AI styr morphingytor för att minska friktionen i maskineri

03 mars 2023 (Nanowerk Nyheter) Mekaniska system där rörliga delar kommer i regelbunden kontakt är benägna att skadas på grund av effekterna av friktion. Forskare vid Tohoku University har utvecklat ett kontaktkontrollsystem, som drivs av artificiell intelligens, för att kraftigt minska kontakten med skadade områden. Även om de för närvarande endast testas i laboratorieexperiment, tror de att det så småningom kan hjälpa många typer av maskiner att fungera smidigare. "Detta kan flytta designstrategin för mekaniska system bort från det traditionella tillvägagångssättet att utveckla nya och överlägsna material till att utveckla ytor som aktivt kan anpassa sig för att minska skadorna", säger professor Motoyuki Murashima. Arbetet (Tribology International, "Ny friktionsstabiliseringsteknik för ytskador med hjälp av maskininlärning") var ett samarbete mellan Murashima vid Tohoku Universitys avdelning för mekanisk systemteknik och kollegor vid Nagoya University och Korea Photonics Technology Institute i Sydkorea. Hur man undviker kontakt med skadad position med hjälp av morphingytor. (Bild: Motoyuki Murashima) Forskningen är inriktad på potentialen hos innovativa material som har "formande ytor", som kan förändras beroende på miljön de verkar i. Dessa material utvecklas av flera forskargrupper för att efterlikna en vanlig flexibilitet som finns i levande system, såsom bladytor som förändras som svar på variationer i luftfuktighet. Ett exempel inom teknik, som tidigare utvecklats av Murashima och kollegor, är en yta som består av ett membran som stöds av hårt substrat, med förändringar i spänningstrycket som förändrar ytmorfologierna. Teamet utvecklade en artificiell intelligensprocedur där sensorer analyserar friktionen mellan två ytor. Efter att ha upptäckt var skada uppstår, kan proceduren sedan använda ytans "morphing"-kapacitet för att minimera friktionskontakten med skadade områden.
Hur man undviker kontakt med skadad position med hjälp av morphingytor. ©Motoyuki Murashima “Detta är den första forskningen i världen att använda artificiell intelligens för att kontrollera formen på morfande ytor och framgångsrikt upptäcka skadans position på samverkande ytor”, säger Murashima. När analysen och justeringen fortskred i simulerade testfall kunde forskarna uppnå en stadig minskning av den fluktuerade friktionen orsakad av kontakt mellan påverkade delar av materialet som undersöktes.

[Inbäddat innehåll]

proof-of-concept-systemet använde skivor som snurrade i en cylinder. Det avgörande nästa steget blir att närma sig situationer där proceduren kan tillämpas på verkliga tekniska utmaningar, såsom industrimaskiner. Det slutliga målet är att tillåta ett brett utbud av maskiner att fungera med mindre rutinmässigt slitage och skador, vilket uppnår längre livslängd och kostnadsbesparingar på grund av mindre frekventa byten av delar. "Ett viktigt nästa steg är att utveckla mer sofistikerade inlärnings- och kontrollalgoritmer som kommer att minska tiden som behövs för att lära sig egenskaperna hos de analyserade ytorna och därför uppnå en mer förfinad och snabbare kontroll som förhindrar skador", säger Murashima.

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Källa: https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=62495.php