Automata: Misteret magjike të botës së lashtë, mrekullitë mekanike të Mesjetës, mrekullitë moderne të mjeshtrit. Epo, mjaft aliteracion.
Automata, automata, robot, makinë automatike: Të gjitha këto fjalë përshkruajnë një klasë makinerish që konsiderohen relativisht vetë-operuese dhe mund të kryejnë funksione ose operacione të para-programuara për shkak të një sërë udhëzimesh mekanike të paracaktuara.
Shënim anësor për nerdët e gramatikës: Automata dhe automata janë të dyja versione ligjore në shumës të automatave; megjithatë, një "makinë shitëse" është një lloj kafeterie që duket si një makinë shitëse me ushqim në një kabinë, do të hapet kur të futet një monedhë.
Automata mund të kenë forma dhe madhësi të ndryshme dhe mund të bëjnë pothuajse çdo gjë që njerëzit mund të imagjinojnë dhe projektojnë në një sistem mekanik.
Automatat ku dua të përqendrohem janë disa versione komplekse që mund t'i njihni, të tilla si orët e qyqeve (zogjtë që dalin nga dera për të treguar kohën) ose lodra të thjeshta tavoline me dorë të kafshëve (të tilla si kuajt, zogjtë ose peshqit ) dhe skena interesante.
Automatet historike përfshijnë kuti muzikore me figurina, zogj që cicërijnë dhe figura njerëzore shumë komplekse dhe të mrekullueshme nga Pierre Jaquet-Droz duke vizatuar, duke shkruar fraza ose duke luajtur instrumente muzikore.
Do të prezantoj më shumë shembuj më vonë, por së pari le të kuptojmë historinë e automatëve që nga fillimi.
Inxhinierët dhe zejtarët inteligjentë kanë ndërtuar automatikë për një kohë të gjatë, dhe disa të dhëna u shfaqën që në vitin 1000 para Krishtit, që është më shumë se 3000 vjet më parë.
Mjerisht, shembuj nga kulturat e lashta si Kina, Greqia dhe Roma ose janë harruar nga historia ose mund të mbijetojnë vetëm përmes teksteve, vizatimeve dhe pikturave. Njerëzit mund të përfshijnë mekanizmin e lashtë Antikythera rreth 100 para Krishtit në diskutim, por duke qenë se kjo mund të mos jetë një makinë automatike, por një numërim dhe kalkulator i komplikuar, nuk do ta përfshij këtu.
Objektet më të hershme zakonisht krijohen si makina fetare për të treguar fuqinë e udhëheqësve ose për të evokuar përvoja shpirtërore kur vizitoni vende të shenjta si tempujt. Megjithatë, edhe në shekullin e parë pas Krishtit, heroi i Aleksandrit, i njohur për kontributin e tij në shkencë, matematikë dhe inxhinieri, krijoi një lojë mekanike skenike duke përdorur litarë, nyje, ingranazhe dhe makina të tjera të thjeshta për ta përfunduar atë, e cila supozohet se zgjati 10 minuta. .
Duke përdorur ekspertizën e tij në hidraulikë, pneumatikë dhe mekanikë, Hero shpiku makina që mund të kryejnë detyra përveç argëtimit, të tilla si karrocat e programueshme vetë-drejtuese, makinat shitëse, organet e erës dhe makinat e ndryshme të luftës.
Kjo është zakonisht historia paralele e automatave: ana interesante kombinohet me shpikjen dhe inxhinierinë për të frymëzuar dhe treguar përparimin mekanik në mënyra interesante dhe ndonjëherë magjike.
Në varësi të kohës dhe vendit në histori, civilët supersticioz mund t'i shohin automatikët me dyshim, sepse shumë njerëz nuk kanë përvojë të dorës së parë me pajisje të tilla. Kjo do të thotë që historia e një statuje apo mrekullie të mrekullueshme do të përhapet në të gjithë turmën, por në fakt është një pajisje e zgjuar e krijuar për të imituar një përvojë misterioze.
Në mesjetë, pjesa më e madhe e botës "perëndimore" humbi aftësitë dhe njohuritë për të bërë makina të tilla. Bizanti dhe bota më e gjerë arabe vazhduan traditat e grekëve (dhe ndoshta kinezët, falë tregtisë me Lindjen e Largët) ), krijonin makina të ngjashme dhe shkruanin letra, të tilla si "Një libër mbi pajisjet e zgjuara" në Irakun e sotëm përreth. 850 pas Krishtit.
Automatet e krijuara nga inxhinierë dhe shpikës myslimanë janë vërtet të pabesueshme, shekuj më herët se shumë shembuj të famshëm perëndimor. Epoka e Artë Islame midis viteve 780 dhe 1260 pas Krishtit dëshmoi një shpërthim përparimi shkencor të krahasueshëm me çdo periudhë të historisë: ato ishin themeli i shumicës së traditave shkencore perëndimore.
