Otomata: Antik dünyanın büyülü gizemleri, Orta Çağ'ın mekanik harikaları, usta zanaatkarların modern harikaları. Eh, bu kadar aliterasyon yeter.
Otomata, otomata, robot, otomatik makine: Tüm bu kelimeler, nispeten kendi kendine çalıştığı düşünülen ve önceden belirlenmiş bir dizi mekanik talimat nedeniyle önceden programlanmış işlevleri veya işlemleri gerçekleştirebilen bir makine sınıfını tanımlar.
Dilbilgisi meraklıları için ek not: Otomata ve otomata, otomatın yasal çoğul versiyonlarıdır; ancak "otomat", içinde yiyecek bulunan bir otomat makinesine benzeyen bir tür kafeteryadır. Para atıldığında açılacaktır.
Otomatlar çeşitli şekil ve boyutlarda olabilir ve insanların hayal edebileceği ve mekanik bir sistemde tasarlayabileceği hemen hemen her şeyi yapabilir.
Odaklanmak istediğim otomatlar, guguklu saatler (zamanı söylemek için kapıdan fırlayan kuşlar) veya elle döndürülen basit hayvan masaüstü oyuncakları (atlar, kuşlar veya balıklar gibi) gibi aşina olabileceğiniz bazı karmaşık versiyonlardır. ) ve ilginç Sahneler.
Tarihsel otomatlar arasında figürinli müzik kutuları, cıvıl cıvıl kuşlar ve Pierre Jaquet-Droz'un resimler çizdiği, cümleler yazdığı veya müzik enstrümanları çaldığı son derece karmaşık ve harika insan figürleri yer alıyor.
Daha sonra daha fazla örnek sunacağım ama önce otomatların tarihini en başından anlayalım.
Akıllı mühendisler ve zanaatkarlar uzun süredir otomatlar üretiyorlar ve bazı kayıtlar MÖ 1000 gibi erken bir tarihte, yani 3000 yıldan daha önce ortaya çıktı.
Ne yazık ki Çin, Yunanistan, Roma gibi kadim kültürlerin örnekleri ya tarih tarafından unutulmuş ya da ancak yazı, çizim ve resimlerle günümüze ulaşabilmiştir. M.Ö. 100 civarındaki antik Antikythera mekanizmasını da tartışmaya dahil edebilirler ama bu otomatik bir makine değil, karmaşık bir sayma ve hesap makinesi olabileceği için burada ona yer vermeyeceğim.
En eski nesneler genellikle liderlerin gücünü göstermek veya tapınaklar gibi kutsal yerleri ziyaret ederken manevi deneyimleri uyandırmak için dini makineler olarak yaratılır. Ancak MS 1. yüzyılda bile bilime, matematiğe ve mühendisliğe yaptığı katkılarla tanınan İskender'in kahramanı, ipler, düğümler, dişliler ve diğer basit makineleri kullanarak 10 dakika sürdüğü iddia edilen mekanik bir sahne oyunu yarattı. .
Hero, hidrolik, pnömatik ve mekanik alanındaki uzmanlığını kullanarak, programlanabilir sürücüsüz arabalar, satış otomatları, rüzgar organları ve çeşitli savaş makineleri gibi eğlencenin yanı sıra görevleri de yerine getirebilen makineler icat etti.
Bu genellikle otomatların paralel tarihidir: ilginç taraf, mekanik ilerlemeye ilham vermek ve ilginç ve bazen de büyülü şekillerde göstermek için icat ve mühendislikle birleştirilir.
Tarihteki zamana ve yere bağlı olarak, batıl inançlı siviller otomatlara şüpheyle bakabilirler çünkü pek çok kişi bu tür cihazlarla ilk elden deneyime sahip değildir. Bu, mucizevi bir heykelin veya mucizenin hikayesinin kalabalığa yayılacağı anlamına gelir, ancak aslında gizemli bir deneyimi taklit etmek için tasarlanmış ustaca bir cihazdır.
Orta Çağ'da "Batı" dünyasının büyük bir kısmı bu tür makineleri yapma becerisini ve teknik bilgisini kaybetmişti. Bizans ve daha geniş Arap dünyası, Yunanlıların (ve muhtemelen Uzak Doğu ile ticaret sayesinde Çinlilerin) geleneklerini sürdürdüler, benzer makineler yarattılar ve günümüz Irak'ında "Ustaca Cihazlar Üzerine Bir Kitap" gibi makaleler yazdılar. MS 850.
