қосымша мысалдарды кейінірек енгіземін, бірақ алдымен автоматтардың тарихын басынан бастап түсінейік.
Ақылды инженерлер мен шеберлер автоматтарды ұзақ уақыт бойы жасап келеді, ал кейбір жазбалар шамамен 1000 жыл бұрын пайда болды, бұл 3000 жылдан астам уақыт бұрын.
Өкінішке орай, Қытай, Грекия және Рим сияқты ежелгі мәдениеттердің мысалдары тарихта ұмытылды немесе тек мәтін, сызбалар және картиналар арқылы өмір сүре алады. Адамдар пікірталасқа біздің дәуірімізге дейінгі 100 жылдардағы ежелгі антикитера механизмін қосуы мүмкін, бірақ бұл автоматты машина емес, күрделі санау және калькулятор болғандықтан, мен оны мұнда қоспаймын.
Ең ерте нысандар әдетте көшбасшылардың күшін көрсету немесе храмдар сияқты қасиетті жерлерге барған кезде рухани тәжірибені ояту үшін діни машиналар ретінде жасалады. Алайда, біздің дәуіріміздің бірінші ғасырында ғылымға, математикаға және техникаға қосқан үлесімен танымал Александрдың батыры арқандарды, түйіндерді, тісті доңғалақтарды және басқа қарапайым машиналарды қолданып, оны аяқтау үшін 10 минутқа созылған механикалық сахналық пьеса жасады. .
Гидравлика, пневматика және механика саласындағы тәжірибесін пайдалана отырып, Hero ойын-сауықтан басқа, бағдарламаланатын өздігінен жүретін арбалар, сауда автоматтары, жел органдары және әртүрлі соғыс машиналары сияқты тапсырмаларды орындай алатын машиналарды ойлап тапты.
Бұл әдетте автоматтардың параллель тарихы: қызықты жағы механикалық прогресті қызықты, кейде сиқырлы жолдармен шабыттандыру және көрсету үшін өнертабыс пен инженериямен біріктіріледі.
Тарихтағы уақыт пен орынға байланысты ырымшыл азаматтар автоматтарға күдікпен қарауы мүмкін, өйткені көптеген адамдар мұндай құрылғылармен алғашқы тәжірибеге ие емес. Бұл ғажайып мүсін немесе ғажайып оқиғасы көпшілікке тарайтынын білдіреді, бірақ шын мәнінде бұл жұмбақ тәжірибеге еліктеуге арналған тапқыр құрылғы.
Орта ғасырларда «Батыс» әлемінің көпшілігі мұндай машиналарды жасау дағдылары мен ноу-хауларын жоғалтты. Византия және кең араб әлемі гректердің дәстүрлерін жалғастырды (мүмкін Қытайлар Қиыр Шығыспен сауданың арқасында), ұқсас машиналарды жасап, қазіргі Иракта «Тапқыр құрылғылар туралы кітап» сияқты қағаздар жазды. 850 ж.
Мұсылман инженерлері мен өнертапқыштары жасаған автоматтар Батыстың көптеген атақты мысалдарынан бірнеше ғасыр бұрын шынымен керемет. 780 және 1260 жылдар аралығындағы исламның алтын ғасыры тарихтағы кез келген кезеңмен салыстыруға болатын ғылыми прогрестің жарылысының куәсі болды: олар батыстық ғылыми дәстүрлердің көпшілігінің негізі болды.
Уақыт пен географиялық аймақтардағы автоматтарға жел мүсіндері, жыландар, шаяндар және ән айтатын құстар, бағдарламаланатын флейташылар, «төрт адамдық» роботтық жолақтары бар қайықтар және практикалық қолдар сияқты жасанды жаратылыстар кіреді - кір жуу механизмі бар заманауи Автоматты кір жуғыш машина. .
Осы уақытқа дейін Қытайда екі мың жылдық автоматтар дәстүрі болуы мүмкін және ол ақырған жолбарыстардан, ән айтатын құстардан, ұшатын құстардан және тіпті уақытты есепке алу нөмірлері бар күрделі су сағаттарынан тұратын автоматтарды шығарады.
Автоматты механикалық қуыршақ шоуларының, автоматты оркестрлердің және механикалық айдаһарлардың сипаттамалары бар. Өкінішке орай, жасалған немесе жазылған заттардың көпшілігі кейін 14 ғасырдың ортасында жаулап алған Мин әулеті тарапынан жойылып, көптеген нәрселер тарихтың ұмытылуына себеп болды.
