AI контролює зміни поверхонь, щоб зменшити тертя в механізмах

03 березня 2023 (Новини Nanowerk) Механічні системи, у яких рухомі частини постійно контактують, схильні до пошкоджень через вплив тертя. Дослідники з Університету Тохоку розробили систему контролю контактів, керовану штучним інтелектом, щоб значно зменшити контакт із пошкодженими ділянками. Хоча наразі тестується лише в лабораторних експериментах, вони вважають, що з часом це може допомогти багатьом типам машин працювати більш гладко. «Це може змінити стратегію проектування механічних систем від традиційного підходу до розробки нових і якісних матеріалів до розробки поверхонь, які можуть активно адаптуватися для зменшення пошкоджень», — говорить професор Мотоюкі Мурасіма. Робота (Tribology International, «Нова технологія стабілізації тертя для умов пошкодження поверхні за допомогою машинного навчання») був результатом співпраці між Мурасимою з кафедри інженерії механічних систем Університету Тохоку та колегами з Університету Нагоя та Корейського інституту фотоніки в Південній Кореї. Як уникнути контакту з пошкодженою позицією за допомогою морфінгових поверхонь. (Зображення: Motoyuki Murashima) Дослідження зосереджено на потенціалі інноваційних матеріалів із «морфінговими поверхнями», які можна змінювати залежно від середовища, в якому вони працюють. Ці матеріали розробляються кількома дослідницькими групами, щоб імітувати загальну гнучкість, виявлену в живі системи, такі як поверхні листя, які змінюються у відповідь на зміни вологості. Одним із прикладів у техніці, раніше розроблених Мурасимою та його колегами, є поверхня, що складається з діафрагми, що підтримується твердою підкладкою, зі змінами тиску напруги, що змінюють морфологію поверхні. Команда розробила процедуру штучного інтелекту, в якій датчики аналізують тертя між двома поверхнями. Виявивши, де відбувається пошкодження, процедура може використовувати здатність поверхні «перетворюватися», щоб мінімізувати фрикційний контакт з пошкодженими ділянками.
Як уникнути контакту з пошкодженою позицією за допомогою морфінгових поверхонь. ©Motoyuki Murashima «Це перше дослідження у світі, яке використовується штучний інтелект щоб контролювати форму поверхонь, що змінюються, і успішно виявляти місце пошкодження на взаємодіючих поверхнях», — говорить Мурасіма. У ході аналізу та коригування в змодельованих тестових випадках дослідники змогли досягти стабільного зменшення флуктуаційного тертя, спричиненого контактом між ураженими частинами досліджуваного матеріалу.

[Вбудоване вміст]

Система підтвердження концепції використовувала диски, що оберталися всередині циліндра. Вирішальним наступним кроком стане наближення до ситуацій, у яких цю процедуру можна було б застосувати до реальних інженерних завдань, таких як промислове обладнання. Кінцева мета полягає в тому, щоб дозволити широкому спектру машин працювати з меншим регулярним зносом і пошкодженнями, досягаючи довшого терміну експлуатації та економії коштів завдяки рідшій заміні деталей. «Важливим наступним кроком є ​​розробка більш складних алгоритмів навчання та контролю, які дозволять скоротити час, необхідний для вивчення характеристик аналізованих поверхонь, і, таким чином, досягнуть більш чіткого та швидшого контролю, який запобігає пошкодженню», — говорить Мурасіма.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• Платоблокчейн. Web3 Metaverse Intelligence. Розширені знання. Доступ тут.
• джерело: https://www.nanowerk.com/news2/robotics/newsid=62495.php