1934 â€“ Endomechanic Vehicle â€“ FranÃ§ois Dussaud (Swiss/French)

François Dussaud is more famous for inventions around the phonograph and cinema. A Swiss inventor, born in Geneva (b. 1870 – d. 1953) later lived in France. His patents are filed under the name of Charles François Dussaud.

Note: The article below is from the French magazine Sciences & Vie 1938. It quotes 1938 for the endomechanical truck, but "La Nature" has the date as 1934.

Expériences d'informatique mécanique (« endomécanique ») de 1938 menées par M François Dussaud. Dussaud fit construire par la société SATME spécialisée dans le matériel ferroviaire un chariot « endomécanique » . Ce véhicule était piloté par un automate programmable utilisant deux bandes perforées constituant des « mémoires distinctes » (le terme « mémoire » est utilisé dans l'article de 1938. D'une certaine façon il y a confusion entre le support et la fonction, il vaudrait mieux parler de programmes) qui se substituaient l'une à l'autre en fonction des informations fournies par le pare-choc et une cellule photo-électrique.
Cet « ordinateur » mécanique permettait de guider le véhicule en lui faisant contourner les obstacles imprévus. Il semble que l'une des bandes perforées ait contenu le programme de base permettant d'effectuer des actions prédéfinies (démarrer, avancer, klaxonner, reculer) alors que le deuxième rouleau contenait le programme d'évitement .
La technique endomécanique fut également appliquée à un canot testé sur le lac de Genève. L'article souligne que l'endomécanique est applicable à des torpilles, des chars ou des avions de reconnaissance.
L'endomécanique, cette informatique préhistorique est définie comme une « automaticité à long programme qui exécute les manœuvres, non en fonction du temps qui passe mais du chemin parcouru »

Source : Sciences & Vie 1938
Translation:
Experiments with electromechanical computers (« endomécanique ») carried out in 1938 by Mr François Dussaud. Dussaud ordered from SATME, a company building railroad equipment) an « endomechanical » truck.
This vehicle was controlled by a programmable automaton using two separate perforated bands of paper constituting "separate memories" (the word "memory" is used in the 1938 text but in my opinion "program" would be more appropriate…although program must be stocked in a memory) which alternated according to information supplied by the front bumper or a photo-electric sensor.
This true mechanical computer enabled the vehicle to follow a pre-determined path (the base program which enabled such functions as "start, stop, move away, move back, hoot") or upon sensing an obstacle to avoid it (using the alternate program).
Endomechanics were also applied to a boat tested on the Lake of Geneva. The 1938 article also points out that endomechanics can be applied to torpedoes, tanks or recon aircraft.

Endomechanics as an early form of computer science was defined as " an extended-program automaticity which manoeuvres in function of the path encountered and not in function of the time elapsed.

Source : Sciences & Vie 1938

Translation found here

Photo's are from La Nature 1934

Untranslated article from La Nature: Machine translation gives enough info to understand it, but not fluent enough for me to publish. If any person out there fluent in English and French would like to offer a translation for me I will add to this post.

DU PHONOGRAPHE A L'ENDOMÉCANIQUE
DEUX NOUVELLES APPLICATIONS DU PICK UP
CINÉMATOGRAPHE ET MÉCANOGRAPHE ÉLECTRIQUES

UNE INVENTION FRANÇAISE : LE PICK UP

Qui connaît l'origine du pick up, universellement utilisé aujourd'hui ? Pour les uns, il a été découvert peu à peu; pour les autres, il vient d'Amérique. C'est en 1896 que François Dussaud a présenté le pick up pour la première fois à une réunion de savants à la Sorbonne.

Le pick up se compose en principe d'un petit électro-

Fig. 2. Cinématographe électrique enregistreur.

aimant du genre des bobinages des écouteurs téléphoniques devant les tôles duquel se trouve une.petite armature en fer à laquelle est fixée l'aiguille.

Lorsqu'on envoie un courant modulé dans l'électroaimant, il agit sur le fer doux qui vibre en s'éloignant et en se rapprochant des pôles de l'électro et communique ces vibrations à l'aiguille. L'aiguille enregistre alors une trace du courant dans une matière plastique.

Lorsque l'on fait repasser l'aiguille dans la trace ainsi obtenue, elle épouse les vibrations gravées dans la cire et reproduit les mêmes mouvements qu'elle possédait lors de 'l'enregistrement : elle les communique au fer doux qui, en vibrant, engendre par induction un courant dans l'électro. Ce courant reproduit le courant qui avait été envoyé dans l'électro.

