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レイモンド・C・ゴーツ | |
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 1949年に機械式スレーブマスターマニピュレーター装置を実演するゲルツ | |
| 生まれる | レイモンド・C・ゴーツ 1915年3月12日 |
| 死亡 | 1970年6月4日（55歳） |
| 母校 |
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| 知られている | 遠隔操作者 |
| 配偶者 | ヘレン・ブーラ |
| 子供たち | 3 |
| 受賞歴 |
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| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | テレロボティクス |
| 機関 | アルゴンヌ国立研究所 |
レイモンド・C・ゲルツ（1915年3月12日 - 1970年6月4日）は、アメリカの機械技術者であり、ロボット工学、特に遠隔操作ロボット（テレプレゼンスを参照）の分野における先駆者であった。1949年、アルゴンヌ国立研究所の原子力委員会に勤務していたゲルツは、放射性物質を取り扱うための初期のマスタースレーブマニピュレータ（米国特許2,632,574）[1] [2]の特許を申請した。ゲルツは、電気的に連結されたマニピュレータの価値を認識し、現代の遠隔ロボット工学および双方向力反映位置サーボ機構の基礎を築いた。[3]
ゲルツは遠隔操作によるスムーズな動きに必要な自由度に関する初期の研究も行い、仮想現実のプロトタイプとして最初のヘッドマウントディスプレイの1つを開発しました。ピッチ、ヨー、ロールなどの航海用語はゲルツによってロボット工学の用語集に組み込まれました。[3]
今日では、遠隔操作の目的は原子力安全の範囲を超えて拡大しており、宇宙での遠隔環境へのアクセスや外科手術などの用途も含まれるようになりました。[4]
1985年、アメリカ原子力学会は遠隔技術の分野で顕著な貢献をした会員を表彰するために「レイ・ゲルツ賞」を設立した。[5]
教育と幼少期
レイモンド・C・ゴーツは、1915年3月12日にカンザス州クリアウォーターで生まれました。[要出典]彼はノーマ・E・ゴーツとフローラ（セイント）ゴーツの息子で、姉のテルマ・メイン夫人と2人の兄弟、リン・ゴーツとリー・ノーブルがいました。 ゴーツは1940年にモンタナ州立大学で理学士号を取得し、優秀な成績で卒業しました。 その後、1942年にブルックリン工科大学で大学院の研究を始め、1946年まで在籍しました。 1947年にゴーツはイリノイに移り、 1947年から1949年にかけてイリノイ工科大学で大学院の研究を修了しました。[3]
キャリアと研究
レイモンド・ゲルツは、 1940年から1947年までスペリー・ジャイロスコープ社のサーボ機構研究所でプロジェクトエンジニアとして働きながら、ブルックリン工科大学で大学院の研究も行いました。1947年にゲルツはイリノイに移り、アルゴンヌ国立研究所で機械エンジニアとして働き始め、1949年までイリノイ工科大学で大学院の研究を続けました。ゲルツは後にアルゴンヌ国立研究所の遠隔制御工学部門で上級エンジニアになりました。[6]
1955年と1958年の第1回および第2回原子力平和利用に関する国際会議において、ゲルツは代表として米国を代表した。
ゲルツ氏は、そのキャリアを通じて、アメリカ原子力学会、アメリカ化学技術者協会、電気電子技術者協会の会員であった。
ゲルツの主な仕事と業績は、マスタースレーブマニピュレータデバイスの開発と改良を中心に展開されましたが、ゲルツは遠隔操作によるスムーズな動きに必要な自由度に関する基礎研究にも時間を費やしました。また、最初のヘッドマウントディスプレイの1つを開発し、仮想現実デバイスの最初のプロトタイプを作成しました。[6]
ゲルツ氏はまた、大学や産業界の開発者が彼の分野を再現して貢献できるように用語を体系化し、ピッチ、ヨー、ロールなどの航海用語をロボット工学の用語集に取り入れました。
ミネソタ州レッドウィングにある中央研究所は、ゴーツの努力と技術開発によって設立され、26 か国の組織向けに 8,000 台以上のマスタースレーブマニピュレーターを製造しました。1953 年にゴーツに代わって中央研究所の所長にデメトリウス ジェラティスが就任しました。
今日では、遠隔操作の目的は安全性だけにとどまらず、宇宙や深海などの遠隔環境に到達したり、外科手術や製造のために非常に大きい物体や小さい物体を操作したりするなど、さまざまな用途に利用されています。[4]
マスタースレーブマニピュレータ装置
マスタースレーブマニピュレータの目的は、作業員を放射線から保護しながら、材料の正確な操作を可能にすることです。この機械は、「スレーブ」アームと「マスター」アームという 2 つの異なる装置と考えることができます。「スレーブ」アームは、制御装置である「マスター」アームに反応し、遠隔操作によって、人間の直接の介入を必要とせずに手動タスクを実行できるという利点があります。原子力環境では、スレーブアームはホットセル内にあり、マスターアームは制御室にあります。マスターアームが操作されるたびに、その動きはスレーブアームによって正確に再現されます。[7]
