Джозеф Энгельбергер

Джозеф Энгельбергер (англ. Joseph Engelberger; 26 июля 1925, Нью-Йорк — 1 декабря 2015, Ньютаун, Коннектикут) — американский инженер, предприниматель и изобретатель, известный как «отец робототехники» (совместно с Джорджем Деволом). Создатель первого промышленного робота Unimate, основоположник индустриальной робототехники и активный популяризатор применения роботов в промышленности и быту.

Биография

Ранние годы и образование

Джозеф Энгельбергер родился в семье выходцев из Германии. Его отец работал инженером-электриком, что оказало влияние на выбор профессии сына. В 1942 году Энгельбергер поступил в Колумбийский университет (Нью-Йорк), где изучал физику и электротехнику. Обучение было прервано службой в Военно-морских силах США в годы Второй мировой войны. После демобилизации он вернулся в университет и в 1946 году получил степень бакалавра наук по физике, а в 1949 году — степень магистра наук по электротехнике.

Карьера и создание Unimate

После окончания университета Энгельбергер работал в различных инженерных компаниях, включая Manning, Maxwell & Moore, где занимался разработкой авиационного оборудования. В 1956 году на одном из светских мероприятий он познакомился с изобретателем Джорджем Деволом. Девол незадолго до этого запатентовал концепцию программируемого манипулятора (патент США № 2 988 237, поданный в 1954 году). Энгельбергер, впечатлённый идеей, убедил Девола объединить усилия для коммерциализации изобретения.

В 1956 году они основали компанию Unimation (сокращение от «Universal Automation»). Первым значимым проектом стал робот Unimate — гидравлический манипулятор с электромеханическим управлением, способный выполнять последовательность запрограммированных действий. В 1961 году первый промышленный экземпляр Unimate был установлен на заводе General Motors в Трентоне (штат Нью-Джерси) для обслуживания литейных машин горячего цинкования. Робот выполнял операции по извлечению горячих деталей из пресс-форм и их укладке, что было опасным и монотонным трудом для человека.

Развитие компании Unimation

В 1960-е годы Unimation столкнулась с трудностями: промышленность не сразу приняла новую технологию из-за высокой стоимости и недоверия к надёжности. Энгельбергер лично занимался маркетингом и демонстрациями, убеждая менеджеров заводов в экономической выгоде роботизации. Ключевым прорывом стало заключение контракта с японской компанией Kawasaki Heavy Industries в 1968 году. Япония, испытывавшая дефицит рабочей силы и стремившаяся к автоматизации, стала крупнейшим рынком для Unimate. В 1970-е годы Unimation продала сотни роботов, в основном в автомобильной промышленности (General Motors, Ford, Chrysler) и в Японии.

В 1983 году компания Unimation была продана корпорации Westinghouse Electric Corporation. Энгельбергер оставался в должности президента до 1986 года, после чего основал новую компанию — Transition Research Corporation (позднее переименованную в HelpMate Robotics). Эта компания сосредоточилась на разработке сервисных роботов для больниц, в частности, автономных тележек для доставки белья, медикаментов и пищи.

Поздние годы и наследие

В 1990-е и 2000-е годы Энгельбергер активно выступал с лекциями, пропагандируя робототехнику как средство повышения производительности и качества жизни. Он написал несколько книг, в том числе «Robotics in Practice» (1980) и «The Coming Revolution in Robotics» (2007). В 2008 году он был удостоен Национальной медали США в области технологий и инноваций (вручена президентом Джорджем Бушем-младшим). Джозеф Энгельбергер скончался 1 декабря 2015 года в возрасте 90 лет.

Вклад в робототехнику

Промышленный робот Unimate

Unimate считается первым в мире промышленным роботом. Его конструкция включала:

• Механическую руку с шестью степенями свободы (поворот, наклон, выдвижение, вращение запястья и захвата).
• Гидравлический привод — обеспечивал усилие до 150 кг и точность позиционирования около 1 мм.
• Программное управление — последовательность операций задавалась с помощью магнитного барабана или перфоленты. Робот мог запоминать до 200 шагов программы.