D'une façon générale, le pick up enregistre et reproduit
les phénomènes électriques: l'inventeur du pick up avait
dit, en le présentant à la électriques,. : On pourra conserver
les phénomènes électriques.
Il est bien évident que si l'on transforme en phénomènes électriques d'autres phénomènes vibratoires, le pick up pourra indirectement conserver ces phénomènes vibratoires.

La première application du pick up, née en même temps que lui, est trop connue pour que nous en reparlions

c'est le phonographe électrique. Les autres sont tout à fait récentes : ce sont la photographie et la cinématographie électriques d'une part, la mécanographie ou endomécanique de l'autre. Ainsi le pick up a été successivement appliqué à l'enregistrement et à la reproduction des phénomènes sonores, lumineux et .mécaniques.

I. ENREGISTREMENT ET REPRODUCTION ÉLECTRIQUES DES PHÉNOMÈNES LUMINEUX

Pour photographier et pour cinématographier sans manipulation et avec vision immédiate des sujets fixes ou animés, Dussaud place les sujets devant un transmetteur de télévision et enregistre le courant créé par ce dernier au moyen d'un enregistreur électrique.

On sait, en effet, que l'image du sujet fixe ou animé est projetée, au moyen d'un système optique sur un disque explorateur. Ses différents points viennent successivement impressionner une cellule photoélectrique qui transforme cette énergie lumineuse en énergie électrique. C'est ce courant qu'enregistre le pick up. On reproduit le courant ainsi enregistré au moyen d'un reproducteur électrique et on envoie le courant créé par ce dernier dans un récepteur de télévision.

C'est en général une lampe au. néon, dont l'intensité lumineuse varie instantanément et proportionnellement au courant électrique reçu (c'est à dire de l'éclairement de la cellule photoélectrique exploratrice); cette lampe transforme donc l'énergie électrique reçue en énergie

Fig. 1. Coupe d'un pick up e mélographe = Thorens.

lumineuse qui éclaire un disque récepteur tournant en synchronisme parfait avec le disque émetteur.

Ainsi, en remplaçant dans le phonographe électrique le microphone par un transmetteur de télévision et le hautparleur par un récepteur de télévision, on obtient un cinématographe électrique. Au lieu d'avoir ainsi un cinématographe électrique à la fois enregistreur et reproducteur on peut avoir

1° Un cinématographe électrique enregistreur comprenant un transmetteur de télévision et un enregistreur électrique;

20 Un cinématographe électrique reproducteur comprenant un reproducteur électrique et un récepteur de télévision.

Synchronisme. Le problème du synchronisme, primordial en télévision, est réalisé de la façon suivante. Les deux appareils auront chacun.

a.) Le même rapport de vitesse entre leurs organes rotatifs de télévision et leur plateau porte disques;

b) Des repères assurant toujours la même position des disques sur le plateau et le même point de départ des pick up enregistreurs et reproducteurs. On va tenter à ce propos de réaliser une entente entre tous les pays pour que les disques enregistrés dans l'un d'eux puissent être entendus dans tous les autres.

Le cinéma parlant chez soi. Le cinématographe électrique commence à se répandre parmi les possesseurs de récepteurs de télévision. La première application du cinématographe électrique est naturellement celle qui consiste à enregistrer les images reçues par télévision. sans fil pour pouvoir les reproduire à volonté. Et le succès de cette application est d'autant plus grand que l'on peut, au moyen d'un même disque, enregistrer puis reproduire synchroniquement ce que l'on entend au poste de T. S. F. et ce que l'on voit au poste de télévision. C'est le cinéma parlant à la portée de tous, sans aucun apprentissage, sans manipulation et avec reproduction immédiate. Tout indique que l'industrie du cinématographe électrique doive connaître l'immense succès de l'industrie du phonographe électrique.

Le jeudi 22 décembre 1932, à l'Aula de l'Université de Genève, ont eu lieu des démonstrations publiques de télévision enregistrée. Les expériences étaient compliquées du fait qu'il n'y a pas en Suisse de poste émetteur de télévision et que par conséquent on dut utiliser un enregistrement d'émissions londoniennes données sur 30 lignes, alors que l'appareil reproducteur était construit pour 60; de plus Londres émet des lignes verticales et l'appareil doit recevoir des lignes horizontale. Les reproductions étaient couchées et difficiles à voir. On peut néanmoins se rendre un compte exact. de la manière dont les lignes lumineuses modulées étaient reproduites au moyen d'un disque et du mélographe.
II. ENREGISTREMENT ET REPRODUCTION ÉLECTRIQUES DES PHÉNOMÈNES MÉCANIQUES

