Hispanopedia WikiRaymond C. Goertz (12 de marzo de 1915 - 4 de junio de 1970) fue un ingeniero mecánico estadounidense y uno de los primeros pioneros en el campo de la robótica , específicamente en robots controlados a distancia (véase telepresencia ). En 1949, mientras trabajaba para la Comisión de Energía Atómica en el Laboratorio Nacional Argonne , Goertz solicitó una patente para un manipulador maestro-esclavo primitivo ( patente estadounidense 2,632,574 ) [ 1 ] [ 2 ] para manipular material radiactivo. Goertz reconoció el valor de los manipuladores acoplados eléctricamente y sentó las bases de la telerrobótica moderna y los servomecanismos posicionales bilaterales con reflexión de fuerza . [ 3 ]
Goertz también realizó investigaciones iniciales sobre los grados de libertad necesarios para un movimiento suave mediante manipulación remota y desarrolló uno de los primeros visores montados en la cabeza como prototipo de realidad virtual . Goertz incorporó términos náuticos como cabeceo , guiñada y balanceo al léxico de la robótica. [ 3 ]
Hoy en día, el propósito de la teleoperación se ha expandido más allá del ámbito de la seguridad nuclear y ahora incluye usos como el acceso a entornos remotos en el espacio o en operaciones quirúrgicas, entre otros usos. [ 4 ]
En 1985, la Sociedad Nuclear Estadounidense estableció el "Premio Ray Goertz" para reconocer y honrar a los miembros que han realizado contribuciones destacadas al campo de la tecnología remota. [ 5 ]
Educación y primera infancia
Raymond C. Goertz nació en Clearwater, Kansas, el 12 de marzo de 1915. Era hijo de Norma E. y Flora (Saint) Goertz y tenía una hermana, la Sra. Thelma Main, y dos hermanos, Lynn Goertz y Lee Noble. Goertz recibió su licenciatura en Ciencias del Montana State College en 1940, graduándose con honores. Luego comenzó sus estudios de posgrado en el Instituto Politécnico de Brooklyn en 1942, donde permaneció hasta 1946. En 1947, Goertz se mudó a Illinois y completó sus estudios de posgrado en el Instituto Tecnológico de Illinois de 1947 a 1949. [ 3 ]
Carrera e investigación
Raymond Goertz trabajó para la Sperry Gyroscope Company en el Laboratorio de Servomecanismos como ingeniero de proyectos desde 1940 hasta 1947, mientras cursaba estudios de posgrado en el Instituto Politécnico de Brooklyn. En 1947, Goertz se trasladó a Illinois para comenzar a trabajar en el Laboratorio Nacional Argonne como ingeniero mecánico, y al mismo tiempo completó sus estudios de posgrado en el Instituto Tecnológico de Illinois hasta 1949. Posteriormente, Goertz se convirtió en ingeniero sénior en el Laboratorio Nacional Argonne, en la división de ingeniería de control remoto. [ 6 ]
En la primera y la segunda Conferencia Internacional sobre Usos Pacíficos de la Energía Atómica, celebradas en 1955 y 1958, Goertz representó a Estados Unidos como delegado.
Durante su trayectoria profesional, Goertz fue miembro de la Sociedad Nuclear Estadounidense , del Instituto Estadounidense de Ingenieros Químicos y del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos .
El trabajo y los logros principales de Goertz giraron en torno al desarrollo y la mejora de dispositivos manipuladores maestro-esclavo , pero también dedicó tiempo a completar la investigación básica sobre los grados de libertad necesarios para un movimiento fluido mediante manipulación remota. Asimismo, creó un prototipo inicial de un dispositivo de realidad virtual al desarrollar una de las primeras pantallas montadas en la cabeza. [ 6 ]
Para su trabajo, Goertz también codificó términos para que los desarrolladores universitarios e industriales pudieran replicarlos y contribuir a su campo, e incorporó términos náuticos al léxico de la robótica, incluidos cabeceo, guiñada y balanceo.
La empresa Central Research Labs, con sede en Red Wing, Minnesota, fue creada gracias a los esfuerzos y desarrollos tecnológicos de Goertz, y fabricó más de 8.000 manipuladores maestro-esclavo para entidades en 26 países diferentes. En 1953 , Demetrius Jelatis sucedió a Goertz como director de Central Research Labs .
