Automata: Misteri magis dunya kuno, keajaiban mékanis Abad Pertengahan, keajaiban modéren para pengrajin. Muhun, cukup aliterasi.
Automata, automata, robot, mesin otomatis: Sadaya kecap ieu ngajelaskeun hiji kelas mesin nu dianggap rélatif timer operasi sarta bisa ngalakukeun fungsi pre-diprogram atawa operasi alatan runtuyan parentah mékanis predetermined.
Catetan samping pikeun grammar kutu buku: Automata jeung automata duanana versi jamak légal of automata; kumaha oge, a "mesin vending" jenis kantin nu Sigana mah a vending mesin kalayan kadaharan di cubicle a, Bakal muka nalika koin diselapkeun.
Automata tiasa gaduh rupa-rupa wangun sareng ukuran, sareng tiasa ngalakukeun ampir naon waé anu tiasa dibayangkeun ku jalma sareng ngarancang kana sistem mékanis.
Automata anu kuring hoyong difokuskeun nyaéta sababaraha vérsi kompleks anu anjeun kenal, sapertos jam kukuk (manuk kaluar tina panto pikeun nyarioskeun waktosna) atanapi kaulinan desktop sato saderhana anu didamel ku leungeun (sapertos kuda, manuk atanapi lauk. ) jeung Adegan metot.
Automata sajarah kaasup kotak musik kalawan figurines, manuk kicau, sarta inohong manusa kacida rumit sarta Heboh ku Pierre Jaquet-Droz ngagambar gambar, nulis frasa, atawa maén alat musik kreasi.
Kuring bakal ngawanohkeun deui conto engké, tapi mimitina hayu urang ngartos sajarah automata ti mimiti.
Insinyur pinter sareng pengrajin parantos lami ngawangun automata, sareng sababaraha rékaman muncul dina awal 1000 SM, langkung ti 3000 taun ka pengker.
Hanjakalna, conto tina budaya kuno sapertos Cina, Yunani, sareng Roma parantos dipohokeun ku sajarah atanapi ngan ukur tiasa salamet ngalangkungan téks, gambar, sareng lukisan. Jalma bisa ngawengku mékanisme Antikythera kuna sabudeureun 100 SM dina sawala, Tapi saprak ieu bisa jadi hiji mesin otomatis, tapi hiji cacah pajeulit jeung kalkulator, Kuring moal kaasup dieu.
Objék pangheubeulna biasana dijieun salaku mesin agama pikeun nembongkeun kakuatan pamingpin atawa membangkitkan pangalaman spiritual nalika ngadatangan tempat-tempat suci kayaning candi. Sanajan kitu, sanajan dina abad kahiji Masehi, pahlawan Alexander, dipikawanoh pikeun kontribusina pikeun sains, matématika, jeung rékayasa, nyieun hiji panggung sandiwara mékanis maké tali, knots, gears, sarta mesin basajan lianna pikeun ngalengkepan éta nu disangka lumangsung 10 menit. .
Ngagunakeun kaahlianna dina hidrolik, pneumatik, jeung mékanika, Pahlawan nimukeun mesin nu bisa ngalakukeun tugas salian hiburan, kayaning carts timer nyetir programmable, mesin vending, organ angin, sarta sagala rupa mesin perang.
Ieu biasana sajarah paralel automata: sisi metot digabungkeun jeung penemuan jeung rékayasa pikeun mere ilham tur pamer kamajuan mékanis dina cara metot sarta kadangkala gaib.
Gumantung kana waktu jeung tempat dina sajarah, warga sipil tahayul bisa nempo automata kalawan kacurigaan, sabab loba jalma teu boga pangalaman mimitina jeung alat sapertos. Ieu ngandung harti yén carita arca miraculous atawa mujijat bakal sumebar ka sakuliah balaréa, tapi dina kanyataanana eta mangrupakeun alat akalna dirancang pikeun niru pangalaman misterius.
Dina Abad Pertengahan, sabagéan ageung dunya "Barat" kaleungitan kaahlian sareng terang kumaha ngadamel mesin sapertos kitu. Bizantium jeung dunya Arab lega nuluykeun tradisi Yunani (jeung kamungkinan Cina, berkat dagang jeung Far East) ), nyieun mesin sarupa jeung nulis tulak, kayaning "A Book on Paranti akalna" di Irak kiwari sabudeureun. 850 Masehi.