Еуропаның кейбір бөліктерінде әлі де автоматтар дәстүрі бар болса да, 13 ғасырда туристерді таң қалдыруға арналған туындылар мен құрылғыларға қызығушылық қайта артты және бұл өнімдер мен құрылғылар Еуропадағы соттарда тағы да пайда болды.
Бұл уақытқа латын және итальян тілдеріне аударылған грек мәтіндері көп әсер етті, бұл ежелгі математиктер мен өнертапқыштардың шығармашылығына қызығушылықты тудырды. Әйгілі автоматтардың ренессансы Қайта өрлеу және ағарту дәуірінде болды.
Бұрын автоматтар технологиясы гидравлика (су), пневматика (жел және бу) немесе гравитация (салмақ бойынша) арқылы жұмыс істейтін, бұл жабдықтың күрделілігі мен өлшемдерін айтарлықтай шектеді. Өте шағын және күрделі автоматтар жаңа технологиялардың пайда болуын талап етеді.
Неғұрлым жетілдірілген инженерлік, математикалық және технологиялық жүйелердің (мысалы, сағат жасау) және металлургия ғылымының (серіппелер жасау үшін пайдаланылуы) кеңінен қолданылуымен шын мәнінде күрделі (және әдемі) машиналарды жасау мүмкіндігі өркендеді.
Жүздеген жылдар бойы біз автоматтардың алтын ғасыры деп санайтын кезеңге кірдік, бұл кезде ең танымал мысалдардың кейбірі әлі де бар. Көптеген жақсы мысалдар бар және көптеген адамдар автоматтар тұжырымдамасы негізінен сол дәуірден алынған деп ойлауы мүмкін.
15 ғасырдың басынан 20 ғасырдың басына дейін автоматтар сағаттармен, сағаттармен және өнеркәсіптік машиналармен параллель дамып, инновациялар мен механикалық өнертабыстың прогресін бейресми түрде бақылайды.
Бұл жағынан Жапония мен Қытай әлі де мықты, әулеттің аласапыранынан кейін де бұл кезеңнің тамаша үлгілері әлі де ашылуда. Жапонияда механикалық «каракури» қуыршақтары тәжірибесі 1660 жылдардың ортасынан 20 ғасырдың басына дейін ұзақ дәстүрге ие.
Құрал өндірушілері, сағат жасаушылар, слесарлар, өнертапқыштар және тіпті сиқыршылар бірнеше жүздеген-мыңдаған жылдар бұрынғыға ұқсас болғанымен, шын мәнінде таңғажайып автоматтар жасады, бірақ қазір ықшам әрі күрделі.
Страсбург соборының астрономиялық сағатының мәліметтері, Франция (Фотосурет Tangopaso/Wikipedia Commons сайтынан алынды)
Заманауи көкек сағаттың өнертабысы осы кезеңде орын алды, ол Страсбург пен Прагадағы астрономиялық сағаттар сияқты атақты машиналарда анимациялық кейіпкерлер бар үлкен қалалық сағаттардың ерте үлгілерінен дамыған болуы мүмкін. Страсбургтегі ең әйгілі собор элементінің бірінші нұсқасындағы алтын жалатылған әтеш, қазір қаланың сәндік өнер мұражайында орналасқан, әлемдегі ең көне автомат болып саналады.
Рене Декарттың және басқалардың философиялық ойлауының жетегінде өмірлік өлшемді және одан да көп миниатюралық машиналар пайда болды. Ол жануарларды құрастыруға болатын күрделі биомеханикалық машиналар деп есептеді.
Жак де Вокансон салған ас қорыту үйрек (фото Scientific American/Wikipedia бөліскен)
Бұл мүлдем жаңа идея емес, бірақ ол жануарлардың автоматтарына баса назар аударуға әкеледі, олардың кейбіреулері алдыңғы ойлардан тыс. Қызықты мысал - асқорыту үйрек, ол көп жағынан үйрекке ұқсайды, бірақ ең ерекшесі - түйіршіктелген тағамды жейді, содан кейін ішек қозғалысы бар сияқты.
Заманауи аудитория үшін автоматтардың тағамды шын мәнінде сіңірмейтіні таңқаларлық емес, бірақ француз инженері Жак де Вокансон мұны табиғаттың қарабайыр реализміне ұмтылу үшін анық пайдаланды.
