Автомати: Магичните мистерии на античкиот свет, механичките чуда на средниот век, модерните чуда на мајсторите. Доста алитерација.
Автомати, автомати, роботи, автоматска машина: Сите овие зборови опишуваат класа на машини кои се сметаат за релативно самостојни и можат да вршат однапред програмирани функции или операции поради низа однапред одредени механички инструкции.
Страна забелешка за граматички глупаци: Автоматите и автоматите се и правна множина верзии на автоматите; сепак, „автомат“ е еден вид кафетерија што изгледа како автомат со храна во кабина, ќе се отвори кога ќе се стави паричка.
Автоматите можат да имаат различни форми и големини и можат да направат речиси сè што луѓето можат да замислат и дизајнираат во механички систем.
Автоматите на кои сакам да се фокусирам се некои сложени верзии со кои можеби сте запознаени, како што се часовници со кукавици (птиците излегуваат од вратата за да го кажат времето) или едноставни животински десктоп играчки со рака (како коњи, птици или риби ) и интересни сцени.
Историските автомати вклучуваат музички кутии со фигурини, чврчорење птици и многу сложени и прекрасни човечки фигури од Пјер Жаке-Дроз кои цртаат слики, пишуваат фрази или свират креации на музички инструменти.
Ќе воведам повеќе примери подоцна, но прво да ја разбереме историјата на автоматите од почеток.
Паметните инженери и занаетчии граделе автомати долго време, а некои записи се појавиле уште во 1000 година пред нашата ера, што е пред повеќе од 3000 години.
За жал, примерите од античките култури како Кина, Грција и Рим или се заборавени од историјата или можат да опстанат само преку текст, цртежи и слики. Луѓето можеби го вклучуваат античкиот механизам Антикитера околу 100 п.н.е во дискусијата, но бидејќи ова можеби не е автоматска машина, туку комплицирано броење и калкулатор, нема да го вклучам овде.
Најраните предмети обично се создаваат како религиозни машини за да ја покажат моќта на водачите или да евоцираат духовни искуства при посета на свети места како што се храмовите. Сепак, уште во првиот век од нашата ера, херојот на Александар, познат по својот придонес во науката, математиката и инженерството, создал механичка сценска игра користејќи јажиња, јазли, запчаници и други едноставни машини за да ја заврши, која наводно траела 10 минути. .
Користејќи ја својата експертиза во хидрауликата, пневматиката и механиката, Херо измислил машини кои можат да извршуваат задачи покрај забавата, како што се програмабилни колички за самостојно возење, автомати, ветрови органи и разни воени машини.
Ова е обично паралелната историја на автоматите: интересната страна е комбинирана со изум и инженерство за да се инспирира и покаже механичкиот напредок на интересни, а понекогаш и магични начини.
Во зависност од времето и местото во историјата, суеверните цивили може да гледаат на автоматите со сомнеж, бидејќи многу луѓе немаат искуство од прва рака со такви уреди. Ова значи дека приказната за чудесна статуа или чудо ќе се прошири низ толпата, но всушност тоа е генијален уред дизајниран да имитира мистериозно искуство.
Во средниот век, поголемиот дел од „западниот“ свет ги загуби вештините и знаењето за правење такви машини. Византија и поширокиот арапски свет ги продолжија традициите на Грците (а можеби и на Кинезите, благодарение на трговијата со Далечниот Исток) ), создаваа слични машини и пишуваа трудови, како што е „Книга за генијални уреди“ во денешен Ирак околу 850 н.е.
Автоматите создадени од муслимански инженери и пронаоѓачи се навистина неверојатни, со векови порано од многу познати западни примери. Исламското златно доба помеѓу 780 и 1260 година од нашата ера беше сведок на експлозија на научен напредок споредлив со кој било период во историјата: тие беа основата на повеќето западни научни традиции.
Автоматите од времето и географските региони вклучуваат вештачки суштества како што се статуи од ветер, змии, скорпии и птици што пеат, програмабилни свирачи на флејти, чамци со роботски ленти за „четири лица“ и попрактични раце со модерна Автоматска машина за перење со механизам за перење .
Дотогаш, Кина може да има двеилјадна традиција на автомати, и произведува автомати составени од тигри што рикаат, птици што пеат, птици што летаат, па дури и сложени водни часовници со броеви за мерење на времето.
Постојат описи на автоматски механички куклени претстави, автоматски оркестри и механички змејови, за да именуваат неколку. За жал, повеќето од создадените или снимените работи подоцна биле уништени од освоената династија Минг во средината на 14 век, предизвикувајќи многу работи да бидат заборавени од историјата.
Иако сè уште постои традиција на автомати во некои делови на Европа, во 13 век, повторно се појави интерес за креации и уреди дизајнирани да ги шокираат туристите, па овие производи и уреди повторно се појавија на судовите низ Европа.