The automata dijieun ku insinyur Muslim jeung inventors sabenerna luar biasa, abad saméméhna ti loba conto Western kawentar. Jaman Emas Islam antara 780 sareng 1260 Masehi nyaksian ledakan kamajuan ilmiah anu dibandingkeun sareng jaman naon waé dina sajarah: aranjeunna mangrupikeun pondasi kalolobaan tradisi ilmiah Kulon.
Automata ti waktu jeung wewengkon géografis kaasup mahluk jieunan manusa kayaning arca angin, oray, kalajengking jeung manuk nyanyi, programmable pamaén suling, parahu jeung "opat-jalma" pita robotic, sarta leuwih praktis leungeun-jeung mesin cuci Otomatis modern jeung mékanisme cuci. .
Dina waktos éta, Cina tiasa gaduh tradisi automata dua rébu taun, sareng éta ngahasilkeun automata anu diwangun ku macan ngagaur, manuk nyanyi, manuk ngalayang, sareng jam cai anu kompleks kalayan nomer timekeeping.
Aya déskripsi ngeunaan pintonan wayang kulit otomatis, orchestras otomatis, jeung komodo mékanis, pikeun sawatara ngaran. Hanjakalna, kalolobaan barang anu diciptakeun atanapi dirékam engkéna dirusak ku Dinasti Ming anu ditalukkeun dina pertengahan abad ka-14, nyababkeun seueur hal anu dipohokeun ku sajarah.
Sanajan masih aya tradisi automata di sababaraha bagian Éropa, dina abad ka-13, aya minat renewed dina kreasi jeung alat dirancang pikeun shock wisatawan, sarta produk jeung alat ieu sakali deui mucunghul di pangadilan sakuliah Éropa.
Waktos ieu dipercaya seueur dipangaruhan ku naskah Yunani anu ditarjamahkeun kana basa Latin sareng Italia, anu ngarangsang minat kana kreasi ahli matematika kuno sareng panemu. Rénaisans automata anu kasohor lumangsung nalika jaman Renaissance sareng Pencerahan.
Baheula, téhnologi automata ieu Powered by hydraulics (cai), pneumatics (angin jeung uap), atawa gravitasi (beurat), nu greatly ngawatesan pajeulitna sarta ukuran pakakas. Automata pisan leutik tur kompléks merlukeun mecenghulna téknologi anyar.
Kalayan nyoko kana sistem rékayasa, matematika, sareng téknologi anu langkung maju (sapertos jam tangan) sareng élmu metalurgi (dipaké pikeun ngadamel cinyusu), kamampuan pikeun nyiptakeun mesin anu rumit (sareng éndah) parantos mekar.
Pikeun ratusan taun, urang geus diasupkeun naon atuh anggap salaku umur emas automata, nalika sababaraha conto kawentar masih aya. Aya seueur conto anu saé, sareng seueur jalma panginten yén konsép automata sabagian ageung diturunkeun tina jaman éta.
Ti mimiti abad ka-15 nepi ka awal abad ka-20, automata dimekarkeun sajajar jeung jam, arloji, jeung mesin industri, informal nyukcruk kamajuan inovasi jeung penemuan mékanis.
Jepang jeung Cina masih kuat dina hal ieu, komo sanggeus kaayaan nu teu tenang dinasti, conto éndah jaman ieu masih kapanggih. Di Jepang, prak-prakan wayang "karakuri" mékanik miboga tradisi anu panjang ti pertengahan 1660-an nepi ka awal abad ka-20.
Pabrikan alat, tukang jam tangan, tukang kunci, panemu, bahkan tukang sihir parantos nyiptakeun sababaraha automata anu luar biasa, sanaos aranjeunna sami sareng ratusan dugi ka rébuan taun ka pengker, tapi ayeuna langkung kompak sareng rumit.
Rincian Jam Astronomi Katedral Strasbourg, Perancis (Poto kahadean tina Tangopaso/Wikipedia Commons)
Penemuan jam cuckoo modern lumangsung dina mangsa ieu, nu mungkin geus mekar ti conto mimiti jam kota badag, dimana karakter animasi dikandung dina mesin kawentar kayaning jam astronomi di Strasbourg jeung Praha. Hayam jago emas dina versi munggaran unsur katedral anu paling kasohor di Strasbourg, ayeuna aya di musium seni hiasan kota, dianggap automata pangkolotna di dunya.
Didorong ku pamikiran filosofis René Descartes sareng anu sanésna, mesin ukuran hirup sareng langkung miniatur parantos muncul. Anjeunna percaya yén sato téh ngan mesin biomechanical kompléks nu bisa diwangun.
