Science >> Wetenschap >  >> anders

Maillardets Automaton is een wonder van de 19e-eeuwse robotica

De automaat van Maillardet werd rond 1800 gebouwd door de Zwitserse monteur en klokkenmaker Henri Maillardet en bevindt zich vandaag de dag in het Franklin Instituut in Philadelphia, Pennsylvania. Wikimedia Commons (CC door SA 4.0)

Belangrijkste punten

  • De Automaton van Maillardet is een wonder van 18e-eeuwse techniek en vakmanschap.
  • Het kan verschillende acties schrijven, tekenen en uitvoeren die in het mechanisme zijn geprogrammeerd, wat de vindingrijkheid van 18e-eeuwse werktuigbouwkundige en automatiseringstechnieken demonstreert.

In de 21e eeuw zijn we bijna gewend geraakt aan het idee dat robots menselijke prestaties op het gebied van behendigheid en behendigheid kunnen dupliceren en zelfs overtreffen. Ze doen niet alleen klussen zoals het bouwen van auto's en werken in e-commerce-magazijnen, ze dansen ook op rock-'n-roll-muziek en beoefenen zelfs de sport van parkour.

Maar eigenlijk dateert het idee van automaten – mensachtige machines die zijn ontworpen om menselijke capaciteiten te imiteren – duizenden jaren geleden. Het woord automaat is afgeleid van het oudgriekse woord automaat">automatos , wat zelfwerkend betekent, en de Grieken bouwden enkele van de eerste machines die levende wezens nabootsten, van mechanische dolfijnen en adelaars die het publiek op de Olympische Spelen vermaakten tot een mechanisch poppentheater, zoals dit Nature-artikel uit 2018 beschrijft.

In het Europa van de Renaissance verwonderden kerkgangers zich over gemechaniseerde engelen. In 1495 ontwierp Leonardo da Vinci een robotridder die zijn ledematen kon bewegen, hoewel het niet duidelijk is of hij deze daadwerkelijk heeft gebouwd, volgens Allison Lee Palmer's boek "Leonardo da Vinci:A Reference Guide to His Life and Works."

De automaat van Maillardet is geboren

In het begin van de 19e eeuw bereikte een bijzonder wonderbaarlijke mensachtige machine nieuwe hoogten van complexiteit en bootste zelfs de artistieke zelfexpressie van mensen na. We hebben het over de automaat van Maillardet , een apparaat dat rond 1800 werd gemaakt door de Zwitserse mechanische ontwerper Henri Maillardet, die in Londen klokken en andere machines bouwde. De automaat, die lijkt op een mensenjongen die met een pen in de hand aan een tafel zit, kan vier verschillende tekeningen maken en zelfs drie gedichten schrijven:twee in het Frans en één in het Engels.

"Het belang van de Maillardet-automaat is dat deze een van de grootste werkgeheugens heeft van alle bestaande automaten uit dezelfde periode", legt Susannah Carroll via e-mail uit. Ze is adjunct-directeur collecties en curator bij het Franklin Institute in Philadelphia, een van de belangrijkste onderwijscentra voor wetenschap en technologie van het land, dat de automaat in 1928 uit de nalatenschap van een rijke Philadelphian verwierf en tientallen jaren besteedde aan het restaureren en onderhouden ervan.

P>

Uit haar geheugen heeft ze het niet over computerchips. In plaats daarvan heeft de herinnering aan de automaat van Maillardet de vorm van koperen schijven, nokken genaamd, die worden aangedreven door een uurwerkmotor. Drie stalen vingers volgen de onregelmatige randen van de nokken en vertalen de bewegingen van de nokken in zijwaartse, voor- en achterwaartse en op-en-neer bewegingen van de schrijvende hand van de automaat, door middel van een nog ingewikkelder systeem van hendels en stangen. Hier is een YouTube-video van de automaat aan het werk:

"Hoewel er duizenden jaren geleden over geautomatiseerde machines en zelfs mensachtige machines werd geschreven en waarschijnlijk zelfs werd gemaakt, waren automaten van deze omvang helemaal niet gebruikelijk", zegt Carroll. De Maillardet-automaat was een technische prestatie en blijft een indrukwekkend wonder van machinerie en vaardigheid. Ik zou het definiëren als een voorbeeld van het toppunt van een soort automatisering met beperkingen die worden gedefinieerd door de periode waarin het is gemaakt."

In tegenstelling tot de grotere mensachtige machines uit de Renaissance, die werden aangedreven door waterverplaatsings- of katrolsystemen, waren de meeste automaten uit de periode waarin Maillardet werkte slechts enkele centimeters groot, met miniatuuruurwerkmechanismen die waren ontworpen om dieren zoals vogels na te bootsen. en kikkers. Toch was het creëren van de kleine, ingewikkelde apparaten een complexe taak.

"Soms werd één enkele automaat gemaakt door werkplaatsen in verschillende landen", zegt Carroll. "Het mechanisme kan bijvoorbeeld in Zwitserland worden gemaakt, het emailleren of vergulden kan in Frankrijk worden gedaan en vervolgens wordt de automaat in Engeland verkocht." Records zijn zeldzaam voor de automaten die nog steeds bestaan, zodat het een uitdaging kan zijn om erachter te komen wie ze heeft gebouwd. Het Franklin Institute had dat probleem echter niet, aangezien Maillardet's Automaton de laatste van zijn vier tekeningen signeerde "door de Automaton of Maillardet."

