Аутомати: магичне мистерије античког света, механичка чуда средњег века, модерна чуда мајстора. Па, доста алитерације.
Аутомати, аутомати, робот, аутоматска машина: Све ове речи описују класу машина које се сматрају релативно самооперативним и које могу да обављају унапред програмиране функције или операције захваљујући низу унапред одређених механичких инструкција.
Додатна напомена за штребере из граматике: и аутомати и аутомати су легалне множине верзије аутомата; међутим, „аутомат“ је нека врста кафетерије која изгледа као аутомат са храном у кабини, отвара се када се убаци новчић.
Аутомати могу имати различите облике и величине и могу учинити скоро све што људи могу замислити и дизајнирати у механички систем.
Аутомати на које желим да се фокусирам су неке сложене верзије које су вам можда познате, као што су сатови са кукавицом (птице које искачу из врата да би казале време) или једноставне играчке за радну површину које се ручно покреће (као што су коњи, птице или рибе ) и занимљиве сцене.
Историјски аутомати укључују музичке кутије са фигурицама, цвркутом птица и веома сложеним и фантастичним људским фигурама Пјера Жаке-Дроза који црта слике, пише фразе или свира музичке инструменте.
Касније ћу увести више примера, али прво да разумемо историју аутомата од почетка.
Паметни инжењери и занатлије су дуго градили аутомате, а неки записи су се појавили већ око 1000 година пре нове ере, што је пре више од 3000 година.
Нажалост, примери из древних култура као што су Кина, Грчка и Рим су или заборављени у историји или могу опстати само кроз текст, цртеже и слике. Људи могу укључити древни механизам Антикитере око 100. године пре нове ере у дискусију, али пошто ово можда није аутоматска машина, већ компликовано бројање и калкулатор, нећу га укључити овде.
Најранији предмети се обично стварају као религиозне машине да покажу моћ вођа или да изазову духовна искуства приликом посете светим местима као што су храмови. Међутим, чак иу првом веку нове ере, Александров јунак, познат по својим доприносима науци, математици и инжењерству, направио је механичку сценску представу користећи ужад, чворове, зупчанике и друге једноставне машине да би је завршио која је наводно трајала 10 минута. .
Користећи своју стручност у области хидраулике, пнеуматике и механике, Херо је изумео машине које могу да обављају и задатке поред забаве, као што су програмабилна самовозећа колица, аутомати за продају, оргуље за ветар и разне ратне машине.
Ово је обично паралелна историја аутомата: занимљива страна је комбинована са проналаском и инжењерингом да би инспирисала и показала механички напредак на занимљиве и понекад магичне начине.
У зависности од времена и места у историји, сујеверни цивили могу са сумњом посматрати аутомате, јер многи људи немају искуства из прве руке са таквим уређајима. То значи да ће се прича о чудесној статуи или чуду проширити гомилом, али у ствари је реч о генијалном уређају дизајнираном да имитира мистериозно искуство.
У средњем веку, већина „западног“ света је изгубила вештине и знање како да направи такве машине. Византија и шири арапски свет наставили су традицију Грка (а можда и Кинеза, захваљујући трговини са Далеким истоком)), стварају сличне машине и пишу радове, као што је „Књига о генијалним уређајима“ у данашњем Ираку око 850 АД.
Аутомати које су створили муслимански инжењери и проналазачи су заиста невероватни, вековима раније од многих познатих западних примера. Златно доба ислама између 780. и 1260. године било је сведок експлозије научног напретка упоредивог са било којим периодом у историји: они су били темељ већине западних научних традиција.
Аутомати из времена и географских региона укључују створења направљена од стране човека као што су статуе ветра, змије, шкорпије и птице певачице, програмабилни свирачи флауте, чамци са роботским тракама за „четири особе“ и практичније руке – са модерном Аутоматском машином за прање веша са механизмом за прање .
До тада, Кина ће можда имати традицију аутомата дугу две хиљаде година и производи аутомате састављене од ричућих тигрова, птица певачица, птица које лете, па чак и сложених водених сатова са бројевима за мерење времена.
Постоје описи аутоматских механичких луткарских представа, аутоматских оркестара и механичких змајева, да споменемо само неке. Нажалост, већина ствари које су створене или забележене касније је уништена од стране покорене династије Минг средином 14. века, због чега су многе ствари заборављене у историји.
Иако још увек постоји традиција аутомата у неким деловима Европе, у 13. веку је обновљено интересовање за креације и уређаје дизајниране да шокирају туристе, а ови производи и уређаји су се поново појавили на судовима широм Европе.
