¿Puedes construir una torreta automática con tecnología de la época victoriana?

¿Ofrece la época victoriana los materiales necesarios para los sensores fotoeléctricos?

Parece que el efecto fotoeléctrico se descubrió en la época victoriana.

Johann Elster (1854-1920) y Hans Geitel (1855-1923), estudiantes en Heidelberg, investigaron los efectos producidos por la luz en cuerpos electrificados y desarrollaron las primeras celdas fotoeléctricas prácticas que podían usarse para medir la intensidad de la luz. Ordenaron los metales con respecto a su poder de descargar electricidad negativa: rubidio, potasio, aleación de potasio y sodio, sodio, litio, magnesio, talio y zinc; para el cobre, el platino, el plomo, el hierro, el cadmio, el carbono y el mercurio, los efectos con la luz ordinaria eran demasiado pequeños para poder medirlos. El orden de los metales para este efecto fue el mismo que en la serie de Volta para la electricidad de contacto, los metales más electropositivos dieron el mayor efecto fotoeléctrico.

En cuanto al material, es por lo tanto una respuesta positiva: tenían los materiales necesarios para ello.

Usa globos oculares biológicos.

Específicamente, entrenar animales. Durante la Segunda Guerra Mundial hubo un esfuerzo para hacer de las palomas el sistema de guía para los misiles .

Por supuesto, no tendrían que ser palomas. Cualquier animal con una vista decente (o incluso una vista sobrehumana... ¡esta cosa podría funcionar en la oscuridad!) debería ser suficiente. La mayoría son entrenables. Por supuesto, los animales tendrían que trabajar por turnos, por lo que hay algo de mantenimiento en el que la pareja o los trillizos se cambian después de 8 a 12 horas y se reemplazan con una nueva "tripulación". También habría detalles, como la mejor manera de evitar que se duerman sin que se sientan tan incómodos que su rendimiento se vea afectado. Pero obtienes mucho más por eso... es probable que se les pueda enseñar a distinguir entre uniformes, como por ejemplo. Se les puede enseñar a apuntar solo a humanos, y no a otros animales. Para no disparar a las hojas que flotan en el aire con una fuerte brisa.

Y aparte del entrenamiento de animales (que en un grado u otro ya existía en la era victoriana), todo es mecánico y está dentro de su capacidad para producir con tolerancias suficientes.

Use placas de contacto: interruptores activados al pisarlos y/o detección de capacitancia para personas que tocan los alambres de la cerca.

La conmutación primitiva puede detectar qué detector se disparó y apuntar el arma hacia él.

Un simple fotosensor visible no es suficiente para apuntar, e incluso una matriz de fotodiodos (que sería difícil o incluso imposible de fabricar) sería de uso limitado. Los infrarrojos ofrecerían más opciones, pero cualquier cosa que ayudaría es demasiado reciente.

Por otro lado, la ubicación acústica se utilizó en la Primera Guerra Mundial, que es solo un poco tarde. Como comenté en otra respuesta, la detección es solo una parte de la historia. Para impulsar motores de puntería con una señal pequeña, necesita un amplificador (así como una forma de comparar entradas si está utilizando la diferencia entre dos señales como lo harían los sistemas, ópticos o acústicos). Establecí una fecha de 1906, en base a los desarrollos en válvulas (tubos de vacío). También necesitaría una especie de computadora de control de incendios, que podría ser mecánica.

Considerándolo todo, creo que principios del siglo XX es su límite para un enfoque de sentido-apuntar-disparar, a menos que presente algunos inventos del mundo real por unas pocas décadas.

Podrías hacer algo como este mecánico colocando fichas en una cuadrícula en el suelo en el rango de la torre. Cada uno de estos mosaicos podría conectarse hidráulica o mecánicamente a una computadora mecánica que calcula el objetivo y lo activa.

Se podría hacer que cada mosaico solo dispare uno o unos pocos disparos, por lo que una vez que el atacante permanezca inmóvil, la torreta no continuará enfrentándose a ellos.

Puede encontrar una buena introducción a las computadoras mecánicas que se usaban en los barcos de la Marina antes del advenimiento de la electrónica para impulsar torretas aquí: https://www.youtube.com/watch?v=gwf5mAlI7Ug

Sé que específicamente buscaba puramente óptico (rango de luz visible humana), pero los primeros sensores termográficos se inventaron antes de la era victoriana: https://en.wikipedia.org/wiki/Thermographic_camera#Discovery_and_research_of_infrared_radiation (esta es la cita relevante : https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0020089162900234 ) afirma que en 1833 existía un sensor que podía detectar a un humano a 10 metros de distancia, y "Para 1901, [un dispositivo ligeramente diferente, el bolómetro] podía detectar la radiación de una vaca a 400 metros de distancia y era sensible a diferencias de temperatura de cien milésimas (0,00001 C) de grado Celsius".

Entonces, con algunos ajustes, uno podría definitivamente usar uno de esos dispositivos como su sensor: ajustarlo a la temperatura del cuerpo humano, ajustar el rango de sensores, etc. para que coincida con sus criterios (objetivo solo en cambios grandes donde, por ejemplo, el 50% del la vista del sensor está a la temperatura del cuerpo humano).

Va a ser costoso, pero podría hacerse en cualquier momento después del desarrollo de la fotorresistencia. Sin embargo, no será una combinación perfecta para lo que buscas.

La falta de amplificadores será un problema, lo que limitará severamente sus opciones. Tienes unas ópticas que enfocan la imagen en un sensor. Cada píxel del sensor es una fotorresistencia. Esta es la mitad de un divisor de voltaje. El punto de unión está conectado a un pequeño relé bidireccional sensible a un condensador grande. Un cambio en la resistencia del fotoresistor cambia el voltaje en el divisor, el capacitor se ajustará causando un flujo de corriente solo cuando haya un cambio en los niveles de luz. Un cambio muy lento (el ciclo normal día/noche) no causará suficiente flujo para dispararlo.

Ambos lados de este relé están conectados entre sí, solo le importa el flujo de corriente, no la dirección. Esta corriente energiza un relé más grande que se bloquea (cuando se cierra, retroalimenta el voltaje para mantenerlo cerrado) y un circuito separado en el relé conecta un punto en un potenciómetro. La pistola real también está conectada a un potenciómetro idéntico. Estos dos puntos están conectados a otro relé bidireccional, un lado hace que la torreta se mueva en un sentido, el otro hace que se mueva en el otro. Cuando los voltajes coinciden, la pistola apunta donde el sensor dijo que había algo y el relé se abre nuevamente. Mientras tanto, un condensador se ha estado cargando, cuando se carga por encima de un voltaje de referencia (otro divisor de voltaje), la corriente fluye a través de un relé y aprieta el gatillo. Cuando el arma dispara, también cierra un circuito que corta temporalmente la energía a la parte de disparo del circuito, liberando así los píxeles enganchados. Este circuito también tiene limitación de corriente, si se activan demasiados píxeles, el consumo es demasiado alto, el voltaje es demasiado bajo y el sistema se reinicia sin disparar. Este es un circuito de seguridad necesario porque, de lo contrario, pensará que cada nube que cruza el sol es mala. (Pero también significa que el malo puede deslizar algo a través de la lente).

Esto es mucho antes de los capacitores electrolíticos y estos capacitores deben ser grandes, lo que significa que son voluminosos y costosos. No sé qué tan sensibles pueden ser los relés, así que no puedo encontrar ningún número.