AI kontrollerer morphing-overflater for å redusere friksjon i maskineri

03. mars 2023 (Nanowerk Nyheter) Mekaniske systemer der bevegelige deler kommer i regelmessig kontakt er utsatt for skade på grunn av friksjonseffekter. Forskere ved Tohoku University har utviklet et kontaktkontrollsystem, drevet av kunstig intelligens, for å redusere kontakt med skadede områder betraktelig. Selv om det foreløpig bare er testet i laboratorieeksperimenter, tror de at det til slutt kan hjelpe mange typer maskiner til å fungere jevnere. "Dette kan flytte designstrategien til mekaniske systemer bort fra den tradisjonelle tilnærmingen med å utvikle nye og overlegne materialer til å utvikle overflater som aktivt kan tilpasse seg for å redusere skaden," sier professor Motoyuki Murashima. Arbeidet (Tribology International, "Ny friksjonsstabiliseringsteknologi for overflateskadeforhold ved bruk av maskinlæring") var et samarbeid mellom Murashima ved Tohoku Universitys avdeling for mekanisk systemteknikk og kolleger ved Nagoya University og Korea Photonics Technology Institute i Sør-Korea. Hvordan unngå kontakt med skadet posisjon ved å bruke morphing-overflater. (Bilde: Motoyuki Murashima) Forskningen er fokusert på potensialet til innovative materialer som har "formende overflater", som kan endres avhengig av miljøet de opererer i. Disse materialene utvikles av flere forskningsgrupper for å etterligne en felles fleksibilitet som finnes i levende systemer, som bladoverflater som endres som respons på variasjoner i fuktighet. Et eksempel innen ingeniørfag, tidligere utviklet av Murashima og kolleger, er en overflate sammensatt av en membran støttet av hardt underlag, med endringer i spenningstrykket som endrer overflatemorfologiene. Teamet utviklet en prosedyre for kunstig intelligens der sensorer analyserer friksjonen mellom to overflater. Etter å ha oppdaget hvor skaden oppstår, kan prosedyren bruke overflatens "morphing"-kapasitet for å minimere friksjonskontakten med skadede områder.
Hvordan unngå kontakt med skadet posisjon ved å bruke morphing-overflater. ©Motoyuki Murashima “Dette er den første forskningen i verden som bruker kunstig intelligens for å kontrollere formen på overflater som forandrer seg og lykkes med å oppdage plasseringen av skade på samvirkende overflater, sier Murashima. Etter hvert som analysen og justeringen fortsatte i simulerte testtilfeller, var forskerne i stand til å oppnå en jevn reduksjon i den fluktuerte friksjonen forårsaket av kontakt mellom berørte deler av materialet som ble undersøkt.

[Innebygd innhold]

Bevis-of-concept-systemet brukte plater som snurret i en sylinder. Det avgjørende neste trinnet vil være å komme nærmere situasjoner der prosedyren kan brukes på reelle tekniske utfordringer, for eksempel industrimaskiner. Det endelige målet er å la et bredt spekter av maskiner operere med mindre rutinemessig slitasje og skader, og oppnå lengre levetid og kostnadsbesparelser på grunn av mindre hyppige utskifting av deler. "Et viktig neste skritt er å utvikle mer sofistikerte lærings- og kontrollalgoritmer som vil redusere tiden som trengs for å lære egenskapene til de analyserte overflatene og derfor oppnå mer raffinert og raskere kontroll som forhindrer skade," sier Murashima.

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• Platoblokkkjede. Web3 Metaverse Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• kilde: https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=62495.php