Tekoäly ohjaa pintojen muuntelua vähentääkseen kitkaa koneissa

03. maaliskuuta 2023 (Nanowerk-uutiset) Mekaaniset järjestelmät, joissa liikkuvat osat joutuvat säännöllisesti kosketuksiin, ovat alttiita vaurioille kitkan vaikutuksesta. Tohoku-yliopiston tutkijat ovat kehittäneet tekoälyn ohjaaman kontaktinhallintajärjestelmän, joka vähentää huomattavasti kosketusta vaurioituneiden alueiden kanssa. Vaikka tällä hetkellä testataan vain laboratoriokokeissa, he uskovat, että se voisi lopulta auttaa monentyyppisiä koneita toimimaan sujuvammin. "Tämä saattaa siirtää mekaanisten järjestelmien suunnittelustrategian pois perinteisestä lähestymistavasta kehittää uusia ja ylivoimaisia ​​materiaaleja sellaisten pintojen kehittämiseen, jotka voivat mukautua aktiivisesti vaurioiden vähentämiseksi", sanoo professori Motoyuki Murashima. Työ (Tribology International, "Uusi kitkan stabilointitekniikka pintavaurioolosuhteisiin koneoppimisen avulla") tehtiin yhteistyössä Murashiman kanssa Tohoku-yliopiston mekaanisten järjestelmien tekniikan laitokselta sekä Nagoyan yliopiston ja Etelä-Korean Korea Photonics Technology Instituten kollegoiden välillä. Kuinka välttää kosketus vaurioituneeseen paikkaan käyttämällä muotoiltuja pintoja. (Kuva: Motoyuki Murashima) Tutkimus keskittyy innovatiivisten materiaalien mahdollisuuksiin, joissa on "morfoivat pinnat", joita voidaan muuttaa riippuen ympäristöstä, jossa ne toimivat. Useat tutkimusryhmät kehittävät näitä materiaaleja jäljittelemään yhteistä joustavuutta, joka löytyy elävät järjestelmät, kuten lehtien pinnat, jotka muuttuvat vasteena kosteuden vaihteluille. Yksi esimerkki tekniikasta, jonka Murashima ja kollegat ovat aiemmin kehittäneet, on pinta, joka koostuu kovan alustan tukemasta kalvosta, ja jännityspaineen muutokset muuttavat pinnan morfologioita. Ryhmä kehitti tekoälyn menetelmän, jossa anturit analysoivat kahden pinnan välistä kitkaa. Kun toimenpide on havaittu, missä vaurioita tapahtuu, se voi sitten käyttää pinnan "morfoimiskykyä" minimoidakseen kitkakosketuksen vaurioituneiden alueiden kanssa.
Kuinka välttää kosketus vaurioituneeseen paikkaan käyttämällä muotoiltuja pintoja. ©Motoyuki Murashima ”Tämä on ensimmäinen tutkimus maailmassa, jota käytetään tekoäly hallita muuttuvien pintojen muotoa ja havaita onnistuneesti vaurioiden sijainti vuorovaikutuksessa olevilla pinnoilla”, Murashima sanoo. Analyysin ja säädön edetessä simuloiduissa testitapauksissa tutkijat onnistuivat vähentämään tasaisesti vaihtelevaa kitkaa, joka aiheutui tutkittavan materiaalin vaikuttavien osien kosketuksesta.

[Upotetun sisällön]

Concept-of-concept-järjestelmässä käytettiin kiekkoja, jotka pyörivät sylinterissä. Seuraavaksi ratkaiseva askel on siirtyä lähemmäksi tilanteita, joissa menettelyä voitaisiin soveltaa todellisiin insinöörihaasteisiin, kuten teollisuuskoneisiin. Perimmäisenä tavoitteena on mahdollistaa useiden koneiden käyttö vähemmällä rutiininomaisella kulumisella ja vaurioilla, jolloin saavutetaan pidempi käyttöikä ja kustannussäästöt harvemman osien vaihdon ansiosta. "Tärkeä seuraava askel on kehittää kehittyneempiä oppimis- ja ohjausalgoritmeja, jotka vähentävät analysoitujen pintojen ominaisuuksien oppimiseen tarvittavaa aikaa ja saavuttavat siten tarkemman ja nopeamman ohjauksen, joka ehkäisee vaurioita", Murashima sanoo.

• SEO-pohjainen sisällön ja PR-jakelu. Vahvista jo tänään.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Tietoa laajennettu. Pääsy tästä.
• Lähde: https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=62495.php