Стопоходящая машина П.Л.Чебышева

Главная » Математика » Стопоходящая машина П.Л.Чебышева

Стопоходящая машина П.Л.ЧебышеваНекоторые из нас даже не догадываются о том, что постоянно встречающиеся в нашей жизни механизмы — спица зонтика, «дворники» и система открывания двери автомобиля — называются плоскими шарнирными механизмами. Эти конструкции — примитивно выражаясь, палочки, соединенные шарнирами, имеют довольно долгую историю: еще в XYIII веке небезызвестный Джеймс Уатт построил свою знаменитую паровую машину, в которой возвратно-поступательные движения поршня весьма успешно были преобразованы во вращательное движение вала. Несмотря на очевидную удачу, находка Уатта не была абсолютно точной и требовала тщательной инженерной доработки, и сам изобретатель скоро заменил свой механизм на кривошипно-шатунный. К сожалению, применение кривошипно-шатунного механизма невозможно так широко, как хотелось бы инженерам, и изобретатели стали задаваться вопросом, насколько реально создать механизм, в котором движение по окружности было бы преобразовано в движение по прямой.

Российский математик, профессор Санкт-Петербургского университета Пафнутий Львович Чебышев, озадаченный той же проблемой, решил не полагаться на интуицию, и, обратившись за помощью к своей родной науке, начал разрабатывать шарнирные механизмы с опорой на математические методы. В результате им были созданы не только два новых математических направления — теория синтеза механизмов и теория приближения функций, которые впоследствии переросли в полноценные науки, но и сотворен удивительный механизм — «стопоходящая машина», которая по праву считается первым шагающим механизмом в мире.


Эта не очень изящная конструкция из дерева и железа не отличалась особым совершенством (она не двигалась и не поворачивалась самостоятельно), однако вполне успешно (с учетом, естественно, дальнейшей доработки) могла составить конкуренцию величайшему изобретению человечества — колесу. Сначала П. Чебышевым был создан лямбда-механизм, получивший такое название за удивительное сходство с греческой буквой «лямбда», состоящий из двух неподвижных шарниров и трех одинаково длинных звеньев. На одном из звеньев незафиксированный шарнир описывает окружность, а ведомый — траекторию, по утверждению самого Чебышева, схожую с движением лошадиного копыта. После того, как лямбда-механизм получил две «ноги» со «стопой» на противоположных осях, а также их копию, повышающую устойчивость, с помощью дополнительных звеньев были согласованы фазы их вращения. Кроме того, совместной платформой были соединены оси механизма. После этого можно было говорить о создании «стопоходящей машины» — прототипа современного робота.

Сейчас «Стопоходящая машина» П. Чебышева хранится в Политехническом музее г.Москвы.

Поделиться


© copyright 2012 - 2016 Детская энциклопедия. Все о человеке, нашей планете, истории.