Біз қатты күлмеуіміз керек: де Вокансон көптеген салаларда пионер болды (соның ішінде автоматты тоқу станогының өнертабысы және бірінші толық металл токарлық станоктың құрылысы), ол бірінші биомеханикалық автомат, флейта деп есептелетін нәрсені жасады. ойнатқыш, Ол он екі түрлі әнді ойнай алады. Сондай-ақ ол домбыра соқты. Бұл екі автоматтың шабыты француз хирургының анатомия курсынан алынды.
Бұл сонымен қатар сурет сала алатын, қол қоя алатын және қарапайым хабарламаларды жаза алатын ең әсерлі гуманоид автоматтарын жасаған әйгілі сағат шеберлері Пьер Жакет-Дроз мен Анри Майлардеттің дәуірі болды.
ХІХ ғасырдың ортасы (шамамен 1860 жыл) мен 1910 жылға дейін «автоматтардың алтын ғасыры» болып саналды (тіпті аттас кітап болды), өйткені өнеркәсіптік революция көптеген стандартталған механикалық бөлшектердің пайда болуына себеп болды, автоматтар шығаратын компаниялардың саны көбейді. Өндіріске оңай. Мыңдаған автоматтар мен механикалық ән құстары бүкіл әлемге экспортталды және олар Бірінші дүниежүзілік соғыс қарсаңында коллекционерлер арасында танымал болды.
Таңқаларлық емес, жаһандық экономикалық дилемма және жаһандық соғыстардың жойқын трагедиялары әкелген консервативті көзқарастар бүкіл Еуропаның (автоматтарды өндіру орталықтарының бірі) басымдықтарын өзгертті және автоматтарды жасау енді кеңірек тәжірибеге қолданылмайды. Ол Еуропада, Азияда немесе Америка Құрама Штаттарында ешқашан толығымен жойылмаса да, механикалық өнертабыс заттардың көркемдік жағына жол берді, өйткені электр және өндіріс технологиясының жетістіктері автоматтарды салыстырмалы түрде оңай өндіруге мүмкіндік берді.
Біраз уақыттан бері компаниялар автоматтармен талғампаз өнер жасауға немесе арзан ойыншық тәрізді құрылғылар жасауға бағытталған. Қазір Интернет ғасырында біз бұл жобалардың қайта өркендеуін көрдік, өйткені адамдар автоматтардың әсерлі, бірақ қызықты аспектілерімен қайта танысады - сіз Интернетте көптеген қызықты және арзан мысалдарды таба аласыз.
Автоматтардың көркемдік шеберлігі мен керемет инженериясын ұнататындар үшін бұл біраз ренжітсе де, қолжетімді баға адамдарға қызықты автоматтар арқылы инженерлік принциптер әлеміне оңай кіруге мүмкіндік береді.
Бұл маған қарапайым механикалық принциптердің тарихтағы ең керемет өнертабыстарды жасау үшін қалай біріктірілгенін егжей-тегжейлі түсінуге мүмкіндік берді.
Бүгінгі таңда жоғары деңгейлі автоматтарға назар аударатын кез келген адам үшін керемет мақсаттарға жету үшін ерекше инженерияны әсерлі көркемдік шеберлікпен біріктіруге болатыны анық. Бірақ ең жоғары сапалы мысалдарда да автоматтарды басқару принциптері негізінен ғасырлар бойы қолданылғандармен бірдей, өйткені олардың көпшілігі қозғалысты тудыратын өте қарапайым механикалық принциптерге негізделген.
Автоматтардың 95% қозғалыс жасау үшін бес негізгі механикалық принципті қолданатынын айтқым келеді және сирек жағдайларда ғана осы санаттарға сәйкес келмейтін заттар қолданылады. Санаттар келесідей: дөңгелектер, шкивтер, тісті доңғалақтар, жұдырықшалар және шатундар. Егер мен жабысқақ болсам, мен дөңгелектерді, шығырларды және берілістерді үлкенірек топқа біріктіре алар едім. Бірақ олар жасайтын әрекеттер біршама ерекшеленеді және бірегей әрекеттер үшін пайдаланылуы мүмкін, сондықтан бес жалпы санатқа тоқталайық.
