Víctor Scheinman

Victor David Scheinman (28 de diciembre de 1942 - 20 de septiembre de 2016) fue un pionero estadounidense en el campo de la robótica. Nació en Augusta, Georgia, donde su padre Léonard estaba destinado en el ejército estadounidense. Al final de la guerra, la familia se mudó a Brooklyn y su padre volvió a trabajar como profesor de psiquiatría. Su madre enseñaba en una escuela hebrea.

La primera experiencia de Scheinman con robots fue ver El día que la Tierra se detuvo cuando tenía 8 o 9 años. La película lo asustó y su padre le sugirió construir un modelo de madera como terapia. Scheinman asistió a la ahora desaparecida New Lincoln School de Nueva York, donde, a finales de la década de 1950, diseñó y construyó una máquina de escribir controlada por voz como proyecto para una feria de ciencias. Este esfuerzo le permitió ingresar al MIT como estudiante de ingeniería, además de proporcionarle una base para sus inventos posteriores.

Educación

Scheinman asistió al MIT como estudiante universitario, a partir de los 15 años, y completó una licenciatura en Aeronáutica y Astronáutica en 1963. Fue presidente del Model Airplane Club y tuvo un trabajo de verano en Sikorsky Aircraft. Su tesis de licenciatura trataba sobre el control de la profundidad de un modelo de ala de hidroala en el tanque de remolque del MIT.

Después de graduarse, siguiendo el consejo y recomendación de su asesor, consiguió un trabajo en Boeing, donde trabajó en un simulador de gravedad lunar. Se fue para viajar por el mundo por un tiempo y luego se matriculó en el programa de posgrado de la Universidad de Stanford, inicialmente en Aeronáutica y Astronáutica, y luego pasó a Ingeniería Mecánica, mientras seguía tomando cursos en A&E. Completó su maestría en un año y se quedó para trabajar en la carrera de ingeniería. Tuvo trabajos de verano en el programa Apollo, con proyectos sobre el escudo térmico del módulo de comando y las turbobombas del cohete Saturno.

Robótica

Scheinman obtuvo una beca de investigación en el Laboratorio de Inteligencia Artificial de Stanford, donde trabajó para Bernard Roth en la construcción de manos y brazos para computadoras. El laboratorio tenía un brazo protésico eléctrico desarrollado alrededor de 1962 por el Hospital Rancho Los Amigos, conocido como el brazo Rancho, que habían conectado a una computadora. (El brazo fue diseñado originalmente para ser controlado con botones presionados con la lengua del usuario). A Scheinman se le asignó el mantenimiento del brazo, pero resultó difícil de usar, con poca precisión y una cinemática inversa que era difícil de calcular. Se involucró con nuevos diseños de robots. Uno fue el brazo Orm (en noruego, serpiente) que construyó con Larry Leifer. Constaba de siete placas apiladas, cada una de las cuales estaba conectada a la siguiente mediante cuatro pequeños actuadores neumáticos. Cada actuador podría inflarse o desinflarse configurando o reiniciando un bit en una palabra de computadora. Ese brazo también resultó difícil de controlar.

Su siguiente objetivo fue un brazo rápido, que se convirtió en el brazo hidráulico de Stanford. El brazo hidráulico necesitaba toda la atención de la computadora PDP-6 utilizada para controlarlo, que normalmente era de tiempo compartido, y el brazo resultó demasiado poderoso, con sus movimientos sacudiendo la sala de computadoras y requiriendo un aislamiento especial. Donald L. Pieper, en su tesis doctoral de 1968, enumera su propósito como "destrozar cosas". La tesis de Pieper también recomendó configuraciones específicas de enlaces de robots que permitirían soluciones de brazos más sencillas.

Brazo Stanford

En 1969, Scheinman inventó el brazo de Stanford, un robot articulado de 6 ejes totalmente eléctrico diseñado para permitir una solución de brazo en forma cerrada. Los tres ejes de la muñeca se cruzan en un punto, como prescribe la tesis de Piper. Esto permitió al robot seguir con precisión trayectorias arbitrarias en el espacio bajo control por computadora y amplió el uso potencial del robot a aplicaciones más sofisticadas como el ensamblaje y la soldadura por arco. El robot también tenía frenos en cada eje, lo que permitía controlarlo con una computadora de tiempo compartido. El diseño se convirtió en su tesis de grado de ingeniero.

Después de completar su título de ingeniero, Scheinman comenzó a trabajar para RacChem, diseñando máquinas automáticas que utilizarían los productos plásticos retráctiles de RacChem. Después de aproximadamente un año, Stanford le pidió que regresara como empleado del laboratorio de inteligencia artificial y construyera el robot que había diseñado. Completó el primer brazo, el brazo dorado, y se le pidió que construyera un segundo, el brazo azul, para permitir experimentos sobre la coordinación del brazo con la visión. Otras organizaciones querían el brazo, incluidas SRI y la Universidad de Boston, por lo que Scheinman construyó kits para ellas que podrían ser completados por un taller de maquinaria comercial.

brazo del MIT

Alrededor de 1972, Marvin Minsky del MIT le pidió a Scheinman que diseñara un brazo más compacto. Minsky contaba con financiación de DARPA para un nuevo robot y tenía la visión de utilizarlo para cirugía supervisada de forma remota. Scheinman pasó el verano en el laboratorio de IA del MIT, diseñando un nuevo brazo que se convirtió en el MIT Arm y completando el diseño en Stanford. Al igual que el brazo de Stanford, el nuevo brazo presentaba una muñeca con todos los ejes que se cruzaban, lo que permitía una solución de brazo de forma cerrada, pero ahora todos los ejes eran giratorios, a diferencia del brazo de Stanford que tenía una articulación prismática. El brazo tenía una estructura de carcasa hecha de chapa, en lugar de vigas, que contenía todo el cableado. También utilizó trenes de engranajes especialmente diseñados, en parte para minimizar el juego, y motores eléctricos personalizados, en lugar de solo componentes disponibles en el mercado.