Müslüman mühendisler ve mucitler tarafından yaratılan otomatlar, birçok ünlü Batılı örnekten yüzyıllar önce gerçekten inanılmazdır. MS 780 ile 1260 yılları arasındaki İslam Altın Çağı, tarihin herhangi bir dönemiyle karşılaştırılabilecek bir bilimsel ilerleme patlamasına tanık oldu: Bunlar Batılı bilimsel geleneklerin çoğunun temelini oluşturuyordu.
Zamana ve coğrafi bölgelere ait otomatlar arasında rüzgar heykelleri, yılanlar, akrepler ve şarkı söyleyen kuşlar gibi insan yapımı yaratıklar, programlanabilir flütçüler, "dört kişilik" robot bantlı tekneler ve daha pratik eller (yıkama mekanizmalı modern Otomatik çamaşır makinesi) yer alır. .
O zamana kadar Çin, iki bin yıllık bir otomat geleneğine sahip olabilir ve kükreyen kaplanlardan, şarkı söyleyen kuşlardan, uçan kuşlardan ve hatta zaman işleyişine sahip karmaşık su saatlerinden oluşan otomatlar üretiyor olabilir.
Birkaçını saymak gerekirse, otomatik mekanik kukla gösterileri, otomatik orkestralar ve mekanik ejderhaların açıklamaları vardır. Ne yazık ki, yaratılan veya kaydedilen şeylerin çoğu, daha sonra 14. yüzyılın ortalarında fethedilen Ming Hanedanlığı tarafından yok edildi ve birçok şeyin tarih tarafından unutulmasına neden oldu.
Avrupa'nın bazı bölgelerinde hala bir otomat geleneği mevcut olmasına rağmen, 13. yüzyılda turistleri şok etmek için tasarlanmış kreasyonlara ve cihazlara yeniden ilgi duyuldu ve bu ürün ve cihazlar bir kez daha Avrupa çapında mahkemelerde boy gösterdi.
Bu zamanın büyük ölçüde Latince ve İtalyancaya çevrilen Yunanca metinlerden etkilendiğine inanılıyor, bu da eski matematikçilerin ve mucitlerin yaratılışına olan ilgiyi artırdı. Ünlü otomat rönesansı Rönesans ve Aydınlanma döneminde meydana geldi.
Geçmişte otomat teknolojisi, ekipmanın karmaşıklığını ve boyutunu büyük ölçüde sınırlayan hidrolik (su), pnömatik (rüzgar ve buhar) veya yerçekimi (ağırlıkça) ile güçlendiriliyordu. Çok küçük ve karmaşık otomatlar yeni teknolojilerin ortaya çıkmasını gerektirir.
Daha ileri mühendislik, matematik ve teknolojik sistemlerin (saat yapımı gibi) ve metalurji biliminin (yay yapımında kullanılır) yaygın biçimde benimsenmesiyle, gerçekten karmaşık (ve güzel) makineler yaratma yeteneği gelişti.
Yüzlerce yıldır, en ünlü örneklerden bazılarının hala mevcut olduğu, otomatların altın çağı olarak nitelendirdiğim bir döneme girdik. Pek çok iyi örnek var ve birçok kişi otomata kavramının büyük ölçüde o dönemden türetildiğini düşünebilir.
15. yüzyılın başlarından 20. yüzyılın başlarına kadar otomatlar saatlere, kol saatlerine ve endüstriyel makinelere paralel olarak gelişti ve yeniliklerin ve mekanik icatların ilerleyişini gayri resmi olarak takip etti.
Japonya ve Çin bu konuda hâlâ güçlüler ve hanedanın çalkantılarından sonra bile bu dönemin harika örnekleri keşfedilmeye devam ediliyor. Japonya'da mekanik "karakuri" kuklalarının uygulanması 1660'ların ortasından 20. yüzyılın başına kadar uzun bir geleneğe sahiptir.
Alet üreticileri, saat ustaları, çilingirler, mucitler ve hatta sihirbazlar gerçekten şaşırtıcı bazı otomatlar yarattılar; ancak bunlar hâlâ yüzlerce, binlerce yıl öncekilere benzer, ancak şimdi daha kompakt ve karmaşık.
Fransa'daki Strasbourg Katedrali Astronomik Saatinin detayı (Fotoğraf Tangopaso/Wikipedia Commons'ın izniyle)
Modern guguklu saatin icadı bu dönemde meydana geldi; bu saat, Strazburg ve Prag'daki astronomik saatler gibi ünlü makinelerde animasyonlu karakterlerin bulunduğu büyük şehir saatlerinin ilk örneklerinden evrimleşmiş olabilir. Strazburg'un en ünlü katedral unsurunun şu anda şehrin dekoratif sanatlar müzesinde yer alan ilk versiyonundaki yaldızlı horoz, dünyanın en eski otomatı olarak kabul ediliyor.
