Pronto, la humanidad no celebrará una ronda, sino una fecha importante: el 13 de junio de 1961, se emitió una patente para el primer robot industrial de la historia. Recordemos cómo se hizo la invención, que marcó el comienzo de la era de la robótica industrial.
El robot en cuestión es Unimate, lanzado por Unimation desde 1961. La primera copia apareció en Inland Fisher Guide Plant, propiedad de General Motors; Se convirtió en un símbolo de la revolución técnica de su tiempo, llegó a exposiciones e incluso a programas de televisión. La creación de dos brillantes ingenieros, George Devol (titular de la patente) y Joseph Engelberger (su coautor y socio comercial), se adelantó mucho a su tiempo.
Año 1961. La primera instancia de Unimate pasa las pruebas finales antes de ser enviado a la fábrica de General Motors. Joseph Engelberger (izquierda) con ingenieros de UnimationGeorge Devol - Tesla de nuestro día
El inventor estadounidense George Devol fue un ingeniero increíblemente versátil y prolífico. Por estas cualidades, los contemporáneos lo compararon con Edison y Tesla. Participó en la invención del horno microondas, creó puertas automáticas y un nuevo sistema de sonido para salas de cine. Durante la Segunda Guerra Mundial trabajó en dispositivos de radar; En el período de posguerra participó en la mejora de los sistemas de grabación de sonido y la creación de nuevas máquinas de embalaje. Pero su trabajo más famoso es un robot industrial, que Devol no solo inventó, sino que también lanzó a la producción en serie.
Engineer comenzó a trabajar en Unimate en 1950. Creó el mecanismo, que llamó el "Dispositivo móvil programable", y en 1954 presentó una solicitud de patente. Pero Devol no estaba seguro de cómo se usaría la invención. El punto de inflexión fue una reunión con Joseph Engelberger, un ingeniero talentoso que trabajó en sistemas automatizados para la aviación y fue leído por los libros de Isaac Asimov. Los dos inventores se conocieron en un cóctel en Connecticut en 1957, entablaron una conversación y decidieron trabajar juntos en el proyecto. Engelberger ayudó a George Devol a mejorar la invención y determinar su propósito exacto: un manipulador robótico, un asistente humano en la producción.
Joseph Engelberger, divulgador de robots
Engelberger se educó en la Universidad de Columbia, completando una licenciatura en física y una maestría en ingeniería eléctrica. Durante varios años después de su graduación, trabajó en Manning Maxwell & Moore, una empresa que fabrica equipos para aviones, y finalmente se convirtió en ingeniero jefe de aviación. En 1957, fundó su propia instalación de fabricación de instrumentos, Consolidated Controls.
Engelberger ya tenía experiencia comercial cuando conoció a Devol. Por lo tanto, juntos implementaron con éxito un plan para crear su propia compañía robótica, que llamaron Unimation (abreviatura de Universal Automation). Y el primer robot recibió el nombre de Unimate. Esta fue una innovación de alto perfil, en torno a la cual, sin embargo, surgieron escándalos: los trabajadores temían perder sus empleos, porque los robots podían trabajar las 24 horas del día y no requerían un salario o paquete social. Por lo tanto, Engelberger hizo un gran trabajo al popularizar sus ideas. Junto con Unimate, apareció en una feria comercial en Cow Palace (Chicago), y un poco más tarde, en el Tonight Show, donde el robot, bajo sus órdenes, jugaba al golf, abría cerveza e incluso dirigía una orquesta. Durante todo el período de existencia de Unimation, fue Engelberger quien se involucró en procesos comerciales y promovió nuevos robots industriales, tanto entre clientes y socios como para una amplia audiencia. Esto le dio fama y el título tácito de "padre de la robótica", aunque la patente del primer robot industrial del mundo no contiene su nombre.
Después de que los dos ingenieros se separaron nuevamente en los años 70, Engelberger entró en el campo de la robótica de servicios. Y continuó su trabajo para popularizar esta área: publicó los libros Robótica práctica y robótica en el sector de servicios, publicó muchos artículos, entrevistas y otros materiales de prensa. Engelberger también estableció la Asociación de Robótica Industrial (RIA) y un premio anual por los logros en esta industria.