Bebek pencernaan digambar ku Jacques de Vaucanson (poto dibagikeun ku Scientific American/Wikipedia)
Ieu sanés ideu anu énggal, tapi éta nyababkeun tekenan kana automata sato, sababaraha diantarana aya di luar ruang lingkup pertimbangan saméméhna. Conto anu pikaresepeun nyaéta bebek pencernaan, anu nyarupaan bebek dina sababaraha cara, tapi anu paling unik nyaéta ngadahar tuangeun granular teras sigana gaduh gerakan bowel.
Pikeun panongton modern, teu heran automata teu sabenerna nyerna dahareun, tapi insinyur Perancis Jacques de Vaucanson jelas ngagunakeun éta pikeun ngudag realisme primitif alam.
Urang teu kedah seuri teuing teuas: de Vaucanson éta panaratas dina loba widang (kaasup penemuan tenun otomatis jeung pangwangunan lathe sadaya-logam munggaran), anjeunna ngawangun naon dipercaya jadi otomatis biomechanical munggaran, suling. pamuter, Ieu bisa maénkeun dua belas lagu béda. Anjeunna ogé ngawangun pamaén rebana. Inspirasi pikeun dua automata ieu asalna tina kursus anatomi ahli bedah Perancis.
Ieu oge jaman nu watchmakers kawentar Pierre Jaquet-Droz na Henri Maillardet, anu dijieun sababaraha automata humanoid paling impressive nu bisa Draw gambar, asup jeung nulis pesen basajan.
Pertengahan abad ka-19 (kira-kira 1860) nepi ka 1910 dianggap "jaman emas automata" (malah aya buku anu ngaranna sarua), sabab revolusi industri ngabalukarkeun sajumlah badag bagian mékanis standar muncul. sarta jumlah pausahaan ngahasilkeun automata proliferasi. Gampang didamel. Rébuan automata sareng manuk tembang mékanis diékspor ka sakumna dunya, sareng aranjeunna masih populer di kalangan kolektor dugi ka Perang Dunya Kahiji.
Teu heran, dilema ékonomi global sareng sikep konservatif anu disababkeun ku tragedi anu ngarusak perang global parantos ngarobih prioritas sakumna Éropa (salah sahiji pusat produksi otomata), sareng nyiptakeun automata henteu dianggo deui pikeun prakték anu langkung ageung. Sanajan teu pernah lengkep ngiles di Éropa, Asia atawa Amérika Serikat, penemuan mékanis masihan jalan ka sisi artistik mahluk, sabab kamajuan dina listrik jeung téhnologi manufaktur ngajadikeun automata rélatif gampang pikeun ngahasilkeun.
Sakedapan, perusahaan-perusahaan museurkeun kana nyiptakeun seni anu elegan nganggo automata, atanapi ngadamel alat-alat anu murah sapertos kaulinan. Ayeuna dina jaman Internét, urang parantos ningali kebangkitan proyék-proyék ieu kusabab jalma-jalma kakeunaan deui kana aspék automata anu pikaresepeun tapi pikaresepeun - anjeun tiasa mendakan seueur conto anu pikaresepeun sareng murah dina Internét.
Sanajan meureun rada frustrating pikeun maranéhanana anu resep karajinan artistik jeung rékayasa luar biasa tina automata, harga affordable ngamungkinkeun urang pikeun gampang asup kana dunya prinsip rékayasa ngaliwatan automata metot.
Ieu masihan kuring pamahaman lengkep kumaha prinsip mékanis basajan digabungkeun pikeun nyieun sababaraha pamanggihan paling spektakuler dina sajarah.
Pikeun saha waé anu merhatikeun automata high-end ayeuna, écés yén rékayasa anu luar biasa tiasa digabungkeun sareng karajinan artistik anu pikaresepeun pikeun ngahontal tujuan anu saé. Tapi sanajan dina conto kualitas pangluhurna, prinsip nyetir automata dasarna sarua jeung nu dipaké pikeun abad, sabab kalobaannana dumasar kana prinsip mékanis basajan pisan pikeun ngahasilkeun gerak.
Abdi hoyong nyebatkeun yén 95% automata nganggo lima prinsip mékanis dasar pikeun nyiptakeun gerak, sareng dina kasus anu jarang aya hal anu henteu cocog sareng kategori ieu. Kategori nyaéta kieu: roda, pulleys, gears, Cams jeung rod nyambungkeun. Mun kuring éta stickler a, Kuring bisa ngagabungkeun roda, pulleys na gears kana grup badag. Tapi tindakan anu aranjeunna ciptakeun rada béda sareng tiasa dianggo pikeun tindakan anu unik, janten hayu urang lengket kana lima kategori umum.