René Descartes ve diğerlerinin felsefi düşüncesinden yola çıkarak gerçek boyutlu ve daha minyatür makineler ortaya çıktı. Hayvanların yalnızca inşa edilebilecek karmaşık biyomekanik makineler olduğuna inanıyordu.
Jacques de Vaucanson tarafından çizilen sindirim ördeği (fotoğraf Scientific American/Wikipedia tarafından paylaşılmıştır)
Bu tamamen yeni bir fikir değil ama hayvan otomatlarına vurgu yapılmasına yol açıyor ve bunların bazıları daha önceki değerlendirmelerin kapsamı dışında kalıyor. İlginç bir örnek, birçok yönden ördeğe benzeyen sindirim ördeğidir, ancak en benzersiz olanı taneli yiyecekleri yemesi ve ardından bağırsak hareketi yapıyor gibi görünmesidir.
Modern izleyiciler için otomatların aslında yiyecekleri sindirmemesi şaşırtıcı değil, ancak Fransız mühendis Jacques de Vaucanson bunu doğanın ilkel gerçekçiliğini sürdürmek için açıkça kullandı.
Çok fazla gülmemeliyiz: de Vaucanson birçok alanda öncüydü (otomatik tezgahın icadı ve ilk tamamen metal torna tezgahının yapımı dahil), ilk biyomekanik otomat olduğuna inanılan bir flüt yaptı. oynatıcı, on iki farklı şarkıyı çalabilir. Ayrıca bir tef çalar da yaptı. Bu iki otomatın ilham kaynağı Fransız bir cerrahın anatomi kursundan geldi.
Bu aynı zamanda resim çizebilen, imza atabilen ve basit mesajlar yazabilen en etkileyici insansı otomatlardan bazılarını yaratan ünlü saat ustaları Pierre Jaquet-Droz ve Henri Maillardet'nin de dönemiydi.
On dokuzuncu yüzyılın ortalarından (yaklaşık 1860) yaklaşık 1910'a kadar olan dönem, "otomatların altın çağı" olarak kabul edildi (aynı adı taşıyan bir kitap bile vardı), çünkü sanayi devrimi çok sayıda standart mekanik parçanın ortaya çıkmasına neden oldu. ve otomata üreten şirketlerin sayısı çoğaldı. Üretimi kolaydır. Binlerce otomat ve mekanik ötücü kuş tüm dünyaya ihraç edildi ve Birinci Dünya Savaşı'nın arifesine kadar koleksiyoncular arasında hâlâ popülerdi.
Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, küresel savaşların yıkıcı trajedilerinin yol açtığı küresel ekonomik ikilem ve muhafazakar tutumlar, (otomat üretim merkezlerinden biri olan) tüm Avrupa'nın önceliklerini değiştirdi ve otomatların yaratılması artık daha geniş bir uygulama için geçerli değil. Her ne kadar Avrupa'da, Asya'da ya da Amerika Birleşik Devletleri'nde hiçbir zaman tamamen ortadan kalkmamış olsa da, mekanik icatlar yerini işin sanatsal yönüne bıraktı çünkü elektrik ve üretim teknolojisindeki ilerlemeler, otomatların üretilmesini nispeten kolaylaştırdı.
Bir süreliğine şirketler ya otomatlarla zarif sanatlar yaratmaya ya da ucuz oyuncak benzeri cihazlar yapmaya odaklandılar. Artık İnternet çağında, bu projelerin bir rönesansına tanık oluyoruz çünkü insanlar otomatların etkileyici ama ilginç yönlerine yeniden maruz kalıyor; internette pek çok ilginç ve ucuz örnek bulabilirsiniz.
Otomatların sanatsal işçiliğini ve inanılmaz mühendisliğini sevenler için biraz sinir bozucu olsa da, uygun fiyatı, insanların ilginç otomatlar aracılığıyla mühendislik prensipleri dünyasına kolayca girmelerine olanak tanıyor.
Bu bana, tarihteki en muhteşem icatlardan bazılarını yaratmak için basit mekanik prensiplerin nasıl bir araya getirildiğine dair ayrıntılı bir anlayış kazandırdı.
Günümüzde üst düzey otomatlara dikkat eden herkes için, harika hedeflere ulaşmak için olağanüstü mühendisliğin etkileyici sanatsal işçilikle birleştirilebileceği açıktır. Ancak en kaliteli örneklerde bile, otomatları çalıştırmanın ilkeleri temelde yüzyıllardır kullanılanlarla aynıdır, çünkü bunların çoğu, hareket oluşturmak için çok basit mekanik ilkelere dayanmaktadır.
