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 de los Estados Unidos. Al final de la guerra, la familia se mudó a Brooklyn y su padre regresó a trabajar como profesor de psiquiatría. Su madre enseñaba en una escuela hebrea. [1]
La primera experiencia de Scheinman con robots fue cuando vio El día que la Tierra se detuvo, cuando tenía entre 8 y 9 años. La película lo asustó y su padre le sugirió que construyera un modelo de madera como terapia. [2] : 4.1 Scheinman asistió a la ahora desaparecida New Lincoln School en Nueva York, donde, a fines de la década de 1950, diseñó y construyó una máquina de escribir controlada por voz como proyecto para la feria de ciencias. Este esfuerzo le permitió ingresar al MIT como estudiante de ingeniería, además de proporcionar una base para sus inventos posteriores. [3]
Scheinman asistió al MIT como estudiante de grado, a partir de los 15 años, y completó una licenciatura en Aeronáutica y Astronáutica en 1963. Fue presidente del Club de Aeromodelismo y tuvo un trabajo de verano en Sikorsky Aircraft . Su tesis de licenciatura fue sobre el control de la profundidad de un ala de hidroplano modelo en el tanque de remolque del MIT. [2] : 4.2
Después de graduarse, por consejo y recomendación de su asesor, consiguió un trabajo en Boeing, donde trabajó en un simulador de gravedad lunar. Se fue a viajar por el mundo por un tiempo y luego se inscribió en el programa de posgrado de la Universidad de Stanford , inicialmente en Aeronáutica y Astronáutica, cambiando más tarde a Ingeniería Mecánica, mientras seguía tomando cursos en A&E. Completó su maestría en un año y se quedó para trabajar en un título de ingeniero . Tuvo trabajos de verano trabajando en el programa Apollo , con proyectos sobre el escudo térmico del módulo de comando y las turbobombas del cohete Saturno. [2] : 4.3
Scheinman recibió 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 , [4] que habían interconectado a una computadora. (El brazo fue diseñado originalmente para ser controlado con botones presionados por la lengua del usuario). Scheinman fue asignado al 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 ( serpiente en noruego ), que construyó con Larry Leifer. Consistía en siete placas apiladas, cada placa conectada a la siguiente por cuatro pequeños actuadores neumáticos. Cada actuador podía inflarse o desinflarse configurando o restableciendo un bit en una palabra de computadora. Ese brazo también resultó difícil de controlar. [2] : 4.4
Su siguiente objetivo era 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 compartida en el tiempo, y el brazo resultó ser 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 brazo más fáciles . [5]
En 1969, Scheinman inventó el brazo de Stanford , [2] : 4.5 un robot articulado de 6 ejes totalmente eléctrico diseñado para permitir una solución de brazo en forma cerrada . [6] [7] Los tres ejes de la muñeca se cruzan en un punto, como lo prescribe la tesis de Pieper. Esto permitió que el robot siguiera con precisión trayectorias arbitrarias en el espacio bajo control informático 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 le permitía ser controlado con una computadora de tiempo compartido. El diseño se convirtió en su tesis de grado de ingeniería. [2] : 4.4
Después de completar su título de ingeniero, Scheinman fue a trabajar para RacChem, diseñando máquinas automáticas que utilizarían los productos de plástico retráctil de RacChem. [2] : 4.5 Después de aproximadamente un año, Stanford le pidió que regresara como empleado del laboratorio de IA 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 en 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 máquinas comercial. [2] : 4.5
Alrededor de 1972, Marvin Minsky del MIT le pidió a Scheinman que diseñara un brazo más compacto. Minsky tenía fondos de DARPA para un nuevo robot y tenía visiones de usarlo para cirugía supervisada de forma remota. Scheinman pasó el verano en el laboratorio de inteligencia artificial del MIT, diseñando un nuevo brazo que se convirtió en el MIT Arm , completando el diseño en Stanford. Al igual que el brazo de Stanford, el nuevo brazo presentaba una muñeca con todos los ejes intersecándose, 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 metálica, en lugar de vigas, que contenía todo el cableado. También utilizaba trenes de engranajes especialmente diseñados, en parte para minimizar el juego , y motores eléctricos personalizados, en lugar de solo componentes listos para usar. [2] : 4.5
En 1973, Scheinman fundó Vicarm Inc. para fabricar sus brazos robóticos, contratando a Brian Carlisle y Bruce Shimano, quienes más tarde ayudaron a fundar Adept Technology . Vicarm recibió pedidos de copias del brazo de Stanford y del brazo del MIT de varias organizaciones de investigación, incluidas universidades, General Motors, la Oficina Nacional de Normas, 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. [2] : 4.6
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 material 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 el robot repetiría en cada ciclo. Se podía lograr cierto control de la trayectoria definiendo muchos puntos intermedios, pero no era posible seguir la trayectoria real.
