Automatyka w starożytności i wieki temu. Urządzenia na miarę współczesności.

Automatyka – słowo brzmiące bardzo współcześnie. Jednak jeśli spojrzy się na to pojęcie szerzej, to śmiało można powiedzieć, że swój początek automatyka miała wieki temu w starożytności. Już sama nazwa kieruje nas do starożytnej Grecji, którą uważa się za jej ojczyznę. Po grecku automatos znaczy tyle co samoczynny.
Obecnie automatyka wpisana jest w świat nowych technologii. Nieodłącznie związana jest  z komputerami, sterowaniem i kontrolą, z systemami zarządzania w przemyśle. Wykorzystywana jest w produkcji, usługach, transporcie… Wyręcza człowieka zarówno w pracach fizycznych, jak też umysłowych. A jak było kiedyś? Jak automatyka wyglądała w starożytności i kilka wieków temu? Oto kilka ciekawostek, które rzucają na to nieco światła. Być może niektóre okażą się inspirujące.

Regulator przepływu z III wieku p.n.e.

To chyba najstarsze urządzenie, które można zaklasyfikować jako automat. Co to takiego było? Przyrząd zbudowany przez Ktesibiosa z Aleksandrii służący do regulowania przepływu wody
w precyzyjnym i skomplikowanym zegarze wodnym. Działanie jego było oparte na wytwarzaniu stałego ciśnienia i prędkości wody. Żeby maszyna mogła spełniać swoje funkcje Ktesibios skonstruował pierwszy w historii samoczynny regulator przepływu.

Automat na wodę

Heron z Aleksandrii żyjący w I wieku n.e. to kolejna postać, która zapewne zainspirowała niejednego wynalazcę. Ten grecki matematyk, fizyk, mechanik i konstruktor stworzył wiele ciekawych urządzeń. Jednym z nich był automat na monety lokowany w świątyniach. Przyjętym zwyczajem było obmywanie rąk i twarzy przed wejściem do domów modlitwy. Wierni mogli wówczas skorzystać z automatu. Po wrzuceniu monety z brązu otrzymywali niewielką ilość wody.
Urządzenie działało w określony sposób. Na małą tackę spadała moneta. Taca była połączona
z drążkiem znajdującym się w równowadze. Ciężar monety sprawiał, że jeden koniec drążka opadał, a drugi wznosił się, dzięki czemu otwierał się zawór i woda wypływała.
Nie jest wykluczone, że kto inny był prekursorem tego systemu. Być może Herona zainspirowało urządzenie wymyślone 300 lat wcześniej przez Filona z Bizancjum. Służyło ono gościom w czasie trwania przyjęć do obmywania rąk.

Pierwsze automatyczne drzwi

Heron był postacią wyjątkowo kreatywną. To jego pomysłowi zawdzięczamy automatyczne drzwi, które skonstruował dwa tysiące lat temu.
Wrota same otwierały się i zamykały, a znajdowały się w greckiej świątyni. Na czym polegało ich działanie? Wszystko działo się za sprawą siły pary wodnej. Drzwi zamocowane były na długich osiach wbudowanych w podłogę. Z jednej strony owinięte one były linami z obciążnikiem,
a z drugiej zmocowane było wiadro sporych gabarytów.

Mechanizm różnicowy ze starożytnych Chin

Starożytne Chiny też mają się czym pochwalić. Tam został wynaleziony pradawny wóz wskazujący południe. Miał on formę rydwanu. Stała na nim figurka, która wskazywała ręką właśnie południe. Urządzenie było bardzo skomplikowane i przez kolejne wieki nie udało się uczonym zgłębić działania tego mechanizmu.
Lata sześćdziesiąte XX wieku przyniosły rozwiązanie, a dokładnie wszystko zgłębił Joseph Needham, brytyjski biochemik uznawany na Zachodzie za pioniera w badaniach nad osiągnięciami chińskiej nauki.
Needham działanie rydwanu badał wraz z chińscy współpracownikami. Próbowali dojść jakim sposobem figurka wskazywała zawsze poprawnie południe. Okazało się, że postać była połączona
z kołami skomplikowaną przekładnią. Konstrukcja podobna była do używanego w autach mechanizmu różnicowego. Za jego sprawą koła samochodu kręcą się z różną szybkością podczas pokonywania zakrętów.