Hoy en día, el propósito de la teleoperación se ha expandido más allá del ámbito de la mera seguridad y ahora incluye usos como llegar a entornos remotos en el espacio o en las profundidades submarinas y trabajar con la manipulación de objetos extremadamente grandes o pequeños para operaciones quirúrgicas o fabricación, entre muchos otros usos. [ 4 ]
Dispositivo manipulador maestro-esclavo
El objetivo de un manipulador maestro-esclavo es proteger a los trabajadores de la radiación, al tiempo que permite la manipulación precisa de materiales. La máquina puede considerarse como dos dispositivos distintos: el brazo "esclavo" y el brazo "maestro". El brazo "esclavo" responde al dispositivo de control, el brazo "maestro", con la ventaja de que, mediante el manejo remoto, se pueden realizar tareas manuales sin necesidad de intervención humana directa. En entornos nucleares, el brazo esclavo se ubica dentro de una celda caliente y el brazo maestro en una sala de control. Cada vez que se manipula el brazo maestro, el movimiento se reproduce con precisión mediante el brazo esclavo. [ 7 ]
Mientras estaba en el Laboratorio Nacional Argonne, Goertz desarrolló el manipulador maestro-esclavo para manejar de forma segura material peligroso del reactor de plutonio 100-B en Hanford . [ 8 ] El dispositivo manipulador maestro-esclavo inicial fue diseñado por Goertz en 1948 como un pantógrafo de transmisión de cinta metálica bilateral (simétrico) de siete grados de libertad , que se operaba a través de una pared de vidrio emplomado. [ 6 ] En 1949, Goertz presentó una patente para un manipulador maestro-esclavo mecánico bilateral, y en 1951 mejoró este diseño con el primer brazo articulado teleoperado con un diseño que se basaba en el acoplamiento mecánico entre los brazos maestro y esclavo mediante el uso de poleas y cables de acero. [ 9 ] [ 2 ] Este fue un hito importante en la tecnología de retroalimentación de fuerza y todavía se ven derivados de este diseño en la actualidad.
Goertz gradualmente tomó conciencia de la necesidad de los sentidos hápticos para manipular objetos delicados y utilizó sistemas de retroalimentación de fuerza para mejorar la destreza de la combinación hombre-máquina. [ 10 ] Al incorporar los principios de la cibernética, Goertz también pudo construir el primer sistema manipulador maestro-esclavo eléctrico, y en 1954 una versión modificada del manipulador maestro-esclavo ( modelo CRL 8 ) comenzó la producción comercial.
Para crear manipuladores maestro-esclavo precisos, Goertz tuvo que desarrollar varios principios, todos ellos aplicables a nuestros sistemas quirúrgicos robóticos contemporáneos. Los principios son los siguientes: El movimiento del brazo esclavo debe poseer seis grados de libertad independientes, tres de traslación y tres de rotación para posicionar dispositivos de agarre, y un movimiento de pinza para sujetar objetos. [ 11 ] El movimiento del brazo esclavo debe estar acoplado a los brazos maestros de manera que la posición y la dirección de ambos brazos correspondan. [ 11 ] El acoplamiento de los dos brazos debe ser bilateral, lo que significa que las fuerzas en el extremo del esclavo deben reflejarse en el extremo del maestro y los desplazamientos producidos en el extremo del esclavo deben poder producir un desplazamiento en el extremo del maestro, de modo que el brazo esclavo pueda alinearse en respuesta a las restricciones impuestas por la tarea que se está realizando. [ 4 ] [ 11 ]
Premios
Goertz recibió la medalla Edward Longstreth en el Instituto Franklin de Filadelfia, Pensilvania, en 1967. También recibió el premio de la industria de la radiación de la Sociedad Nuclear Estadounidense en 1969.
En 1985, la Sociedad Nuclear Estadounidense estableció el " Premio Ray Goertz " para reconocer y honrar a sus miembros que han realizado contribuciones destacadas al campo de la tecnología remota. [ 5 ]
Vida personal
Goertz contrajo matrimonio con Helen Boula el 2 de septiembre de 1950 en Cook, Illinois . Juntos tuvieron tres hijos: Alan, Jean y Linda. Goertz falleció el 4 de junio de 1970, a los 55 años, en Downers Grove, Illinois .
Referencias
- ↑ Goertz, Raymond (3 de noviembre de 1959). "Manipulador para un robot esclavo" (PDF) . Recuperado el 22 de mayo de 2017 .
- 1 2 US 2632574 A , C, Goertz Raymond, "Manipulador de control remoto", publicado el 24 de marzo de 1953
- 1 2 3 Menon, Mani (2011). Robótica en cirugía genitourinaria . Springer. págs. 12-17 . ISBN 9781848821149.
- 1 2 3 Ferre, Manuel (2007). Avances en telerrobótica . Springer Tracts in Advanced Robotics. pp. 22 , 26, 132. ISBN 978-3-540-71363-0.(Imprimir; o ISBN) 978-3-540-71364-7
- 1 2 "Premio Ray Goertz -- ANS / Honores y premios" . www.ans.org . Consultado el 4 de junio de 2017 .
- ^ Sciliano , Bruno (2008) . Manual Springer de Robótica . Saltador. págs. 43 a 47, 52. ISBN 9783540239574.
- ↑ Singh, Manjit (junio de 2006). "Manipuladores amo-esclavo: tecnología y desarrollos recientes" (PDF) . www.barc.gov . Consultado el 20 de mayo de 2017 .
- ↑ Goertz, Raymond (1949). Manipulador amo-esclavo . Laboratorio Nacional Argonne.
- ↑ "Cronología de la robótica, parte 2" . www.thocp.net . Consultado el 4 de junio de 2017 .
- ↑ Goertz, Raymond (1952). Grúa antibalanceo con sistema de elevación de velocidad variable antideslizamiento . Laboratorio Nacional Argonne.
- 1 2 3 Tavakoli, M. (2008). Háptica para sistemas robóticos quirúrgicos teleoperados . Hackensack, Nueva Jersey: World Scientific. págs. 18–32 . ISBN 9789812813152.
- Nacimientos de 1915
- Muertes en 1970
- Robótica estadounidense
- Gente del condado de Sedgwick, Kansas
- Los estadounidenses del siglo XX