Верује се да су на ово време у великој мери утицали грчки текстови преведени на латински и италијански, што је подстакло интересовање за стваралаштво античких математичара и проналазача. Чувена ренесанса аутомата догодила се у доба ренесансе и просветитељства.
У прошлости, аутоматска технологија је била покретана хидрауликом (вода), пнеуматиком (ветар и пара) или гравитацијом (по тежини), што је у великој мери ограничавало сложеност и величину опреме. Веома мали и сложени аутомати захтевају појаву нових технологија.
Са широко распрострањеним усвајањем напреднијих инжењерских, математичких и технолошких система (као што је часовничарство) и металуршке науке (које се користе за прављење опруга), способност стварања заиста сложених (и лепих) машина је процветала.
Стотинама година смо ушли у оно што сматрам златним добом аутомата, када неки од најпознатијих примера још увек постоје. Постоји много добрих примера и многи људи могу помислити да је концепт аутомата у великој мери изведен из тог доба.
Од раног 15. века до раног 20. века, аутомати су се развијали паралелно са сатовима, сатовима и индустријским машинама, неформално пратећи напредак иновација и механичких проналазака.
Јапан и Кина су и даље јаки у том погледу, а чак и након турбуленција династије, још увек се откривају дивни примери овог периода. У Јапану, пракса механичких „каракури“ лутака има дугу традицију од средине 1660-их до почетка 20. века.
Произвођачи алата, часовничари, бравари, проналазачи, па чак и мађионичари створили су неке заиста невероватне аутомате, иако су и даље слични онима од пре стотина до хиљада година, али сада су компактнији и сложенији.
Детаљ астрономског сата катедрале у Стразбуру, Француска (Фотографија љубазношћу Тангопасо/Википедиа Цоммонс)
Проналазак модерног сата са кукавицом догодио се током овог периода, који је можда еволуирао из раних примера великих градских сатова, где су анимирани ликови садржани у познатим машинама као што су астрономски сатови у Стразбуру и Прагу. Позлаћени петао у првој верзији најпознатијег елемента катедрале у Стразбуру, који се сада налази у градском музеју декоративне уметности, сматра се најстаријим аутоматом на свету.
Вођене филозофским размишљањем Ренеа Декарта и других, појавиле су се машине у природној величини и минијатурније. Веровао је да су животиње само сложене биомеханичке машине које се могу изградити.
Дигестивну патку нацртао Жак де Вокансон (фотографију дели Сциентифиц Америцан/Википедиа)
Ово није потпуно нова идеја, али доводи до нагласка на животињским аутоматима, од којих су неки изван оквира претходних разматрања. Занимљив пример је дигестивна патка, која на много начина подсећа на патку, али најјединственија је то што једе зрнасту храну, а затим изгледа да има нужду.
За савремену публику није изненађујуће што аутомат заправо не вари храну, али је француски инжењер Жак де Вокансон то јасно искористио да настави примитивни реализам природе.
Не треба се превише смејати: де Вокансон је био пионир у многим областима (укључујући проналазак аутоматског разбоја и конструкцију првог потпуно металног струга), направио је оно што се верује да је први биомеханички аутомат, флауту плејер, Може да репродукује дванаест различитих песама. Изградио је и тамбурашу. Инспирација за ова два аутомата дошла је из курса анатомије једног француског хирурга.
Ово је такође била ера чувених часовничара Пјера Жаке-Дроза и Анрија Мајардета, који су створили неке од најупечатљивијих хуманоидних аутомата који су могли да цртају слике, потписују и пишу једноставне поруке.
Средином деветнаестог века (око 1860.) до око 1910. године сматрало се да је „златно доба аутомата“ (постојала је чак и књига истог имена), јер је индустријска револуција изазвала појаву великог броја стандардизованих механичких делова, а број компанија које производе аутомате се умножио. Једноставан за производњу. Хиљаде аутомата и механичких птица певачица извезено је широм света, а биле су популарне међу колекционарима све до предвечерја Првог светског рата.
Није изненађујуће да су глобална економска дилема и конзервативни ставови које су донеле деструктивне трагедије глобалних ратова промениле приоритете целе Европе (једног од центара производње аутомата), а стварање аутомата више се не односи на ширу праксу. Иако никада није потпуно нестао у Европи, Азији или Сједињеним Америчким Државама, механички проналазак уступио је место уметничкој страни ствари, јер је напредак електричне енергије и производне технологије учинио аутомате релативно лаким за производњу.