Automatet nga koha dhe rajonet gjeografike përfshijnë krijesa të krijuara nga njeriu si statujat e erës, gjarpërinjtë, akrepat dhe zogjtë që këndojnë, lojtarët e programueshëm të flautit, varkat me shirita robotikë "katër persona" dhe më praktike me duar me lavatriçe moderne automatike me mekanizëm larës. .
Deri atëherë, Kina mund të ketë një traditë dymijëvjeçare të automateve dhe po prodhon automatikë të përbërë nga tigra që vrumbullojnë, zogj që këndojnë, zogj fluturues dhe madje edhe orë komplekse uji me numra matëse.
Ka përshkrime të shfaqjeve automatike mekanike të kukullave, orkestrave automatike dhe dragonjve mekanikë, për të përmendur disa. Mjerisht, shumica e gjërave të krijuara ose të regjistruara u shkatërruan më vonë nga dinastia e pushtuar Ming në mesin e shekullit të 14-të, duke bërë që shumë gjëra të harroheshin nga historia.
Edhe pse ekziston ende një traditë e automatave në disa pjesë të Evropës, në shekullin e 13-të, u rinovua një interes për krijimet dhe pajisjet e dizajnuara për të tronditur turistët, dhe këto produkte dhe pajisje u shfaqën përsëri në gjykata në të gjithë Evropën.
Kjo kohë besohet të jetë ndikuar kryesisht nga tekstet greke të përkthyera në latinisht dhe italisht, të cilat nxitën interesin për krijimin e matematikanëve dhe shpikësve të lashtë. Rilindja e famshme e automatave ndodhi gjatë epokës së Rilindjes dhe Iluminizmit.
Në të kaluarën, teknologjia e automatëve mundësohej nga hidraulikë (ujë), pneumatikë (erë dhe avull) ose graviteti (nga pesha), gjë që kufizoi shumë kompleksitetin dhe madhësinë e pajisjeve. Automatet shumë të vogla dhe komplekse kërkojnë shfaqjen e teknologjive të reja.
Me adoptimin e gjerë të sistemeve më të avancuara inxhinierike, matematikore dhe teknologjike (të tilla si prodhimi i orëve) dhe shkencës metalurgjike (të përdorura për të bërë susta), aftësia për të krijuar makina vërtet komplekse (dhe të bukura) ka lulëzuar.
Për qindra vjet, ne kemi hyrë në atë që unë e konsideroj si epokën e artë të automatave, kur disa nga shembujt më të famshëm ekzistojnë ende. Ka shumë shembuj të mirë dhe shumë njerëz mund të mendojnë se koncepti i automatëve rrjedh kryesisht nga ajo epokë.
Nga fillimi i shekullit të 15-të deri në fillim të shekullit të 20-të, automatikët u zhvilluan paralelisht me orët, orët dhe makineritë industriale, duke ndjekur joformalisht përparimin e inovacionit dhe shpikjes mekanike.
Japonia dhe Kina janë ende të forta në këtë drejtim, madje edhe pas turbullirave të dinastisë, ende po zbulohen shembuj të mrekullueshëm të kësaj periudhe. Në Japoni, praktika e kukullave mekanike "karakuri" ka një traditë të gjatë nga mesi i viteve 1660 deri në fillim të shekullit të 20-të.
Prodhuesit e mjeteve, prodhuesit e orës, bravandreqës, shpikësit dhe madje edhe magjistarët kanë krijuar disa automata vërtet të mahnitshme, megjithëse ato janë ende të ngjashme me ato qindra deri mijëra vjet më parë, por tani më kompakte dhe komplekse.
Detaje të orës astronomike të katedrales së Strasburgut, Francë (Foto me mirësjellje nga Tangopaso/Wikipedia Commons)
Shpikja e orës moderne të qyqeve ndodhi gjatë kësaj periudhe, e cila mund të ketë evoluar nga shembujt e hershëm të orëve të mëdha të qytetit, ku personazhet e animuar gjenden në makina të famshme si orët astronomike në Strasburg dhe Pragë. Gjeli i praruar në versionin e parë të elementit më të famshëm të katedrales së Strasburgut, i vendosur tani në muzeun e arteve dekorative të qytetit, konsiderohet automata më e vjetër në botë.
Të shtyrë nga të menduarit filozofik të René Descartes dhe të tjerëve, janë shfaqur makina me përmasa reale dhe më shumë në miniaturë. Ai besonte se kafshët janë thjesht makina komplekse biomekanike që mund të ndërtohen.
