AI styrer morphing-overflader for at reducere friktionen i maskineri

03. marts 2023 (Nanowerk nyheder) Mekaniske systemer, hvor bevægelige dele kommer i regelmæssig kontakt, er tilbøjelige til at blive beskadiget på grund af virkningerne af friktion. Forskere ved Tohoku University har udviklet et kontaktkontrolsystem, drevet af kunstig intelligens, for i høj grad at reducere kontakt med beskadigede områder. Selvom det i øjeblikket kun er testet i laboratorieeksperimenter, mener de, at det i sidste ende kan hjælpe mange typer maskiner til at køre mere glat. "Dette kan flytte designstrategien for mekaniske systemer væk fra den traditionelle tilgang med at udvikle nye og overlegne materialer til at udvikle overflader, der aktivt kan tilpasse sig for at reducere skaderne," siger professor Motoyuki Murashima. Arbejdet (Tribology International, "Ny friktionsstabiliseringsteknologi til overfladeskader ved hjælp af maskinlæring") var et samarbejde mellem Murashima ved Tohoku University's Department of Mechanical Systems Engineering og kolleger ved Nagoya University og Korea Photonics Technology Institute i Sydkorea. Sådan undgår du kontakt med beskadiget position ved hjælp af morphing-overflader. (Billede: Motoyuki Murashima) Forskningen er fokuseret på potentialet af innovative materialer, der besidder "morphing overflader", som kan ændres afhængigt af det miljø, de opererer i. Disse materialer udvikles af flere forskergrupper for at efterligne en fælles fleksibilitet, der findes i levende systemer, såsom bladoverflader, der ændrer sig som reaktion på variationer i luftfugtighed. Et eksempel inden for teknik, tidligere udviklet af Murashima og kolleger, er en overflade, der består af en membran understøttet af hårdt substrat, med ændringer i spændingstryk, der ændrer overflademorfologierne. Holdet udviklede en kunstig intelligens-procedure, hvor sensorer analyserer friktionen mellem to overflader. Efter at have opdaget, hvor der opstår skade, kan proceduren derefter bruge overfladens "morphing"-kapacitet til at minimere friktionskontakten med beskadigede områder.
Sådan undgår du kontakt med beskadiget position ved hjælp af morphing-overflader. ©Motoyuki Murashima “Dette er den første forskning i verden, der er brugt kunstig intelligens at kontrollere formen af ​​morphing-overflader og med succes detektere placeringen af ​​skader på interagerende overflader,” siger Murashima. Efterhånden som analysen og justeringen fortsatte i simulerede testcases, var forskerne i stand til at opnå en konstant reduktion i den fluktuerede friktion forårsaget af kontakt mellem berørte dele af materialet under undersøgelse.

[Indlejret indhold]

proof-of-concept-systemet brugte skiver, der snurrede inde i en cylinder. Det afgørende næste skridt vil være at komme tættere på situationer, hvor proceduren kan anvendes på reelle tekniske udfordringer, såsom industrimaskiner. Det ultimative mål er at tillade en bred vifte af maskiner at fungere med mindre rutinemæssigt slid og skader, hvilket opnår længere levetid og omkostningsbesparelser på grund af mindre hyppige udskiftninger af dele. "Et vigtigt næste skridt er at udvikle mere sofistikerede lærings- og kontrolalgoritmer, der vil reducere den tid, der er nødvendig for at lære karakteristikaene af de analyserede overflader og derfor opnå en mere raffineret og hurtigere kontrol, der forhindrer skader," siger Murashima.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
• Platoblokkæde. Web3 Metaverse Intelligence. Viden forstærket. Adgang her.
• Kilde: https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=62495.php