Неко време компаније су биле или фокусиране на стварање елегантне уметности са аутоматима, или на прављење јефтиних уређаја налик играчкама. Сада, у доба интернета, видели смо ренесансу ових пројеката јер су људи поново изложени импресивним, али занимљивим аспектима аутомата - можете пронаћи много занимљивих и јефтиних примера на Интернету.
Иако може бити помало фрустрирајуће за оне који воле уметничко умеће и невероватан инжењеринг аутомата, приступачна цена омогућава људима да лако уђу у свет инжењерских принципа кроз занимљиве аутомате.
Ово ми је дало детаљно разумевање како су једноставни механички принципи комбиновани да би се створили неки од најспектакуларнијих изума у историји.
За свакога ко данас обраћа пажњу на врхунске аутомате, очигледно је да се изванредан инжењеринг може комбиновати са импресивним уметничким умећем како би се постигли дивни циљеви. Али чак иу најквалитетнијим примерима, принципи покретања аутомата су у основи исти као они који се користе вековима, јер се већина њих заснива на врло једноставним механичким принципима за генерисање кретања.
Желим да кажем да 95% аутомата користи пет основних механичких принципа за стварање кретања, а само у ретким случајевима се користе ствари које се не уклапају у ове категорије. Категорије су следеће: точкови, ременице, зупчаници, брегасте и клипњаче. Да сам лепљивац, могао бих да комбинујем точкове, ременице и зупчанике у већу групу. Али акције које креирају су донекле различите и могу се користити за јединствене акције, тако да се задржимо на пет општих категорија.
Први је точак. У многим случајевима, једноставно се креће по оси да би омогућио објекту да се ротира, или ствара линеарно кретање за целу машину засновано на аутомату, вози је као путнички аутомобил или воз, или користи скривене точкове за стварање животиња Илузија кретања.
Точак може бити унутрашњи погон другог механизма, или може бити само последња компонента у механичком ланцу. Добар пример да је крајња компонента точак је сат са кукавицом, који карактерише прстен са карактером који излази из унутрашњости тела сата, обично причвршћен за страну једноставног точка.
Ременице су еволуција точкова јер могу бити глатке или зупчасте и спојене са ланцима или каишевима за пренос ротације на удаљене објекте. У зависности од подешавања, ременица може да преноси ротационо кретање под одређеним углом кроз флексибилни каиш (који се обично налази на разним старијим индустријским машинама) и може да обезбеди одређену заштиту од удара за механизам.
Промена пречника између две ременице може повећати или смањити брзину, али што је још важније, може заправо променити количину примењене силе. Ово решава проблем да је улаз преслаб за директно померање великих компоненти или је превише моћан и да га треба смањити да би се заштитио механизам.
У даљем развоју, зупчаници су у основи зупчани ременици, направљени су веома прецизно и могу се директно спојити са другом зупчастом ременицом.
Најранији зупчаници су били апсолутно нетачни. Један од зупчаника је имао два паралелна точка са равномерно распоређеним шипкама које су их повезивале. Ови точкови су повезани са једним точком који је вирио из обода на равномерно распоређеним шипкама. Они се могу наћи у најстаријим аутоматима у древној Кини или Грчкој, и главне су компоненте неких од најпознатијих великих сатова на свету.
Али са напретком технологије и даљим разумевањем геометрије зупчаника, настали су веома прецизни зупчаници које ћете данас препознати, који могу веома прецизно да преносе веома велике силе и, попут ременица, могу се користити за промену брзине, силе или обезбеђивања прецизан однос временског механизма (очигледно). Проналазак прецизних зупчаника омогућио је веома сложеним машинама које користе основне полуге да достигну свој пуни потенцијал.
Брега је још један најстарији механизам јер је, најједноставније речено, точак са ексцентричним вратилом. Ово производи неконвенционално понављајуће кретање, које се може користити за покретање линеарног кретања. Основни принцип користи точкове специјалног облика, обично у облику кружног листа или спиралног пужа, са држачем (једноставним прстом или зубом који се ослања на периферију) за претварање кретања у други точак или клипњачу, чиме се формира А назад и-четврти покрет. Ово може бити изузетно основно или изузетно сложено кретање, али принцип је исти.
Последњи грађевински блок је клипњача, која укључује држач гребена, полугу и основну закретну руку. Ове структуре су веома једноставне, али су заправо главне карактеристике које стварају кретање у аутоматима. Клипњача се састоји од шипке која се ротира око једне осе, повезује две осе на оба краја или повезује три или више осе да би створила сложену путању кретања.
Време поста: 08.12.2021