De leertijd van Henri Maillardet

Maillardet zelf leerde mensachtige machines bouwen als leerling van Pierre Jaquet-Droz, een 18e-eeuwse Zwitserse klokkenmaker, horlogemaker en meestermonteur. Zoals Lisa Nocks beschrijft in haar boek 'The Robot:The Life Story of a Technology', probeerde Jaquet-Droz tevergeefs de koning van Spanje als zijn beschermheer te krijgen, maar werd in plaats daarvan enkele jaren gevangengezet door de Spaanse inquisitie voordat hij terugkeerde naar Zwitserland. De winkel van Jacquet-Droz produceerde verschillende indrukwekkende automaten, waaronder de replica van een driejarig kind dat op een krukje zat en op een klein bureau met een verenveer schreef. verschillende automaten van Jaquet-Droz die te zien zijn in het Musée d'Art et d'Histoire in Neuchâtel, Zwitserland.

Toen Maillardet voor zichzelf begon en zijn eigen werkplaats in Londen opende, bracht hij de kunst en wetenschap van het bouwen van automaten nog verder. "Het zou waarschijnlijk drie vakmensen ongeveer twee jaar hebben gekost om een ​​automaat zoals die in onze collectie te ontwerpen en te bouwen", zegt Carroll. "Vaardigheden in het maken van horloges en klokken zouden van groot belang zijn bij het construeren van een automaat. Metaalsmeden, materiaalkunde, precisie, creativiteit en geduld zouden waarschijnlijk allemaal een rol spelen."

Net als die machines was de Automaton van Maillardet in de eerste plaats ontworpen om het publiek op tentoonstellingen te verbazen en te vermaken, aldus Carroll. "Het leven repliceren is altijd een interessante onderneming geweest", zegt ze. "Het is een ultieme uitdaging voor de machinist en dwingt de kijker zich af te vragen wat het betekent om mens te zijn, vergelijkbaar met de humanoïde robots van vandaag."

Maillardet en andere horloge- en klokkenmakers reisden met hun grote automaten – zoals die in de collectie van het Franklin Institute – om een ​​ervaring te creëren die een krachtige indruk zou maken op toeschouwers, van wie de meesten nog nooit geavanceerde mechanische technologie hadden gezien. "In de 18e eeuw keken mensen nog steeds naar de klok van het stadhuis of de kerk (die mogelijk automaten had zoals de astronomische klok van Straatsburg) om de tijd te zien", legt Carroll uit. "Zakhorloges werden nog niet veel gedragen door het grote publiek, dus je kunt je voorstellen dat het zeldzaam zou zijn om een ​​automaat in je persoonlijke collectie te hebben."

Maillardet toerde met de automaat door Europa tot aan zijn dood in 1830 en reikte tot in het oosten van Rusland. Daarna wordt de geschiedenis van de machine vaag. Volgens de website van het Franklin Institute is het mogelijk dat circusimpresario P. T. Barnum het apparaat heeft verworven en tentoongesteld in zijn musea in New York City en Philadelphia. Het apparaat is mogelijk beschadigd geraakt tijdens een van de branden die beide musea verwoestten, voordat het op de een of andere manier in het bezit kwam van de familie Brock in Philadelphia.

Hoewel automaten – zoals de mechanische waarzeggers in pretparken – tot in de twintigste eeuw populair amusement bleven, vervaagde de fascinatie ervoor geleidelijk een beetje. Carroll vermoedt dat zelfs nog spectaculairdere, wereldveranderende technologieën die in de jaren negentig opkwamen, van vliegtuigen tot televisie, ervoor kunnen zorgen dat automaten minder nieuw lijken.

"Misschien zijn er zoveel vorderingen gemaakt bij het opslaan van gegevens – zoals de zeven programma's van de Maillardet Automaton tot wat we nu hebben – dat we gewoon de sprong hebben gemaakt van mechanische naar onze geautomatiseerde robots", zegt ze.

Dat is interessant

Carroll merkt op dat mensen nog steeds mechanische automaten ontwerpen en bouwen. Er is bijvoorbeeld een reeks animatronische replica’s van Amerikaanse presidenten te zien in Walt Disney World in Orlando, Florida, die nu een mechanische versie bevat van president Joe Biden die met zijn handen gebaart en zijn hoofd draait terwijl hij de ambtseed reciteert.

Veelgestelde vragen

Hoe werd de automaat van Maillardet aangedreven en bediend?
De automaat van Maillardet werd aangedreven door een reeks uurwerkmechanismen en bediend via een complex systeem van versnellingen, hendels en nokken, waardoor nauwkeurige controle over de bewegingen en functies mogelijk was.
Zijn er nog voorbeelden van soortgelijke automaten uit dezelfde periode als de automaat van Maillardet?
Ja, er zijn tot op de dag van vandaag verschillende voorbeelden van soortgelijke automaten uit de 18e en 19e eeuw bewaard gebleven.