Се верува дека овој пат е под големо влијание на грчките текстови преведени на латински и италијански, кои поттикнале интерес за создавање на антички математичари и пронаоѓачи. Познатата ренесанса на автомати се случи за време на ерата на ренесансата и просветителството.
Во минатото, технологијата на автомати се напојуваше со хидраулика (вода), пневматика (ветер и пареа) или гравитација (по тежина), што во голема мера ја ограничуваше сложеноста и големината на опремата. Многу мали и сложени автомати бараат појава на нови технологии.
Со широко распространето усвојување на понапредни инженерски, математички и технолошки системи (како што е производството на часовници) и металуршката наука (кои се користат за правење пружини), способноста за создавање навистина сложени (и убави) машини процвета.
Стотици години влеговме во она што јас го сметам за златното доба на автоматите, кога некои од најпознатите примери сè уште постојат. Има многу добри примери, а многу луѓе можеби мислат дека концептот на автомати во голема мера потекнува од таа ера.
Од почетокот на 15 век до почетокот на 20 век, автоматите се развивале паралелно со часовниците, часовниците и индустриските машини, неформално следејќи го напредокот на иновациите и механичките изуми.
Јапонија и Кина се уште се силни во овој поглед, па дури и по турбуленциите на династијата, се уште се откриваат прекрасни примери од овој период. Во Јапонија, практиката на механички „каракури“ кукли има долга традиција од средината на 1660-тите до почетокот на 20-от век.
Производителите на алатки, часовници, бравари, пронаоѓачи, па дури и волшебници создадоа навистина неверојатни автомати, иако сè уште се слични на оние пред стотици до илјадници години, но сега се покомпактни и сложени.
Детали за астрономскиот часовник на катедралата во Стразбур, Франција (Фотографијата е обезбедена од Тангопасо/Википедија Комонс)
Пронајдокот на модерниот часовник со кукавица се случил во овој период, кој можеби еволуирал од раните примери на големи градски часовници, каде анимирани ликови се содржани во познати машини како што се астрономските часовници во Стразбур и Прага. Позлатениот петел во првата верзија на најпознатиот елемент на катедралата во Стразбур, кој сега се наоѓа во градскиот музеј за украсни уметности, се смета за најстариот автомат на светот.
Водени од филозофското размислување на Рене Декарт и другите, се појавија машини во природна големина и повеќе минијатурни машини. Тој веруваше дека животните се само сложени биомеханички машини кои можат да се изградат.
Дигестивна патка нацртана од Жак де Вокансон (фотографија споделена од Scientific American/Wikipedia)
Ова не е сосема нова идеја, но води до акцент на животинските автомати, од кои некои се надвор од опсегот на претходните размислувања. Интересен пример е дигестивната патка, која на многу начини наликува на патка, но најуникатна е тоа што јаде зрнеста храна, а потоа изгледа дека има движење на дебелото црево.
За модерната публика, не е изненадувачки што автоматите всушност не ја вари храната, но францускиот инженер Жак де Вокансон јасно го искористи тоа за да го следи примитивниот реализам на природата.
Не треба многу да се смееме: Де Вокансон беше пионер во многу области (вклучувајќи го пронајдокот на автоматскиот разбој и изградбата на првиот целосно метален струг), тој го изгради она што се верува дека е првиот биомеханички автомат, флејта. плеер, Може да свири дванаесет различни песни. Изградил и тамбураш. Инспирацијата за овие два автомати дојде од курсот по анатомија на француски хирург.
Ова беше и ерата на познатите часовници Пјер Жаке-Дроз и Анри Маиларде, кои создадоа некои од најимпресивните хуманоидни автомати кои можеа да цртаат слики, да потпишуваат и да пишуваат едноставни пораки.
Средината на деветнаесеттиот век (околу 1860 година) до околу 1910 година се сметаше за „златното доба на автоматите“ (имаше дури и книга со исто име), бидејќи индустриската револуција предизвика да се појават голем број стандардизирани механички делови. и бројот на компании кои произведуваат автомати се зголеми. Лесен за производство. Илјадници автомати и механички песнопојни птици беа извезени низ целиот свет, а тие сè уште беа популарни кај колекционерите до предвечерието на Првата светска војна.
Сосема очекувано, глобалната економска дилема и конзервативните ставови предизвикани од деструктивните трагедии на глобалните војни ги променија приоритетите на цела Европа (еден од центрите за производство на автомати), а создавањето на автомати повеќе не се однесува на пошироката практика. Иако никогаш целосно не исчезна во Европа, Азија или Соединетите Американски Држави, механичкиот пронајдок отстапи место на уметничката страна на нештата, бидејќи напредокот во електричната енергија и технологијата на производство ги направи автоматите релативно лесни за производство.
