يتحكم الذكاء الاصطناعي في تحويل الأسطح لتقليل الاحتكاك في الآلات

يتحكم الذكاء الاصطناعي في تحويل الأسطح لتقليل الاحتكاك في الآلات

الطابع الزمني: 3 مارس 2023 4:37 صباحًا
عقدة المصدر: 1989262
03 مارس 2023 (أخبار Nanowerk) الأنظمة الميكانيكية التي تتلامس فيها الأجزاء المتحركة بشكل منتظم عرضة للتلف بسبب تأثيرات الاحتكاك. طور باحثون في جامعة توهوكو نظامًا للتحكم في الاتصال ، مدفوعًا بالذكاء الاصطناعي ، لتقليل الاتصال بالمناطق المتضررة بشكل كبير. على الرغم من اختباره حاليًا في التجارب المعملية فقط ، إلا أنهم يعتقدون أنه يمكن أن يساعد في النهاية العديد من أنواع الآلات على العمل بسلاسة أكبر. يقول البروفيسور موتويوكي موراشيما: "يمكن أن يحول هذا استراتيجية تصميم الأنظمة الميكانيكية بعيدًا عن النهج التقليدي لتطوير مواد جديدة ومتفوقة لتطوير الأسطح التي يمكن أن تتكيف بشكل فعال لتقليل الضرر". العمل (ترايبولوجي انترناشيونال, "تقنية تثبيت الاحتكاك الجديدة لظروف تلف الأسطح باستخدام التعلم الآلي") كان تعاونًا بين Murashima في قسم هندسة النظم الميكانيكية بجامعة Tohoku وزملائه في جامعة Nagoya ومعهد كوريا لتكنولوجيا الضوئيات في كوريا الجنوبية. نص كيفية تجنب ملامسة الموضع التالف باستخدام أسطح متحولة. (الصورة: موتويوكي موراشيما) يركز البحث على إمكانات المواد المبتكرة التي تمتلك "أسطحًا قابلة للتحويل" ، والتي يمكن تغييرها اعتمادًا على البيئة التي تعمل فيها. يتم تطوير هذه المواد من قبل العديد من المجموعات البحثية لتقليد المرونة الشائعة الموجودة في الأنظمة الحية ، مثل أسطح الأوراق التي تتغير استجابة للتغيرات في الرطوبة. أحد الأمثلة في الهندسة ، الذي طورته موراشيما وزملاؤها سابقًا ، هو سطح مكون من غشاء مدعوم بركيزة صلبة ، مع تغيرات في ضغط الضغط يغير التشكل السطحي. طور الفريق إجراء ذكاء اصطناعيًا تقوم فيه المستشعرات بتحليل الاحتكاك بين سطحين. بعد اكتشاف مكان حدوث الضرر ، يمكن للإجراء بعد ذلك استخدام قدرة "التحويل" للسطح لتقليل الاحتكاك مع المناطق التالفة.
كيفية تجنب ملامسة الموضع التالف باستخدام أسطح متحولة. © Motoyuki Murashima "هذا هو أول بحث يتم استخدامه في العالم الذكاء الاصطناعي للتحكم في شكل أسطح التشكيل والكشف بنجاح عن موضع الضرر على الأسطح المتفاعلة "، كما يقول Murashima. مع استمرار التحليل والتعديل في حالات الاختبار المحاكاة ، تمكن الباحثون من تحقيق انخفاض ثابت في الاحتكاك المتقلب الناجم عن التلامس بين الأجزاء المصابة من المادة قيد التحقيق.

[المحتوى جزءا لا يتجزأ]

استخدم نظام إثبات المفهوم أقراصًا تدور داخل أسطوانة. ستكون الخطوة التالية الحاسمة هي الاقتراب أكثر من المواقف التي يمكن فيها تطبيق الإجراء على تحديات هندسية حقيقية ، مثل الآلات الصناعية. الهدف النهائي هو السماح لمجموعة واسعة من الآلات بالعمل مع تآكل وتلف روتيني أقل ، وتحقيق عمر افتراضي أطول وتوفير التكاليف بسبب عمليات استبدال الأجزاء الأقل تكرارًا. يقول موراشيما: "تتمثل الخطوة التالية المهمة في تطوير خوارزميات تعلم وتحكم أكثر تطورًا من شأنها تقليل الوقت اللازم لتعلم خصائص الأسطح التي تم تحليلها ، وبالتالي تحقيق تحكم أكثر دقة وسرعة يمنع الضرر".

الطابع الزمني:

اكثر من نانوويرك