Enfin eut lieu une expérience très curieuse prouvant que le pick up est capable d'enregistrer des phénomènes mécaniques. Elle consistait à commander par disque une aiguille tournant sur un cadran. A l'enregistrement, les

Fig. 3. Cinématographe électrique reproducteur.

mouvements du levier de commande avaient été traduits en courant électrique correspondant à l'amplitude desdits mouvements et aux intervalles de temps qui les séparent et le pick up avait gravé sur le disque une trace correspondant à ce courant et par conséquent aux mouvements du levier de commande.

Dans une séance effectuée au Lyceum en février 1934,

Fig. 4. Expérience d'endomécanique avec un petit chemin de fer
électrique.
(Le disque qui devrait être sur le train même est ici endehors, mais
le principe est le même: le train s'arrête en marche selon les commandes
du disque.)
on a fait marcher un petit train électrique commandé par un disque. Le 4 avril, Dussaud faisait une communication à l'Académie des Sciences sur cette nouvelle invention. Peu après dans la cour de l'Institut, on vit évoluer un véhicule non monté.

Endomécanique. On peut nommer endomécanique, par opposition à la télémécanique, la commande soit d'une machine fixe ou mobile, soit d'un ensemble dé travaux, à l'intérieur même de cette machine ou de l'ensemble de ces travaux au moyen d'un mécanographe électrique.

Application à un véhicule non monté. Soit le cas d'un tank non monté que nous voulons, par l'endomécanique, faire partir d'un lieu A, puis passer par les lieux B et C et revenir en A. On relie sur la carte les lieux A, B, C, A par des traits, on mesure les longueurs et les angles successifs que font ces traits. Connaissant par expérience de quels angles il faut tourner le levier de direction du tank pour obtenir les changements d'orientation nécessaires, on produit avec deux a traducteurs » deux séries de courants correspondant aux angles mesurés, chaque série étant relative à l'un des sens de rotation. Ces deux séries de courants sont enregistrées concentriquement sur un ou plusieurs disques à remplacement automatique. En produisant les deux séries de courants, on a bien entendu laissé entre chacun de ceux ci un temps proportionnel à l'espace à parcourir dans une même direction. On peut raccourcir considérablement le temps de cet enregistrement de disque, il suffit de faire tourner les disques beaucoup plus vite lors de leur enregistrement que lors de leur reproduction.

Les disques ainsi enregistrés sont placés sur le mécanographe électrique reproducteur qui se trouve à l'intérieur du tank, deux pick up électromagnétiques repro¬

Fig. 5. lin véhicule à commande endomécanique évoluant dans la
roue de l'Institut (ph. w. Gillett).

duisent respectivement l'une et l'autre des deux séries de courants enregistrées.

Ces deux séries de courants sont envoyées dans un moteur électrique à mise en marche et à arrêt instantanés d'où elles agissent respectivement par l'intermédiaire d'une démultiplication sur le levier de direction du tank pour que celui ci parte successivement du point A, passe par les points B et C et revienne en A.

On peut suspendre le mécanographe reproducteur à la cardan et empêcher l'aiguille de quitter son sillon par un guide spécial à ressort, quels que soient les cahots ou la position du tank.

Un second mécanographe enregistreur et reproducteur permet d'assurer des arrêts et des départs à volonté au cours de la marche du tank.

Un troisième mécanographe enregistreur et reproducteur assure la commande de mitrailleuse ou de toute autre arme ainsi que le jet ou la pose de tout engin, aux moments choisis, pendant tout le trajet du tank.

En un mot, toutes les commandes sont données au tank du dedans (d'où leur nom d'endocommandes) suivant un plan prédéterminé et secret.

Si, au lieu d'un tank, il s'agissait d'un véhicule ayant besoin de se déplacer dans le plan vertical (sous marin, avion, hydravion, hélicoptère, torpille, fusée), le mécanographe enregistreur et reproducteur assurerait le fonctionnement du levier de commande relatif au plan vertical.
Endocommande par ruban. Dans l'expérience faite à l'Institut, l'endocommande ne s'est pas faite par disques, mais par un ruban non conducteur de l'électricité qui se déroule d'une première bobine, passe sur un cylindre conducteur de l'électricité et va s'enrouler sur une seconde bobine. Une série de manipulateurs, placés chacun dans le circuit d'un courant auxiliaire alimentant un pick up à stylet acéré, permet d'exécuter simultanément sur ce ruban de papier des sillons perforés parallèles. Pour l'enregistrement des disques de phonographe, le stylet du pick up traduisait d'une manière mécanique la modulation du courant émanant du microphone. Pour la confection des bandes porteuses d'ordres, en endomécanique, le courant qui parcourt le bobinage du pick up n'est pas modulé, mais il est rendu intermittent par le jeu des manipulateurs, et c'est cette intermittence voulue qui se trouve enregistrée mécaniquement sur la bande de papier.

