AI bestuurt veranderende oppervlakken om wrijving in machines te verminderen

03 maart 2023 (Nanowerk Nieuws) Mechanische systemen waarin bewegende delen regelmatig met elkaar in contact komen, zijn gevoelig voor schade door wrijving. Onderzoekers van Tohoku University hebben een contactcontrolesysteem ontwikkeld, aangedreven door kunstmatige intelligentie, om contact met beschadigde gebieden sterk te verminderen. Hoewel ze momenteel alleen in laboratoriumexperimenten worden getest, denken ze dat het uiteindelijk kan helpen om veel soorten machines soepeler te laten werken. "Dit zou de ontwerpstrategie van mechanische systemen kunnen verschuiven van de traditionele benadering van het ontwikkelen van nieuwe en superieure materialen naar het ontwikkelen van oppervlakken die zich actief kunnen aanpassen om de schade te verminderen", zegt professor Motoyuki Murashima. Het werk (Tribologie Internationaal, "Nieuwe wrijvingsstabilisatietechnologie voor oppervlakteschade met behulp van machine learning") was een samenwerking tussen Murashima aan de Tohoku University's Department of Mechanical Systems Engineering en collega's aan de Nagoya University en het Korea Photonics Technology Institute in Zuid-Korea. Hoe contact met beschadigde positie te vermijden met behulp van veranderende oppervlakken. (Afbeelding: Motoyuki Murashima) Het onderzoek is gericht op het potentieel van innovatieve materialen met 'vervormende oppervlakken', die kunnen worden gewijzigd afhankelijk van de omgeving waarin ze werken. Deze materialen worden ontwikkeld door verschillende onderzoeksgroepen om een ​​gemeenschappelijke flexibiliteit na te bootsen die wordt gevonden in levende systemen, zoals bladoppervlakken die veranderen als reactie op variaties in vochtigheid. Een technisch voorbeeld, eerder ontwikkeld door Murashima en collega's, is een oppervlak dat bestaat uit een diafragma dat wordt ondersteund door een hard substraat, waarbij veranderingen in spanningsdruk de oppervlaktemorfologie veranderen. Het team ontwikkelde een kunstmatige-intelligentieprocedure waarbij sensoren de wrijving tussen twee oppervlakken analyseren. Nadat is gedetecteerd waar schade optreedt, kan de procedure het 'vervormende' vermogen van het oppervlak gebruiken om het wrijvingscontact met beschadigde gebieden te minimaliseren.
Hoe contact met beschadigde positie te vermijden met behulp van veranderende oppervlakken. ©Motoyuki Murashima “Dit is het eerste onderzoek ter wereld dat gebruikt wordt kunstmatige intelligentie om de vorm van veranderende oppervlakken te beheersen en met succes de positie van schade op op elkaar inwerkende oppervlakken te detecteren, "zegt Murashima. Naarmate de analyse en aanpassing verliepen in gesimuleerde testgevallen, waren de onderzoekers in staat om de fluctuerende wrijving veroorzaakt door contact tussen aangetaste delen van het onderzochte materiaal gestaag te verminderen.

[Ingesloten inhoud]

Het proof-of-concept-systeem gebruikte schijven die in een cilinder ronddraaiden. De cruciale volgende stap zal zijn om dichter bij situaties te komen waarin de procedure kan worden toegepast op echte technische uitdagingen, zoals industriële machines. Het uiteindelijke doel is om een ​​breed scala aan machines te laten werken met minder routinematige slijtage en schade, een langere bruikbare levensduur en kostenbesparingen door minder frequente vervanging van onderdelen. "Een belangrijke volgende stap is het ontwikkelen van meer geavanceerde leer- en besturingsalgoritmen die de tijd die nodig is om de kenmerken van de geanalyseerde oppervlakken te leren, verkorten en daardoor een meer verfijnde en snellere besturing bereiken die schade voorkomt", zegt Murashima.

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• Bron: https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=62495.php