Unimate не был универсальным: требовал жёсткой фиксации рабочей зоны и не имел обратной связи по положению (работа по жёсткой программе). Однако он доказал практическую применимость роботов в серийном производстве.

Концепция «роботизированной автоматизации»

Энгельбергер первым сформулировал принципы внедрения роботов в производство:

• Замена человека на опасных, вредных и монотонных операциях.
• Интеграция роботов в существующие технологические линии без их полной перестройки.
• Экономическая эффективность за счёт сокращения брака, простоев и затрат на охрану труда.

Он также предсказал, что к 2000 году роботы будут широко применяться не только в промышленности, но и в быту, медицине и сфере обслуживания. Эти прогнозы во многом сбылись, хотя и с задержкой.

Сервисная робототехника

В 1980-е годы Энгельбергер обратил внимание на непромышленные применения роботов. Его компания HelpMate Robotics разработала робота-курьера HelpMate, который самостоятельно передвигался по больничным коридорам, объезжая препятствия с помощью ультразвуковых датчиков. HelpMate стал одним из первых коммерчески успешных сервисных роботов, используемых в реальных учреждениях (более 100 больниц в США и Европе).

Критика и ограничения

Несмотря на признание, деятельность Энгельбергера и его компаний подвергалась критике:

• Высокая стоимость. Первые Unimate стоили около 25 000 долларов (в ценах 1960-х годов), что было сопоставимо с зарплатой нескольких рабочих за год. Окупаемость достигалась только на крупных заводах с большими объёмами производства.
• Сложность программирования. Для настройки Unimate требовались квалифицированные инженеры, что ограничивало его распространение на малых предприятиях.
• Социальные последствия. Внедрение роботов вызывало опасения профсоюзов по поводу сокращения рабочих мест. Энгельбергер, однако, утверждал, что роботы создают новые, более квалифицированные рабочие места (инженеры, программисты, техники).
• Ограниченность функционала. Unimate не имел сенсоров и не мог адаптироваться к изменяющимся условиям. Любое отклонение в положении детали приводило к сбою.

Награды и признание

• 1982 — Премия Джозефа Ф. Энгельбергера (учреждена Обществом робототехники США, вручается за выдающиеся достижения в робототехнике).
• 1997 — Золотая медаль Американского общества инженеров-механиков (ASME).
• 2008 — Национальная медаль США в области технологий и инноваций.
• 2013 — Включение в Зал славы робототехники (Carnegie Mellon University).

В его честь назван кратер на Луне (Engelberger, диаметр 10 км) — редкое признание для инженера, не связанного с космонавтикой.

Интересные факты

• Энгельбергер был большим поклонником научной фантастики. Идею роботов он почерпнул из рассказов Айзека Азимова, с которым впоследствии дружил. Азимов, в свою очередь, консультировал Энгельбергера по вопросам этики робототехники.
• Первый Unimate был продан General Motors за 18 000 долларов — по цене, значительно ниже себестоимости, ради демонстрации технологии.
• В 1966 году Энгельбергер появился в телепередаче «The Tonight Show», где робот Unimate подал ведущему Джонни Карсону банку пива и сыграл в гольф. Это вызвало широкий общественный резонанс.
• Энгельбергер не получил патент на Unimate — патентом владел Джордж Девол. Однако именно Энгельбергер обеспечил коммерческий успех изобретения.

Источники

• Joseph F. Engelberger. Robotics in Practice: Management and Applications of Industrial Robots. — Springer, 1980. — ISBN 978-0-907608-04-8.
• Joseph F. Engelberger. The Coming Revolution in Robotics. — iUniverse, 2007. — ISBN 978-0-595-44967-1.
• George C. Devol. Programmed Article Transfer (патент США № 2 988 237, 1961).
• Некролог в The New York Times, 3 декабря 2015 г.
• Материалы Национальной академии инженерии США (NAE) — биография Джозефа Энгельбергера.
• История компании Unimation — архивные документы IEEE Annals of the History of Computing, 2012.