Kahiji nyaeta kabayang. Dina loba kasus, eta ngan saukur ngajalankeun dina sumbu pikeun ngidinan obyék pikeun muterkeun, atawa nyiptakeun gerak linier pikeun sakabéh mesin dumasar kana hiji otomat, ngajalankeun eta kawas mobil panumpang atawa karéta, atawa ngagunakeun roda disumputkeun pikeun nyieun sato. tina gerakan.
Kabayang bisa jadi drive internal mékanisme sejen, atawa bisa jadi ngan komponén ahir dina ranté mékanis. Hiji conto alus ngeunaan komponén tungtung keur kabayang mangrupakeun jam cuckoo, nu dicirikeun ku cingcin karakter nu emerges ti jero awak jam, biasana napel sisi kabayang basajan.
Katrol nyaéta évolusi roda sabab tiasa lemes atanapi huntu sareng bolong nganggo ranté atanapi sabuk pikeun ngirimkeun rotasi ka objék anu jauh. Gumantung kana setelan, katrol nu bisa ngirimkeun gerakan rotational dina sudut nu tangtu ngaliwatan sabuk fléksibel (biasana kapanggih dina sagala rupa mesin industri heubeul) sarta bisa nyadiakeun sabagian panyalindungan dampak pikeun mékanisme nu.
Parobahan diaméter antara dua pulleys bisa ningkatkeun atawa ngurangan kagancangan, tapi leuwih importantly, sabenerna bisa ngarobah jumlah gaya dilarapkeun. Ieu ngarengsekeun masalah yén inputna lemah teuing pikeun langsung mindahkeun komponén ageung atanapi kuat teuing sareng kedah dikirangan pikeun ngajagaan mékanisme.
Dina pamekaran salajengna, gears dasarna katrol toothed, aranjeunna dijieun akurat pisan tur bisa langsung meshed kalawan katrol toothed sejen.
The gears pangheubeulna éta leres pisan taliti. Salah sahiji gears miboga dua roda paralel jeung rod merata spasi nyambungkeun aranjeunna. Roda-roda ieu dihijikeun sareng roda tunggal anu menonjol tina pasisian dina jarak anu rata. Ieu bisa kapanggih dina automata pangkolotna di Cina kuna atawa Yunani, tur mangrupakeun komponén utama sababaraha jam badag kawentar di dunya.
Tapi kalayan kamajuan téknologi sareng pamahaman anu langkung lengkep ihwal géométri gear, gear anu tepat anu anjeun bakal kenal ayeuna janten, anu tiasa ngirimkeun gaya anu ageung pisan akurat, sareng, sapertos katrol, tiasa dianggo pikeun ngarobih laju, gaya atanapi Nyadiakeun. rasio mékanisme timing tepat (écés). Penemuan gears precision diwenangkeun mesin pisan kompléks ngagunakeun levers dasar pikeun ngahontal poténsi pinuh na.
Cam téh mékanisme pangkolotna sejen sabab, dina istilah pangbasajanna, eta mangrupakeun roda kalawan aci saendeng. Ieu ngahasilkeun gerak repetitive unconventional, nu bisa dipaké pikeun ngajalankeun gerak linier. Prinsip dasarna ngagunakeun roda ngawangun husus, biasana dina bentuk daun sirkular atawa spiral kéong, kalawan cam follower (ramo basajan atawa huntu rested on periphery nu) pikeun ngarobah gerak kana roda sejen atawa rod panyambung, kukituna ngabentuk A. gerakan mundur jeung kaopat. Ieu tiasa janten gerakan anu dasar atanapi kompleks, tapi prinsipna sami.
Blok wangunan anu terakhir nyaéta rod panyambung, anu kalebet pengikut cam, uas, sareng panangan pangsi dasar. Struktur ieu saderhana pisan, tapi aranjeunna mangrupikeun fitur utama anu nyiptakeun gerakan dina automata. Batang panyambung diwangun ku rod anu muter sabudeureun sumbu tunggal, nyambungkeun dua sumbu dina duanana tungtung, atawa nyambungkeun tilu atawa leuwih sumbu pikeun nyieun jalur gerak kompléks.
waktos pos: Dec-08-2021