XIII-wieczne androidy

Trudno sobie wyobrazić, że pierwsze androidy mogły istnieć wieki temu. Te sztuczne istoty wykonujące automatycznie różne zadania i przypominające człowieka (lub zwierzę) pojawiły się już w XIII wieku. Stworzyli je dwaj naukowcy. Jednym z nich był angielski uczony Roger Bacon. Zbudował on mówiącą głowę. Drugi to niemiecki teolog, uznany średniowieczny uczony – biskup Ratyzbony św. Albert Wielki. Istnieją dowody, że skonstruował on żelazną postać, która otwierała
i zamykała drzwi, a nawet witała przybyłych. Prace nad tym androidem zajęły podobno około 30 lat.
Jaki był los owego wynalazku? Podobno padł on „ofiarą” św. Tomasz z Akwinu. Był on tak bardzo przerażony „odźwiernym”, że zniszczył go uznając za dzieło sił nieczystych.

Inżynier da Vinci

Choć Leonardo da Vinci kojarzy się głównie z malarstwem, nie można zapominać, że był też zdolnym inżynierem. Fascynowały go rozmaite maszyny. Zgłębiał tajniki ich działania, udoskonalał i projektował. Tak jak to bywa z geniuszami, tak i w tym przypadku, jego pomysły wyprzedzały epokę. Nad czym myślał da Vinci? Zdziwicie się! Ten wybitny włoski malarz zaprojektował między innymi automatyczne krosno tkackie, aparat do nurkowania, rower, budzik, soczewki kontaktowe… pompę odśrodkową, łożyska kulkowe, zawory pomp… To tylko niektóre dzieła autorstwa artysty-konstruktora. Nie sposób wymienić wszystkich ponieważ projektów było kilkaset. I choć to wszystko było odkrywcze nie miało znaczącego wpływu na rozwój techniki. Zdania naukowców są też podzielone co do możliwości realizacji projektów Leonarda da Vinci. Jedni uważają, że nierealnym było realizowanie ich w tamtych czasach, inni twierdzą, że niektóre pomysły zostały wykonane w formie modeli, lecz do tego stopnia wyrastały ponad epokę, że nie budziły zainteresowania.

Latający żelazny orzeł

W latach 1436 – 1476 żył Johannes Muller nazywany Regiomontanus. Temu niemieckiemu astronomowi przypisuje się zbudowanie latającego żelaznego orła i mechanicznej muchy. Podobno owad, podczas prezentacji przed cesarzem Maksymilianem I, usiadł władcy na ręce.
To nie jedyne wynalazki Regiomontanusa. Jest on także twórcą różnych urządzeń astronomicznych. Pracował też nad kalendarzem, którego używali Kolumb, Vasco da Gama, Gaspar de India. Regiomontanus to również autor dzieła: „Tablice kierunkowe wielce użyteczne w sprawach urodzin”. Pisał też horoskopy dla królów i cesarzy.

Flecista i krosno

Mówiąc o automatyce nie można pominąć Jacquesa de Vaucansona. Ten Francuz żyjący w latach
1709 – 1782 to wybitny wynalazca. Uznawany jest za jednego z ojców nowoczesnego tkactwa związanego z automatami i programowaniem warsztatów tkackich. Automatycznym krosnem tkackim, które zbudował sterowały walce z otworami. One zaś uruchamiały całą maszynerię, która
tworzyła konkretne wzory.
To jednak nie był pierwszy mechanizm, który skonstruował Jacques de Vaucanson. Akademii Nauk w Paryżu w 1738 roku przedstawił automat, którym była postać z fletem. Automat grał 12 melodii. Flecista miał wbudowany sztuczny język, usta i palce, których ruchy regulowały prąd powietrza. Wynalazek zapoczątkował serię kolejnych „grajków”.
Urządzenia, które konstruował ten wybitny Francuz wpisały się w historię informatyki.

To tylko kilka ciekawostek ze świata automatyki pojawiającej się już w starożytności. Niektóre wynalazki miały ułatwiać życie, większość jednak miała służyć rozrywce – bawić i zadziwiać.