アルゴンヌ国立研究所にいた頃、ゲルツはハンフォードにある100Bプルトニウム原子炉から出る危険物を安全に取り扱うため、マスタースレーブマニピュレーターを開発した。[8]最初のマスタースレーブマニピュレーター装置は、1948年にゲルツによって、鉛入りガラスの壁を通して操作される、7自由度の両側（対称）金属テープ伝動パンタグラフ装置として設計された。 [6] 1949年にゲルツは、機械式の両側マスタースレーブマニピュレーターの特許を申請し、1951年にゲルツはこの設計を改良し、鋼製の滑車とケーブルを利用してマスターアームとスレーブアームを機械的に連結する設計の、初の遠隔操作式多関節アームを開発した。[9] [2]これはフォースフィードバック技術における大きなマイルストーンであり、この設計の派生品は現在でも見られる。
ゲルツは、繊細な物体を操作するための触覚の必要性に徐々に気づき、力覚フィードバックシステムを使用して人間と機械の組み合わせの巧妙さを向上させました。[10]ゲルツは、サイバネティクスの原理を取り入れることで、最初の電動マスタースレーブマニピュレーターシステムを構築することができ、1954年までにマスタースレーブマニピュレーターの改良版（CRLモデル8）の商業生産が開始されました。
正確なマスタースレーブマニピュレータデバイスを作成するために、Goertz はいくつかの原理を開発する必要がありましたが、それらはすべて現代のロボット手術システムに適用できます。原理は次のとおりです。スレーブアームの動きは、6 つの独立した自由度、つまり、グリッピングデバイスを配置するための 3 つの並進自由度と 3 つの回転自由度、およびアイテムをつかむためのトングの圧迫動作を備えている必要があります。[11]スレーブアームの動きは、2 つのアームの位置と方向が対応するマスターアームに結合されている必要があります。[11] 2 つのアームの結合は双方向である必要があり、これはスレーブ端の力がマスター端に反映され、スレーブ端で生成された変位がマスター端で変位を生成でき、スレーブアームが実行されるタスクによって課される制約に応じて位置合わせできる必要があることを意味します。[4] [11]
受賞歴
ゲルツは1967年にペンシルベニア州フィラデルフィアのフランクリン研究所でエドワード・ロングストレス賞を受賞した。また、 1969年にはアメリカ原子力学会から放射線産業賞を受賞した。 [要出典]
1985年、アメリカ原子力学会は遠隔技術の分野で顕著な貢献をした会員を表彰するために「レイ・ゲルツ賞」を設立した。[5]
私生活
ゴーツは1950年9月2日、イリノイ州クックでヘレン・ブーラと結婚した。二人の間にはアラン、ジーン、リンダの3人の子供が生まれた。ゴーツは1970年6月4日、イリノイ州ダウナーズ・グローブで55歳で亡くなった。[要出典]
参考文献
- ^ Goertz, Raymond (1959年11月3日). 「スレーブロボット用マニピュレーター」(PDF) . 2017年5月22日閲覧。
- ^ ab US 2632574 A、C、Goertz Raymond、「リモートコントロールマニピュレータ」、1953-03-24 発行
- ^ abc メノン、マニ（2011）。泌尿生殖器外科におけるロボット工学。シュプリンガー。pp.12-17。ISBN 9781848821149。
- ^ abc Ferre, Manuel (2007).テレロボティクスの進歩。Springer Tracts in Advanced Robotics。pp. 22, 26, 132。ISBN 978-3-540-71363-0。（印刷版、またはISBN 978-3-540-71364-7
- ^ ab 「Ray Goertz Award -- ANS / Honors and Awards」。www.ans.org 。 2017年6月4日閲覧。
- ^ abc Sciliano, Bruno (2008). Springer Handbook for Robotics . Springer. pp. 43–47, 52. ISBN 9783540239574。
- ^ Singh, Manjit (2006年6月). 「マスタースレーブマニピュレーター：テクノロジーと最近の開発」(PDF) . www.barc.gov . 2017年5月20日閲覧。
- ^ Goertz, Raymond (1949).マスタースレーブマニピュレーター. アルゴンヌ国立研究所.
- ^ 「ロボティクスのタイムラインパート2」www.thocp.net . 2017年6月4日閲覧。
- ^ Goertz, Raymond (1952)。「アンチクリープ可変速ホイスト機能付きアンチスイングクレーン」アルゴンヌ国立研究所。
- ^ abc Tavakoli, M. (2008).遠隔操作手術ロボットシステムのための触覚工学。ハッケンサック、ニュージャージー：ワールドサイエンティフィック。pp. 18–32。ISBN 9789812813152。