Біріншісі - дөңгелек. Көптеген жағдайларда ол объектінің айналуына мүмкіндік беру үшін жай ғана ось бойынша қозғалады немесе автомат негізінде бүкіл машина үшін сызықтық қозғалыс жасайды, оны жолаушылар көлігі немесе пойыз сияқты басқарады немесе жануарларды жасау үшін жасырын дөңгелектерді пайдаланады. қозғалыстың.
Доңғалақ басқа механизмнің ішкі жетегі болуы мүмкін немесе ол механикалық тізбектің соңғы құрамдас бөлігі болуы мүмкін. Дөңгелектің соңғы құрамдас бөлігінің жақсы мысалы - әдетте қарапайым дөңгелектің бүйіріне бекітілген сағат корпусының ішкі жағынан пайда болатын таңбалық сақинамен сипатталатын көкек сағат.
Шкивтер дөңгелектердің эволюциясы болып табылады, өйткені олар тегіс немесе тісті болуы мүмкін және айналуды алыстағы объектілерге беру үшін шынжырлармен немесе белдіктермен торланады. Орнатуға байланысты шығыр икемді белдік арқылы белгілі бір бұрышта айналу қозғалысын жібере алады (әдетте әртүрлі ескі өнеркәсіптік машиналарда кездеседі) және механизмді соққыдан қорғауды қамтамасыз ете алады.
Екі шығыр арасындағы диаметрдің өзгеруі жылдамдықты арттыруы немесе азайтуы мүмкін, бірақ одан да маңыздысы, ол қолданылатын күш мөлшерін өзгерте алады. Бұл үлкен құрамдастарды тікелей жылжыту үшін кіріс тым әлсіз немесе тым күшті және механизмді қорғау үшін азайту қажет деген мәселені шешеді.
Одан әрі дамуда тісті доңғалақтар негізінен тісті шығырлар болып табылады, олар өте дәл жасалған және басқа тісті шкивпен тікелей торға қосылуы мүмкін.
Ең ерте берілістер мүлдем дәл емес еді. Тісті берілістердің бірінде біркелкі орналасқан штангалары бар екі параллель дөңгелек болды. Бұл дөңгелектер біркелкі орналасқан өзекшелерде жиектен шығып тұратын бір доңғалақпен біріктірілген. Оларды Ежелгі Қытайдағы немесе Грециядағы ең көне автоматтардан табуға болады және әлемдегі ең әйгілі үлкен сағаттардың негізгі құрамдас бөліктері болып табылады.
Бірақ технологияның дамуымен және тісті доңғалақ геометриясын одан әрі түсінумен сіз бүгін танитын өте дәл берілістер пайда болды, олар өте үлкен күштерді өте дәл өткізе алады және шкивтер сияқты жылдамдықты, күшті өзгерту немесе қамтамасыз ету үшін пайдаланылуы мүмкін. дәл уақыт механизмінің қатынасы (анық). Дәлдік берілістердің өнертабысы негізгі тетіктерді пайдаланатын өте күрделі машиналарға өзінің толық әлеуетіне жетуге мүмкіндік берді.
Жұдырықша тағы бір ең көне механизм болып табылады, өйткені қарапайым тілмен айтқанда, бұл эксцентрлік білігі бар дөңгелек. Бұл сызықтық қозғалысты жүргізу үшін пайдаланылуы мүмкін дәстүрлі емес қайталанатын қозғалысты тудырады. Негізгі принцип қозғалысты басқа дөңгелекке немесе шатунға түрлендіру үшін жұдырықшасы бар (шеткі жағында орналасқан қарапайым саусақ немесе тіс) әдетте дөңгелек жапырақ немесе спиральды ұлу тәрізді арнайы пішінді дөңгелектерді пайдаланады, осылайша А. артқа және төртінші қозғалыс. Бұл өте қарапайым немесе өте күрделі қозғалыс болуы мүмкін, бірақ принцип бірдей.
Соңғы құрылыс блогы жұдырықшаның ізбасарын, рычагты және негізгі айналмалы қолды қамтитын шатун болып табылады. Бұл құрылымдар өте қарапайым, бірақ олар шын мәнінде автоматтарда қозғалысты тудыратын негізгі мүмкіндіктер болып табылады. Шатун бір осьтің айналасында айналатын, екі ұшында екі осьті байланыстыратын немесе күрделі қозғалыс жолын жасау үшін үш немесе одан да көп осьтерді қосатын өзекшеден тұрады.
Жіберу уақыты: 08.12.2021 ж