Rosa tretëse e vizatuar nga Jacques de Vaucanson (foto e ndarë nga Scientific American/Wikipedia)
Kjo nuk është një ide krejtësisht e re, por çon në një theksim në automatat e kafshëve, disa prej të cilave janë përtej qëllimit të konsideratave të mëparshme. Një shembull interesant është rosa tretëse, e cila i ngjan rosës në shumë mënyra, por më e veçanta është se ha ushqim me kokrriza dhe më pas duket se ka jashtëqitje.
Për audiencën moderne, nuk është për t'u habitur që automata nuk e tret ushqimin, por inxhinieri francez Jacques de Vaucanson e përdori qartë këtë për të ndjekur realizmin primitiv të natyrës.
Nuk duhet të qeshim shumë: de Vaucanson ishte një pionier në shumë fusha (duke përfshirë shpikjen e tezgjahut automatik dhe ndërtimin e tornosë së parë tërësisht metalike), ai ndërtoi atë që besohet të jetë automatiku i parë biomekanik, një flaut. lojtar, Mund të luajë dymbëdhjetë këngë të ndryshme. Ai ndërtoi edhe një dajre. Frymëzimi për këto dy automate erdhi nga kursi i anatomisë i një kirurgu francez.
Kjo ishte gjithashtu epoka e orarbërësve të famshëm Pierre Jaquet-Droz dhe Henri Maillardet, të cilët krijuan disa nga automatikët humanoidë më mbresëlënës që mund të vizatonin fotografi, të nënshkruanin dhe të shkruanin mesazhe të thjeshta.
Mesi i shekullit të nëntëmbëdhjetë (rreth 1860) deri në rreth 1910 u konsiderua si "epoka e artë e automatave" (madje kishte një libër me të njëjtin emër), sepse revolucioni industrial bëri që të dilnin një numër i madh i pjesëve mekanike të standardizuara. dhe numri i kompanive që prodhojnë automata u shtua. Lehtë për t'u prodhuar. Mijëra automata dhe zogj këngëtarë mekanikë u eksportuan në të gjithë botën dhe ata ishin ende të popullarizuar nga koleksionistët deri në prag të Luftës së Parë Botërore.
Çuditërisht, dilema ekonomike globale dhe qëndrimet konservatore të shkaktuara nga tragjeditë shkatërruese të luftërave globale kanë ndryshuar prioritetet e të gjithë Evropës (një nga qendrat e prodhimit të automatëve) dhe krijimi i automateve nuk vlen më për praktikën më të gjerë. Megjithëse nuk u zhduk kurrë plotësisht në Evropë, Azi apo Shtetet e Bashkuara të Amerikës, shpikja mekanike i la vendin anës artistike të gjërave, sepse përparimet në energjinë elektrike dhe teknologjinë e prodhimit i bënë automatet relativisht të lehta për t'u prodhuar.
Për një kohë, kompanitë ose ishin të fokusuara në krijimin e artit elegant me automata, ose në prodhimin e pajisjeve të lira të ngjashme me lodrat. Tani në epokën e internetit, ne kemi parë një rilindje të këtyre projekteve, sepse njerëzit janë riekspozuar ndaj aspekteve mbresëlënëse, por interesante të automateve - mund të gjeni shumë shembuj interesantë dhe të lirë në internet.
Edhe pse mund të jetë pak zhgënjyese për ata që pëlqejnë mjeshtërinë artistike dhe inxhinierinë e jashtëzakonshme të automateve, çmimi i përballueshëm i lejon njerëzit të hyjnë lehtësisht në botën e parimeve inxhinierike përmes automateve interesante.
Kjo më dha një kuptim të hollësishëm sesi parimet e thjeshta mekanike u kombinuan për të krijuar disa nga shpikjet më spektakolare në histori.
Për këdo që i kushton vëmendje automatave të nivelit të lartë sot, është e qartë se inxhinieria e jashtëzakonshme mund të kombinohet me mjeshtëri artistike mbresëlënëse për të arritur qëllime të mrekullueshme. Por edhe në shembujt me cilësi më të lartë, parimet e automatave të drejtimit janë në thelb të njëjta me ato të përdorura me shekuj, sepse shumica e tyre bazohen në parime shumë të thjeshta mekanike për të gjeneruar lëvizje.
Dua të them se 95% e automateve përdorin pesë parime bazë mekanike për të krijuar lëvizje dhe vetëm në raste të rralla përdoren gjëra që nuk i përshtaten këtyre kategorive. Kategoritë janë si më poshtë: rrota, rrota, ingranazhe, kamera dhe shufra lidhëse. Nëse do të isha ngjitës, mund të kombinoja rrotat, rrotullat dhe ingranazhet në një grup më të madh. Por veprimet që ata krijojnë janë disi të ndryshme dhe mund të përdoren për veprime unike, ndaj le të qëndrojmë te pesë kategoritë e përgjithshme.