El Vicarm y su controlador eran lo suficientemente pequeños 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 ferias comerciales de robots en la Universidad de Illinois, pero le dijeron que era un juguete y que no podía estar en la feria, por lo que lo instaló en los escalones de entrada con un cable de extensión para la energía, atrayendo a muchos investigadores que entendieron su ventaja de programabilidad. Luego, Engelberger lo invitó a llevar el robot a su stand de Unimation en la feria. [2] : 4.7 Luego, General Motors (GM) se acercó a Scheinman porque quería una versión más grande de su brazo para un concepto de ensamblaje robótico que estaban desarrollando, pero estaban preocupados por la capacidad de su pequeña empresa para proporcionárselos, lo que alentó a Scheinman a encontrar un socio más grande. [2] : 4.7 En 1977, Scheinman vendió su diseño a Unimation , que lo desarrolló aún más, con el apoyo de GM, como la Máquina Universal Programable para Ensamblaje (PUMA). [2] : 4.9 Trabajó durante un par de años como Gerente General de la división de la Costa Oeste de Unimation.
En 1979, Philippe Villers , que entonces trabajaba 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 sus operaciones en enero de 1980, tenía su sede en Massachusetts, pero Scheinman dirigía su oficina de la costa oeste, [2] : 4.8 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 respaldó el desarrollo de otros productos de Automatix diseñando componentes como muñecas robóticas. A principios de la década de 1990, Automatix decidió dejar de vender robots porque la ingeniería de aplicaciones requerida para cada instalación de robot podía superar el costo del robot en sí por un factor de tres o cuatro y no era rentable. La línea de productos RobotWorld se vendió a Yaskawa , [8] que los ofreció para la automatización de laboratorios biológicos y el ensamblaje de piezas pequeñas. [9] Scheinman trabajó para Yaskawa como consultor durante varios años y se vendieron entre setecientos y ochocientos sistemas basados en RobotWorld. [2] : 4.8
Su sobrina es la violinista de jazz Jenny Scheinman . Se casó con Sandra Auerback en agosto de 2006. [10] Su hijo ingeniero Dave Scheinman es el jefe de hardware de la empresa de impresión 3D Carbon (empresa) [11]
Victor Scheinman murió el 20 de septiembre de 2016 en Petrolia, California, a la edad de 73 años. [12] Hasta el momento de su muerte, Scheinman continuó brindando consultoría y fue profesor visitante en la Universidad de Stanford en el Departamento de Ingeniería Mecánica.
En 1979, Scheinman y su Vicarm aparecieron en un artículo de portada de la revista Fortune sobre robótica. [13]
Scheinman recibió el Premio de Robótica Joseph F. Engelberger de la Asociación de Industrias Robóticas en 1986 [14] y el Premio ASME Leonardo Da Vinci de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos en 1990. [15]
El 19 de abril de 2002, la organización Controls, Robotics, and Welding (CRW) de General Motors donó el prototipo original del robot Programmable Universal Machine for Assembly (PUMA) al Smithsonian . [16]
El 22 de junio de 2006, en el programa de juegos estadounidense Jeopardy!, Scheinman recibió una "respuesta" de 1600 dólares en la categoría "Robótica": "En los años 70, Viktor Scheinman desarrolló el PUMA, o el brazo manipulador universal programable ESTO" (pregunta: "¿qué es ESTO?" - respuesta: "brazo"). [17]