Unimate - desarrollo e implementación
Joanna Wallen en el libro Historia de los robots industriales nos dice que Engelberger tardó mucho en encontrar un trabajo para Unimate. Visitó cerca de 35 empresas industriales de varios perfiles (incluyendo 15 automóviles), tratando de entender qué tipo de producción realmente necesita automatización. Como resultado, se firmó el primer contrato con General Motors, y el robot tomó su lugar en la máquina de inyección.
Unimate trabajó en la línea de ensamblaje, tomando piezas de la línea de colada continua e instalándolas dentro de carrocerías de automóviles mediante soldadura. Esta etapa se refiere a industrias peligrosas: la negligencia puede provocar la pérdida de una extremidad y el envenenamiento por gases tóxicos para un empleado.
Los robots de unificación han sido diseñados para realizar operaciones repetibles. Este es un "brazo" robótico con un agarre de dos dedos similar a las garrapatas, y con varias articulaciones que actúan como articulaciones. Como dijo George Manson, uno de los ingenieros de la compañía, más adelante en su libro, inicialmente el robot tuvo que copiar con precisión la mano humana y tener seis grados de libertad. Pero las limitaciones financieras y las dificultades de ingeniería obligaron a abandonar cinco grados: la "muñeca" del robot solo podía moverse a lo largo de dos ejes en lugar de tres. Y esto, por supuesto, no fue la última de las dificultades. El brazo robótico resultó ser un proyecto adelantado a la tecnología de su tiempo. Así
describe Manson
las tareas de ingeniería que enfrentó el equipo: todo lo que se describió en estos párrafos, tuvieron que desarrollarse ellos mismos.
- El sistema con control digital basado en código binario (¡no lo olvides, era 1956!).
- Un sistema de memoria de estado sólido no volátil que no existía entonces.
- Codificadores digitales ópticos que leen la posición del eje, con alta velocidad, que tampoco existía.
- Un servocontrolador digital dinámico capaz de control dinámico con una amplia gama de cargas útiles.
- Servoválvulas hidráulicas altamente eficientes.
- Fuentes autónomas de energía eléctrica e hidráulica.
Bajo el liderazgo de Devol, el equipo desarrolló un sensor de ferrorresonancia y un sistema de memoria basado en él, que fue patentado como Dynastat, así como el codificador óptico Spirodisk.
Todos estos desarrollos formaron la base de Unimate. Como sistema de control, se utilizó un soporte de software en forma de tambor de levas con un motor paso a paso, diseñado para 200 comandos de control. Para programar el robot, el operador en el modo de entrenamiento le preguntó el orden de los puntos de control: los enlaces del manipulador tenían que pasar por ellos durante el ciclo de trabajo. Los puntos se almacenaron en la memoria y el robot pudo reproducir la acción un número ilimitado de veces.
Esto permitió a los ingenieros lograr una alta precisión en la reproducción de acciones, hasta 1.25 mm. Al descargar la máquina de fundición, Unimate produjo solo el 2% del defecto, mientras que entre los trabajadores humanos, su cantidad alcanzó el 20% con menos productividad.
El sistema hidráulico mereció especial atención. Los primeros prototipos, incluido el robot presentado en una exposición en Chicago, "fluyeron como un tamiz". Pero los desarrolladores lograron resolver este problema.
En 1961, Devol recibió una
patente para el dispositivo sobre la base de una solicitud previa presentada por él en 1954. El documento que recibió con el número US2988237A marcó el comienzo de una nueva era en la historia de la humanidad: la era de los robots.
El progreso ha sido rápido: en poco tiempo, Unimation vendió 450 dispositivos en los Estados Unidos. Y en 1966, sus robots fueron por primera vez fuera de los Estados Unidos, a la planta de Nokia en Finlandia. Tres años después, la compañía también ingresó al mercado asiático; Kawasaki Heavy Industries y GKN otorgaron licencias para la producción de Unimate. El dispositivo estuvo en demanda hasta la década de 1970, cuando fue reemplazado por nuevos robots de fabricación japonesa.
Unimate robots de soldadura por puntos. Fábrica de GM en Ohio, 1969Hoy, se puede encontrar una copia de Unimate en el Robot Hall of Fame (Pittsburgh, EE. UU.), Y la revista Popular Mechanics en diciembre de 2005 la incluyó entre los 50 mejores inventos de los últimos 50 años.
Más sobre robótica en robo-hunter.com: