AI ควบคุมพื้นผิวที่แปรสภาพเพื่อลดแรงเสียดทานในเครื่องจักร

03 มี.ค. 2023 (ข่าวนาโนเวิร์ค) ระบบกลไกที่ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวสัมผัสกันเป็นประจำมีแนวโน้มที่จะเสียหายเนื่องจากผลกระทบของแรงเสียดทาน นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Tohoku ได้พัฒนาระบบควบคุมการสัมผัสซึ่งขับเคลื่อนโดยปัญญาประดิษฐ์ เพื่อลดการสัมผัสกับพื้นที่ที่เสียหายลงอย่างมาก แม้ว่าปัจจุบันจะมีการทดสอบในห้องปฏิบัติการเท่านั้น แต่พวกเขาเชื่อว่าจะช่วยให้เครื่องจักรหลายประเภททำงานได้อย่างราบรื่นขึ้นในที่สุด “นี่อาจเปลี่ยนกลยุทธ์การออกแบบระบบกลไกจากแนวทางดั้งเดิมในการพัฒนาวัสดุใหม่และวัสดุชั้นเยี่ยมไปสู่การพัฒนาพื้นผิวที่สามารถปรับเปลี่ยนเพื่อลดความเสียหายได้” ศาสตราจารย์ Motoyuki Murashima กล่าว ผลงาน (ไทรโบโลยี อินเตอร์เนชั่นแนล, “เทคโนโลยีการรักษาเสถียรภาพของแรงเสียดทานแบบใหม่สำหรับสภาพความเสียหายของพื้นผิวโดยใช้การเรียนรู้ของเครื่อง”) เป็นความร่วมมือระหว่าง Murashima จาก Department of Mechanical Systems Engineering ของมหาวิทยาลัย Tohoku และเพื่อนร่วมงานที่ Nagoya University และ Korea Photonics Technology Institute ในเกาหลีใต้ วิธีหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับตำแหน่งที่เสียหายโดยใช้พื้นผิวที่แปรสภาพ (ภาพ: Motoyuki Murashima) การวิจัยมุ่งเน้นไปที่ศักยภาพของวัสดุนวัตกรรมที่มี 'พื้นผิวที่แปรสภาพ' ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมที่ใช้งาน วัสดุเหล่านี้ได้รับการพัฒนาโดยกลุ่มวิจัยหลายกลุ่มเพื่อเลียนแบบความยืดหยุ่นทั่วไปที่พบใน ระบบชีวิต เช่น พื้นผิวใบที่เปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของความชื้น ตัวอย่างหนึ่งในด้านวิศวกรรม ซึ่งก่อนหน้านี้พัฒนาโดย Murashima และเพื่อนร่วมงาน คือพื้นผิวที่ประกอบด้วยไดอะแฟรมที่รองรับด้วยวัสดุพิมพ์แข็ง โดยการเปลี่ยนแปลงของแรงดันความเครียดจะเปลี่ยนสัณฐานวิทยาของพื้นผิว ทีมพัฒนาขั้นตอนปัญญาประดิษฐ์ซึ่งเซ็นเซอร์จะวิเคราะห์แรงเสียดทานระหว่างสองพื้นผิว เมื่อตรวจพบความเสียหายเกิดขึ้นแล้ว ขั้นตอนจะสามารถใช้ความสามารถ 'morphing' ของพื้นผิวเพื่อลดการสัมผัสเสียดทานกับบริเวณที่เสียหาย
วิธีหลีกเลี่ยงการสัมผัสกับตำแหน่งที่เสียหายโดยใช้พื้นผิวที่แปรสภาพ © Motoyuki Murashima “นี่เป็นงานวิจัยชิ้นแรกของโลกที่ใช้ ปัญญาประดิษฐ์ เพื่อควบคุมรูปร่างของพื้นผิวที่แปรสภาพและตรวจจับตำแหน่งของความเสียหายบนพื้นผิวที่โต้ตอบได้สำเร็จ” Murashima กล่าว ในขณะที่การวิเคราะห์และการปรับแต่งดำเนินไปในกรณีทดสอบจำลอง นักวิจัยสามารถลดแรงเสียดทานผันผวนที่เกิดจากการสัมผัสระหว่างชิ้นส่วนที่ได้รับผลกระทบของวัสดุที่อยู่ระหว่างการตรวจสอบได้อย่างต่อเนื่อง

[เนื้อหาฝัง]

ระบบพิสูจน์แนวคิดใช้แผ่นดิสก์หมุนภายในกระบอกสูบ ขั้นตอนต่อไปที่สำคัญคือการเข้าใกล้สถานการณ์มากขึ้น ซึ่งขั้นตอนดังกล่าวสามารถนำไปใช้กับความท้าทายทางวิศวกรรมที่แท้จริง เช่น เครื่องจักรอุตสาหกรรม จุดมุ่งหมายสูงสุดคือการทำให้เครื่องจักรหลากหลายประเภทสามารถทำงานได้โดยมีการสึกหรอและความเสียหายตามปกติน้อยลง ทำให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นและประหยัดต้นทุนเนื่องจากการเปลี่ยนชิ้นส่วนไม่บ่อยนัก “ขั้นตอนต่อไปที่สำคัญคือการพัฒนาอัลกอริธึมการเรียนรู้และการควบคุมที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น ซึ่งจะช่วยลดเวลาที่ต้องใช้ในการเรียนรู้ลักษณะของพื้นผิวที่วิเคราะห์ และทำให้ได้การควบคุมที่ประณีตและรวดเร็วยิ่งขึ้นซึ่งป้องกันความเสียหาย” Murashima กล่าว

• เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
• เพลโตบล็อคเชน Web3 Metaverse ข่าวกรอง ขยายความรู้. เข้าถึงได้ที่นี่.
• ที่มา: https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=62495.php