Wetenschap
Een overzicht van de Intelligent Towing Tank met hoofdcomponenten van een tank van 10 meter, een rijtuig, een computer en motorcontrollers. Krediet:Fan et al., Wetenschap. Robot. 4, eaay5063 (2019)
Een team van onderzoekers die in een MIT-lab werken, heeft een intelligente sleeptank (ITT) gebouwd die in staat is om vloeistofdynamica-experimenten uit te voeren, en hebben het gebruikt om 100, 000 van dergelijke experimenten in slechts één jaar. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap Robotica , het team beschrijft de ITT, zijn mogelijkheden en waar het het afgelopen jaar aan heeft gewerkt.
Wanneer ingenieurs schepen ontwerpen, ze willen dat het resulterende voertuig zo efficiënt mogelijk door het water beweegt. Hierbij gaat het om het toepassen van vloeistofdynamica-onderzoek. Maar zoals de experimenten van het team van MIT aantonen, er valt nog meer te leren. Een van de dingen die scheepsbouwers hebben geleerd, is dat "vortex-geïnduceerde trillingen" moeten worden gemodelleerd en geobserveerd. In praktijk, dit hield in dat je een model door water moest verplaatsen en de trillingen die optreden, vervolgens de gegevens gebruiken om parameters herhaaldelijk te wijzigen voor verbetering, een proces dat veel manuren kost.
In deze nieuwe poging de onderzoekers rapporteren een manier om het proces te mechaniseren door een soort robot op een watertank te bouwen. Het resultaat was de ITT, die in staat is om metingen uit te voeren terwijl hij een model door een watertank laat lopen, het analyseren van de metingen en het construeren en uitvoeren van het volgende logische experiment. Het doet dit herhaaldelijk totdat het een gewenste drempel bereikt. De onderzoekers melden dat er het afgelopen jaar hard gewerkt is aan het uitvoeren van dergelijke experimenten, het bedenken en uitvoeren van ongeveer 100, 000 experimenten - die in wezen elke twee weken evenveel werk verrichten als een Ph.D. student zou moeten doen om af te studeren. Ze beweren dat het het afgelopen jaar ook meer experimenten met "vortex-geïnduceerde trillingen" heeft gedaan dan mensen in totaal hebben gedaan.
De onderzoekers suggereren dat de ITT een mijlpaal is in wetenschappelijke experimenten - het laat zien dat veel experimenten die massale herhaling vereisen, kunnen worden gedaan met behulp van robots, bespaart talloze manuren werk.
Schematische afbeelding van de Intelligent Towing Tank, een cilinder en sensoren gemonteerd op de hoofdwagen, die werden gebruikt om de verschillende vloeiende bewegingen uit te voeren, en een controller (de grafische gebruikersinterface van de controller, het opnemen van bewegings- en krachtsignalen, wordt rechtsonder in de afbeelding weergegeven). De ITT neemt een door mensen gegenereerde hypothese en voert vervolgens opeenvolgende experimenten uit om bepaalde hoeveelheden van belang te targeten, alleen onderbroken door pauzes in afwachting van het water om te kalmeren tussen experimenten. Er zijn geen mensen die de opeenvolgende experimentele tests controleren. Krediet:Fan et al., Wetenschap. Robot. 4, eaay5063 (2019)
© 2019 Wetenschap X Netwerk
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com