Янсен, Тео

Не путать с Тео Янссен.

Тео Янсен (нидерл. Theo Jansen; 17 марта, 1948, Гаага, Нидерланды) — нидерландский художник и кинетический скульптор. Известен своими особыми кинетическими скульптурами, напоминающими скелеты животных, способными передвигаться под воздействием ветра по песчаным пляжам. Янсен называет эти скульптуры «животными», «созданиями», «искусственными формами жизни». При их создании автор использовал генетические алгоритмы, которые симулируют эволюцию биологических видов. Генетические алгоритмы могут быть изменены для решения различных проблем, включая создание комплексных систем.

Strandbeest

С 1990 года Янсен создает движимых ветром «пляжных животных» (нидерл. Strandbeest; strand = пляж; beest = зверь), которых сам он считает примером искусственной жизни. Вначале автором была создана первичная, зачаточная «порода», которая затем развивалась методами эволюционного моделирования. От поколения к поколению механизмы совершенствуются и «адаптируются» к условиям песчаного пляжа, куда Янсен «выпускает» их. Текущее (2015 год) поколение скульптур — это достаточно сложные структуры, способные взаимодействовать с окружающей средой, в том числе, реагировать на её изменения.

«Со временем эти скелеты стали значительно лучше выдерживать воздействие сильного ветра и воды и, в конце концов, я хочу вывести стада этих животных на пляжи, чтобы они жили своей собственной жизнью».

— http://strandbeest.com/

Янсен, говоря о своих работах, намеренно использует биологические метафоры, подчеркивая своё видение, что механизмы почти обладают характеристиками живых организмов, с точки зрения движения и простейшей способности к принятию решений.

Скульптуры изготавливаются из ПВХ-труб и ткани, образующей аэродинамические поверхности, и представляют собой сложные конструкции с точно выверенными размерами. В некоторых моделях присутствуют батареи пластиковых бутылок в качестве пневматических аккумуляторов энергии. Для передвижения используются характерные шагающие механизмы, которые на песчаной поверхности оказались, по словам автора, более эффективными, чем колеса.

«Создания» приводятся в движение ветром. Дополнительно имеется возможность аккумулировать давление воздуха и использовать его для движения в отсутствие ветра:

«Есть крылья, двигающиеся вверх и вниз под действием ветра, и есть соединенные с этими крыльями насосы, которые закачивают воздух под высоким давлением в бутылки. Сжатый воздух может приводить в движение мускулы — «лыжные палки», которые приподнимают животное и помогают протолкнуть его по рыхлому песку».

... а также для работы систем управления:

«Мускулы могут открывать вентили, чтобы активировать другие мускулы, которые могут открывать другие вентили, и так далее. Так создается центр управления, который можно сравнить с мозгом».

Более сложные творения Янсена могут распознать свое попадание в воду и выйти из неё. Существует модель, способная распознать приближающийся шторм и закрепиться на поверхности.

Кинематика механизма конечности в скульптурах Тео Янсена

Автором была выбрана кинематическая схема конечности, имеющая 1 степень свободы и состоящая из 7 подвижных звеньев (5 отрезков и 2 треугольника).

Конкретная геометрия такой конечности может быть полностью описана с помощью 13 чисел, однако, большинство комбинаций этих чисел не дадут необходимой траектории движения точки опоры. Для поиска удовлетворительной комбинации этих чисел применен метод генетического моделирования. Одним из критериев отбора экземпляров при генетическом моделировании является максимальная прямолинейность движения корпуса, что привело к появлению достаточно протяженного близкого к прямолинейному участка на траектории движения точки опоры (обозначена на схемах красным).

Движение нескольких конечностей синхронизируется присоединением их кривошипов к единому валу (обозначено зеленой окружностью).

• Отдельная конечность в движении

• Указаны значения «генов» — соотношения длин отрезков. Отрезки a и l принадлежат корпусу. Кривошип m одним концом прикреплен к корпусу и совершает вращательные движения. Траектория точки опоры (обозначена красным) имеет участок, по форме близкий к прямой линии.

• Шесть ног в движении. В каждый момент времени 4 точки опоры контактируют с поверхностью.