Otomatların %95'inin hareket oluşturmak için beş temel mekanik prensibi kullandığını ve yalnızca nadir durumlarda bu kategorilere uymayan şeylerin kullanıldığını söylemek istiyorum. Kategoriler şu şekildedir: tekerlekler, kasnaklar, dişliler, kamlar ve biyel kolları. Eğer titiz olsaydım tekerlekleri, makaraları ve dişlileri daha büyük bir grupta birleştirebilirdim. Ancak yarattıkları eylemler biraz farklıdır ve benzersiz eylemler için kullanılabilir; bu nedenle beş genel kategoriye sadık kalalım.
Birincisi tekerlek. Çoğu durumda, nesnenin dönmesine izin vermek için basitçe bir eksen üzerinde hareket eder veya bir otomat temelinde makinenin tamamı için doğrusal bir hareket oluşturur, onu bir binek otomobili veya tren gibi çalıştırır veya hayvanlar yaratmak için gizli tekerlekleri kullanır. hareketin.
Tekerlek, başka bir mekanizmanın iç tahriki olabileceği gibi, mekanik bir zincirin yalnızca son bileşeni de olabilir. Uç bileşenin tekerlek olmasına iyi bir örnek, saat gövdesinin içinden çıkan ve genellikle basit bir tekerleğin yan tarafına tutturulan bir karakter halkasıyla karakterize edilen guguklu saattir.
Kasnaklar tekerleklerin evrimidir çünkü düz veya dişli olabilirler ve dönüşü uzaktaki nesnelere iletmek için zincirler veya kayışlarla örülebilirler. Ayara bağlı olarak kasnak, esnek bir kayış (genellikle çeşitli eski endüstriyel makinelerde bulunur) aracılığıyla belirli bir açıda dönme hareketini iletebilir ve mekanizma için bir miktar darbe koruması sağlayabilir.
İki makara arasındaki çap değişikliği hızı artırabilir veya azaltabilir ancak daha da önemlisi uygulanan kuvvetin miktarını da değiştirebilir. Bu, girişin büyük bileşenleri doğrudan hareket ettiremeyecek kadar zayıf olması veya çok güçlü olması ve mekanizmayı korumak için azaltılmasının gerekli olması sorununu çözer.
Daha ileri bir gelişmede, dişliler temel olarak dişli kasnaklardır, çok hassas bir şekilde yapılırlar ve doğrudan başka bir dişli kasnakla birleştirilebilirler.
İlk vitesler kesinlikle hatalıydı. Dişlilerden birinin, eşit aralıklı çubuklarla birbirine bağlanan iki paralel tekerleği vardı. Bu tekerlekler, eşit aralıklı çubuklarda janttan çıkıntı yapan tek bir tekerlekle iç içe geçmişti. Bunlar antik Çin veya Yunanistan'daki en eski otomatlarda bulunabilir ve dünyadaki en ünlü büyük saatlerden bazılarının ana bileşenleridir.
Ancak teknolojinin ilerlemesi ve dişli geometrisinin daha da anlaşılmasıyla, bugün tanıyacağınız çok büyük kuvvetleri çok doğru bir şekilde iletebilen ve kasnaklar gibi hızı, kuvveti değiştirmek veya sağlamak için kullanılabilen çok hassas dişliler ortaya çıktı. hassas bir zamanlama mekanizması oranı (belli ki). Hassas dişlilerin icadı, temel kaldıraçları kullanan çok karmaşık makinelerin tam potansiyeline ulaşmasını sağladı.
Kam da en eski mekanizmalardan bir tanesidir çünkü en basit ifadeyle eksantrik şaftlı bir tekerlektir. Bu, doğrusal hareketi yönlendirmek için kullanılabilecek alışılmadık tekrarlayan hareket üretir. Temel prensip, hareketi başka bir tekerleğe veya biyel koluna dönüştürmek için bir kam takipçisi (çevresine dayanan basit bir parmak veya diş) ile genellikle dairesel bir yaprak veya spiral salyangoz şeklinde özel şekilli tekerlekler kullanır, böylece A oluşturur. geri ve dördüncü hareket. Bu son derece basit veya son derece karmaşık bir hareket olabilir ancak prensip aynıdır.
Son yapı bloğu, kam izleyiciyi, kolu ve temel pivot kolunu içeren biyel koludur. Bu yapılar oldukça basittir ancak aslında otomatlarda hareketi oluşturan temel özelliklerdir. Biyel kolu, tek bir eksen etrafında dönen, iki ekseni her iki uçta birleştiren veya karmaşık bir hareket yolu oluşturmak için üç veya daha fazla ekseni birbirine bağlayan bir çubuktan oluşur.
Gönderim zamanı: 08 Aralık 2021