Suivant le degré de complication des ordres à inscrire, il y a plus ou moins de manipulateurs et de pickup.

Pour exécuter les ordres ainsi enregistrés sur le ruban, Dussaud remplace le stylet tranchant des pick up par un balai en cuivre. Chaque fois que l'un de ces balais, du fait d'une perforation, se trouve en contact avec le cylindre bon conducteur, un circuit se ferme, le courant passe dans le bobinage du pick up, qui fait aussitôt son métier de relais dans le sens déterminé. Le courant électrique de commandement, celui qui excite les électroaimants des pick up est de faible intensité : trois dixièmes d'ampère; mais le courant d'exécution peut être de l'intensité nécessaire au travail demandé.
APPLICATIONS DE L'ENDOMÉCANIQUE

On pourra enregistrer et reproduire par le mécanographe électrique les mouvements de tous les organes de commande nécessaires, soit à une machine, soit à un ensemble de travaux scientifiques ou industriels, de besognes domestiques, de traitement médical électrique ou vibratoire.

On pourra de même enregistrer et reproduire les mouvements de tous les organes de commande relatifs à des jeux artistiques d'eau, de lumière ou de sonorité, à des gestes d'automates, à des programmes civils ou autres d'explosions, d'allumage de feux, d'inondations, de jets de substances, de tirs…

Tout véhicule non monté peut, avec l'endomécanique, être utilisé aux buts les plus divers : études scientifiques des milieux atmosphériques ou marins, si ces véhicules sont munis des appareils usuels d'enregistrement automatique des différents phénomènes; lors de missions périlleuses, telle celle d'un capot de sauvetage entouré de bouées et auquel l'état de la mer interdit la présence d'un équipage, l'endomécanique permettra d'épargner des vies humaines.

Ces mêmes véhicules pourront servir aussi à l'art militaire dans certains cas, par exemple attirer l'ennemi sur un point tandis qu'on opère sur un autre; créer une zone de protection par fumée, gaz, fracas assourdissant, auto mitrailleuse, etc.

Enfin, l'endomécanique semble avoir son application tout indiquée dans la calme voie stratosphérique accessible aux avions munis de turbo compresseurs; elle permettrait par exemple de faire le service postal EuropeAmérique en deux heures environ avec des véhicules non montés, munis des plus récents modèles automatiques de stabilisateur en plein vol, d'ouvreurs de parachute protégeant l'avion lui même, de sirènes avertisseuses du retour au sol et d'atterrisseurs.

Conclusions. Ainsi le pick up permet d'une façon générale de reproduire tout phénomène vibratoire que l'on sait traduire en phénomène électrique.

Ce ne sont pas les modulations sonores ou lumineuses qui s'enregistrent dans notre mémoire. Ces modulations

Fig. 6. Le mécanisme de la commande endomécanique du véhicule
de la figure 5.

A gauche :la bande enregistrée qui commande le système et fait
évoluer le véhicule (ph. W. Gillett).

sont traduites en modulations nerveuses analogues aux modulations électriques. Ces modulations nerveuses s'enregistrent dans les centres nerveux pour se traduire à notre volonté en modulations auditives ou visuelles.

Ainsi il se passe quelque chose d'analogue avec les modulations électriques. Il y a intérêt, semble t il, à traduire tous les phénomènes vibratoires en phénomènes électriques, l'électricité ayant une puissance et une perfectibilité illimitées.

De même que la télégraphie sans fil a rendu l'humanité victorieuse de l'espace, le pick up l'a rendue victorieuse du temps.

Si notre génération a immédiatement et pleinement profité de la sans fil parce que sa mission est de relier tous les hommes vivants au même moment, malgré l'espace qui les sépare, elle ne peut apprécier complètement le pick up, qui permettra, en < conservant les phénomènes vibratoires u, de relier à travers le temps les hommes de générations différentes.

JEAN HESSE.

Dussaud was able to control the motion of this model electric train using sound recording on the photograph record, effectively what we would call a 'program' today.

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