Η τεχνητή νοημοσύνη ελέγχει τη διαμόρφωση των επιφανειών για τη μείωση της τριβής στα μηχανήματα

03 Μαρτίου 2023 (Ειδήσεις Nanowerk) Τα μηχανικά συστήματα στα οποία τα κινούμενα μέρη έρχονται σε τακτική επαφή είναι επιρρεπή σε ζημιές λόγω των επιπτώσεων της τριβής. Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Τοχόκου ανέπτυξαν ένα σύστημα ελέγχου επαφών, με γνώμονα την τεχνητή νοημοσύνη, για να μειώσει σημαντικά την επαφή με κατεστραμμένες περιοχές. Αν και προς το παρόν δοκιμάζεται μόνο σε εργαστηριακά πειράματα, πιστεύουν ότι θα μπορούσε τελικά να βοηθήσει πολλούς τύπους μηχανημάτων να λειτουργούν πιο ομαλά. «Αυτό θα μπορούσε να μετατοπίσει τη στρατηγική σχεδιασμού των μηχανικών συστημάτων μακριά από την παραδοσιακή προσέγγιση της ανάπτυξης νέων και ανώτερων υλικών σε αναπτυσσόμενες επιφάνειες που μπορούν να προσαρμοστούν ενεργά για να μειώσουν τη ζημιά», λέει ο καθηγητής Motoyuki Murashima. Η δουλειά (Tribology International, "Νέα τεχνολογία σταθεροποίησης τριβής για συνθήκες επιφανειακής ζημιάς με χρήση μηχανικής μάθησης") ήταν μια συνεργασία μεταξύ του Murashima στο Τμήμα Μηχανικών Μηχανικών Συστημάτων του Πανεπιστημίου Tohoku και των συναδέλφων του στο Πανεπιστήμιο Nagoya και του Korea Photonics Technology Institute στη Νότια Κορέα. Πώς να αποφύγετε την επαφή με κατεστραμμένη θέση χρησιμοποιώντας επιφάνειες μορφοποίησης. (Εικόνα: Motoyuki Murashima) Η έρευνα επικεντρώνεται στις δυνατότητες των καινοτόμων υλικών που διαθέτουν «επιφάνειες μορφοποίησης», οι οποίες μπορούν να αλλάξουν ανάλογα με το περιβάλλον στο οποίο λειτουργούν. Αυτά τα υλικά αναπτύσσονται από διάφορες ερευνητικές ομάδες για να μιμηθούν μια κοινή ευελιξία που υπάρχει ζωντανά συστήματα, όπως οι επιφάνειες των φύλλων που αλλάζουν ως απόκριση στις διακυμάνσεις της υγρασίας. Ένα παράδειγμα στη μηχανική, που αναπτύχθηκε προηγουμένως από τον Murashima και τους συνεργάτες του, είναι μια επιφάνεια που αποτελείται από ένα διάφραγμα που υποστηρίζεται από σκληρό υπόστρωμα, με αλλαγές στην πίεση τάσης που μεταβάλλουν τις μορφολογίες της επιφάνειας. Η ομάδα ανέπτυξε μια διαδικασία τεχνητής νοημοσύνης στην οποία αισθητήρες αναλύουν την τριβή μεταξύ δύο επιφανειών. Έχοντας εντοπίσει πού συμβαίνει ζημιά, η διαδικασία μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιήσει την ικανότητα «μορφοποίησης» της επιφάνειας για να ελαχιστοποιήσει την επαφή τριβής με τις κατεστραμμένες περιοχές.
Πώς να αποφύγετε την επαφή με κατεστραμμένη θέση χρησιμοποιώντας επιφάνειες μορφοποίησης. ©Motoyuki Murashima «Αυτή είναι η πρώτη έρευνα στον κόσμο που χρησιμοποιείται τεχνητή νοημοσύνη για τον έλεγχο του σχήματος των επιφανειών που μεταμορφώνονται και την επιτυχή ανίχνευση της θέσης της ζημιάς σε επιφάνειες που αλληλεπιδρούν», λέει ο Murashima. Καθώς η ανάλυση και η προσαρμογή προχωρούσαν σε προσομοιωμένες περιπτώσεις δοκιμών, οι ερευνητές μπόρεσαν να επιτύχουν μια σταθερή μείωση της κυμαινόμενης τριβής που προκαλείται από την επαφή μεταξύ των επηρεαζόμενων τμημάτων του υπό διερεύνηση υλικού.

[Ενσωματωμένο περιεχόμενο]

Το σύστημα proof-of-concept χρησιμοποιούσε δίσκους που περιστρέφονταν μέσα σε έναν κύλινδρο. Το κρίσιμο επόμενο βήμα θα είναι να πλησιάσουμε περισσότερο τις καταστάσεις στις οποίες η διαδικασία θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε πραγματικές προκλήσεις μηχανικής, όπως τα βιομηχανικά μηχανήματα. Ο απώτερος στόχος είναι να επιτραπεί σε ένα ευρύ φάσμα μηχανημάτων να λειτουργούν με λιγότερη φθορά και ζημιές ρουτίνας, επιτυγχάνοντας μεγαλύτερη ωφέλιμη διάρκεια ζωής και εξοικονόμηση κόστους λόγω λιγότερο συχνών αντικαταστάσεων εξαρτημάτων. «Ένα σημαντικό επόμενο βήμα είναι η ανάπτυξη πιο εξελιγμένων αλγορίθμων εκμάθησης και ελέγχου που θα μειώσουν τον χρόνο που απαιτείται για την εκμάθηση των χαρακτηριστικών των αναλυόμενων επιφανειών και ως εκ τούτου θα επιτύχουν πιο εκλεπτυσμένο και ταχύτερο έλεγχο που αποτρέπει τη ζημιά», λέει ο Murashima.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=62495.php