E para është rrota. Në shumë raste, ai thjesht lëviz në një aks për të lejuar që objekti të rrotullohet, ose krijon një lëvizje lineare për të gjithë makinën bazuar në një automat, e drejton atë si një makinë pasagjerësh ose një tren, ose përdor rrota të fshehura për të krijuar kafshë Iluzioni të lëvizjes.
Rrota mund të jetë motori i brendshëm i një mekanizmi tjetër, ose mund të jetë vetëm komponenti përfundimtar në një zinxhir mekanik. Një shembull i mirë i komponentit fundor që është një rrotë është një orë qyqe, e cila karakterizohet nga një unazë karakteri që del nga pjesa e brendshme e trupit të orës, zakonisht ngjitur në anën e një rrote të thjeshtë.
Rrotullat janë evolucioni i rrotave sepse ato mund të jenë të lëmuara ose të dhëmbëzuara dhe të lidhen me zinxhirë ose rripa për të transmetuar rrotullimin tek objektet e largëta. Në varësi të cilësimit, rrotulla mund të transmetojë lëvizje rrotulluese në një kënd të caktuar përmes një rripi fleksibël (zakonisht që gjendet në makina të ndryshme industriale të vjetra) dhe mund të sigurojë njëfarë mbrojtjeje nga ndikimi për mekanizmin.
Ndryshimi i diametrit midis dy rrotullave mund të rrisë ose zvogëlojë shpejtësinë, por më e rëndësishmja, në fakt mund të ndryshojë sasinë e forcës së aplikuar. Kjo zgjidh problemin që hyrja është shumë e dobët për të lëvizur drejtpërdrejt komponentët e mëdhenj ose është shumë i fuqishëm dhe duhet të reduktohet për të mbrojtur mekanizmin.
Në një zhvillim të mëtejshëm, ingranazhet janë në thelb rrotulla me dhëmbë, ato janë bërë me shumë saktësi dhe mund të lidhen drejtpërdrejt me një rrotull me dhëmbëza tjetër.
Ingranazhet më të hershme ishin absolutisht të pasakta. Njëra nga ingranazhet kishte dy rrota paralele me shufra të barabarta që i lidhnin ato. Këto rrota lidheshin me një rrotë të vetme që dilte nga buza në shufra të ndarë në mënyrë të barabartë. Këto mund të gjenden në automatet më të vjetra në Kinën e lashtë ose Greqinë dhe janë përbërësit kryesorë të disa prej orëve të mëdha më të famshme në botë.
Por me avancimin e teknologjisë dhe me kuptimin e mëtejshëm të gjeometrisë së ingranazheve, u krijuan ingranazhet shumë të sakta që do të njihni sot, të cilat mund të transmetojnë forca shumë të mëdha me shumë saktësi dhe, si rrotullat, mund të përdoren për të ndryshuar shpejtësinë, forcën ose sigurimin. një raport i saktë i mekanizmit të kohës (natyrisht). Shpikja e ingranazheve precize lejoi makineri shumë komplekse duke përdorur leva bazë për të arritur potencialin e saj të plotë.
Kamera është një tjetër mekanizëm më i vjetër, sepse, në termat më të thjeshtë, është një rrotë me një bosht të çuditshëm. Kjo prodhon lëvizje të pazakonta të përsëritura, të cilat mund të përdoren për të drejtuar lëvizjen lineare. Parimi bazë përdor rrota në formë të veçantë, zakonisht në formën e një gjetheje rrethore ose kërmilli spirale, me një pasues kamerë (një gisht ose dhëmb i thjeshtë që mbështetet në periferi) për të kthyer lëvizjen në një rrotë tjetër ose shufër lidhëse, duke formuar kështu A. lëvizje prapa dhe e katërt. Kjo mund të jetë një lëvizje jashtëzakonisht themelore ose jashtëzakonisht komplekse, por parimi është i njëjtë.
Blloku i fundit i ndërtimit është shufra lidhëse, e cila përfshin ndjekësin e kamerës, levën dhe krahun bazë të rrotullimit. Këto struktura janë shumë të thjeshta, por në fakt janë tiparet kryesore që krijojnë lëvizjen në automate. Shufra lidhëse përbëhet nga një shufër që rrotullohet rreth një boshti të vetëm, lidh dy akse në të dy skajet ose lidh tre ose më shumë akse për të krijuar një rrugë komplekse lëvizjeje.
Koha e postimit: Dhjetor-08-2021