За некое време, компаниите беа или фокусирани на создавање елегантна уметност со автомати или на правење евтини уреди слични на играчки. Сега во ерата на Интернет, видовме ренесанса на овие проекти бидејќи луѓето се повторно изложени на импресивните, но интересни аспекти на автоматите - можете да најдете многу интересни и евтини примери на Интернет.
Иако можеби е малку фрустрирачки за оние кои сакаат уметничко изработка и неверојатна техника на автоматите, пристапната цена им овозможува на луѓето лесно да влезат во светот на инженерските принципи преку интересни автомати.
Ова ми даде детално разбирање за тоа како едноставните механички принципи се комбинираат за да создадат некои од најспектакуларните пронајдоци во историјата.
За секој кој денес обрнува внимание на автоматите од високата класа, очигледно е дека извонредното инженерство може да се комбинира со импресивна уметничка изработка за да се постигнат прекрасни цели. Но, дури и во примерите со највисок квалитет, принципите на автоматите за возење се во основа исти како оние што се користат со векови, бидејќи повеќето од нив се засноваат на многу едноставни механички принципи за генерирање на движење.
Сакам да кажам дека 95% од автоматите користат пет основни механички принципи за да создадат движење, а само во ретки случаи се користат работи кои не се вклопуваат во овие категории. Категориите се следните: тркала, макари, запчаници, камери и спојни прачки. Да бев леплив, би можел да комбинирам тркала, макари и запчаници во поголема група. Но, дејствата што тие ги создаваат се малку различни и можат да се користат за уникатни акции, па да се задржиме на петте општи категории.
Првиот е тркалото. Во многу случаи, едноставно вози по оска за да му дозволи на објектот да ротира, или создава линеарно движење за целата машина врз основа на автомат, ја вози како патнички автомобил или воз, или користи скриени тркала за да создаде животни Илузијата на движење.
Тркалото може да биде внатрешен погон на друг механизам, или може да биде само последната компонента во механичкиот синџир. Добар пример за крајната компонента да биде тркало е часовникот со кукавица, кој се карактеризира со знак прстен што излегува од внатрешноста на телото на часовникот, обично прикачен на страната на едноставно тркало.
Макари се еволуција на тркалата бидејќи тие можат да бидат мазни или заби и да се спојат со синџири или ремени за да ја пренесат ротацијата на далечните објекти. Во зависност од поставувањето, макарата може да пренесува ротационо движење под одреден агол преку флексибилен појас (обично се наоѓа на различни постари индустриски машини) и може да обезбеди одредена заштита од удари за механизмот.
Промената на дијаметарот помеѓу двете макари може да ја зголеми или намали брзината, но уште поважно, всушност може да ја промени количината на применетата сила. Ова го решава проблемот што влезот е премногу слаб за директно да се движат големи компоненти или е премногу моќен и треба да се намали за да се заштити механизмот.
Во понатамошниот развој, запчаниците се во основа запчеста макара, тие се направени многу прецизно и можат директно да се вмрежат со друга запчеста макара.
Најраните брзини беа апсолутно неточни. Еден од запчаниците имаше две паралелни тркала со рамномерно распоредени прачки што ги поврзуваа. Овие тркала се поврзуваат со едно тркало што штрчело од раб на рамномерно распоредени прачки. Овие можат да се најдат во најстарите автомати во античка Кина или Грција и се главните компоненти на некои од најпознатите големи часовници во светот.
Но, со напредокот на технологијата и понатамошното разбирање на геометријата на запчаниците, се појавија многу прецизни запчаници што ќе ги препознаете денес, кои можат многу прецизно да пренесуваат многу големи сили и, како макари, може да се користат за промена на брзина, сила или обезбедување прецизен однос на механизмот за тајминг (очигледно). Пронајдокот на прецизни запчаници им овозможи на многу сложените машини кои користат основни лостови да го достигнат својот целосен потенцијал.
Камерата е уште еден најстар механизам бидејќи, наједноставно кажано, тоа е тркало со ексцентрично вратило. Ова произведува неконвенционално повторувачко движење, кое може да се користи за да се поттикне линеарно движење. Основниот принцип користи тркала во специјална форма, обично во облик на кружен лист или спирален полжав, со прицврстувач на камери (едноставен прст или заб што лежи на периферијата) за да го претвори движењето во друго тркало или поврзувачка прачка, со што се формира А наназад и четврто движење. Ова може да биде исклучително основно или исклучително сложено движење, но принципот е ист.
Последниот градежен блок е поврзувачката шипка, која го вклучува следбеникот на камери, рачката и основната ротирачка рака. Овие структури се многу едноставни, но тие се всушност главните карактеристики што создаваат движење во автоматите. Врската за поврзување е составена од прачка која ротира околу една оска, поврзува две оски на двата краја или поврзува три или повеќе оски за да создаде сложена патека на движење.
Време на објавување: Декември-08-2021 година