En 1973, Scheinman fundó Vicarm Inc. para fabricar sus brazos robóticos y contrató a Brian Carlisle y Bruce Shimano, quienes más tarde ayudaron a fundar Adept Robotics. Vicarm recibió pedidos de copias de la rama de Stanford y del MIT de varias organizaciones de investigación, incluidas universidades, General Motors, la Oficina Nacional de Estándares, AT&T y el Laboratorio de Investigación Naval. La empresa pronto ofreció un controlador para los robots, utilizando un LSI-11 de Digital Equipment Corporation, con microprocesadores 6502 que controlaban los servos de cada articulación, incluido el efector final. También desarrollaron un lenguaje, VAL, para controlar el robot.

PUMA y Unimation

Mientras estudiaba en Stanford, Scheinman recibió una beca patrocinada por George Devol, el inventor del Unimate, el primer robot industrial. Scheinman viajó con Devol y Joe Engelberger a Unimation y a varios de sus clientes, observando aplicaciones de robots, incluidas máquinas de carga y descarga, manipulación de materiales y los primeros intentos de realizar soldadura por puntos. Estos primeros robots eran hidráulicos y se programaban enseñándole al robot una serie de puntos individuales que repetiría en cada ciclo. Se podría lograr cierto control del camino definiendo muchos puntos intermedios, pero no fue posible seguir el camino verdadero.

El Vicarm y su controlador eran lo suficientemente pequeños como para ser portátiles y Scheinman llevó uno a Unimation y lo instaló en el escritorio de Engelberger, demostrando el verdadero control de trayectoria que los robots de Unimation no podían lograr. También llevó un brazo a una de las primeras exposiciones comerciales de robots en la Universidad de Illinois, pero le dijeron que era un juguete y que no podía estar en la exposición, por lo que lo instaló en los escalones de entrada con una extensión de energía, lo que atrajo a muchos investigadores que entendió su ventaja de programabilidad. Luego, Engelberger lo invitó a llevar el robot a su stand de Unimation en la feria. Luego, General Motors (GM) se acercó a Scheinman y quería una versión más grande de su brazo para un concepto de ensamblaje robótico que estaban desarrollando, pero estaba preocupado por la capacidad de su pequeña empresa para suministrarlos, lo que animó a Scheinman a encontrar un socio más grande. En 1977, Scheinman vendió su diseño a Unimation, quien lo desarrolló aún más, con el apoyo de GM, como la Máquina Universal Programable para Ensamblaje (PUMA). Se desempeñó durante un par de años como Gerente General de la división de la Costa Oeste de Unimation.

Automatix

En 1979, Philippe Villers, entonces en Computervision, se acercó a Scheinman para unirse a una nueva empresa de robótica y visión artificial que estaba formando como cofundador y vicepresidente. Automatix, que inició operaciones en enero de 1980, tenía su sede en Massachusetts, pero Scheinman dirigió su oficina en la costa oeste, donde desarrolló RobotWorld, un sistema de automatización basado en el concepto de que los robots deberían operar en su propio espacio de trabajo, donde no habría conflictos potenciales. con los humanos. Consistía en pequeños módulos cooperativos suspendidos de un motor lineal 2-D que formaba el techo del espacio de trabajo. La oficina de la costa oeste también apoyó el desarrollo de otros productos de Automatix mediante el diseño de componentes como muñecas robóticas. A principios de la década de 1990, Automatix decidió dejar de vender robots porque la ingeniería de aplicación requerida para cada instalación de robot podía exceder el costo del robot en un factor de tres o cuatro y no era rentable. La línea de productos RobotWorld se vendió a Yaskawa, que los ofrecía para la automatización de laboratorios biológicos y el ensamblaje de piezas pequeñas. Scheinman trabajó para Yaskawa como consultor durante varios años y se vendieron entre siete y ochocientos sistemas basados en RobotWorld.

Vida personal

Su sobrina es la violinista de jazz Jenny Scheinman. Se casó con Sandra Auerback en agosto de 2006. Su hijo, el ingeniero Dave Scheinman, es jefe de hardware de la empresa de impresión 3D Carbon (empresa).

Victor Scheinman murió el 20 de septiembre de 2016 en Petrolia, California, a la edad de 73 años. Hasta el momento de su muerte, Scheinman continuó como consultor y fue profesor visitante en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Stanford.

Premios y distinciones

En 1979, Scheinman y su Vicarm aparecieron en la portada de la revista Fortune sobre robótica.

Scheinman recibió el Premio de Robótica Joseph F. Engelberger de la Asociación de Industrias Robóticas en 1986 y el Premio ASME Leonardo Da Vinci de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos en 1990.

El 19 de abril de 2002, General Motors' La organización de Controles, Robótica y Soldadura (CRW) donó el prototipo original del robot de Máquina Universal Programable para Ensamblaje (PUMA) al Smithsonian.

El 22 de junio de 2006, en la transmisión del programa de juegos estadounidense Jeopardy!, Scheinman fue el tema de la "respuesta" para la categoría "Robótica": "En los años 1970, Victor Scheinman desarrolló el PUMA, o manipulación universal programable ESTE" (pregunta: "¿qué es ESTO?" — respuesta: "brazo".).