Instytut Robotyki i Systemów Inteligentnych
 | |
| Typ | Niedochodowy |
|---|---|
| Przemysł |
Badania i rozwój Inżynieria Nauka Robotyka |
| Poprzednik | Instytut Robotyki, ETH Zurich |
| Założony | 2002 |
| Założyciel | Prof. Bradley J. Nelson |
| Siedziba | Zurych , Szwajcaria |
Kluczowi ludzie |
prof. Bradley J. Nelson prof. Roland Y. Siegwart prof. Robert Riener prof. Roger Gassert prof. Fumiya Iida prof. Jonas Buchli prof. Walter Karlen |
Liczba pracowników |
~100 |
| Rodzic | ETH Zurych |
| Podziały |
Laboratorium robotyki wieloskalowej Laboratorium systemów autonomicznych Laboratorium systemów sensoryczno-motorycznych Laboratorium rehabilitacji Laboratorium inżynieryjne Laboratorium robotyki inspirowanej biologią Laboratorium mobilnych systemów opieki zdrowotnej Laboratorium zwinnej i zręcznej robotyki |
| Strona internetowa | |
Instytut Robotyki i Systemów Inteligentnych (IRIS) jest częścią ETH Zurich w Szwajcarii. Zastąpił istniejący Instytut Robotyki ETH Zurich w październiku 2002 r., kiedy prof. Bradley J. Nelson przeniósł się z University of Minnesota w Stanach Zjednoczonych do ETH Zurich i zastąpił prof. dr Gerharda Schweitzera.
Historia
Instytut Robotyki (1990-2002)
Instytut Robotyki był częścią ETH Zurich w Szwajcarii. Wyłonił się z Instytutu Mechaniki w styczniu 1990 roku. Kierowany przez prof. dr Gerharda Schweitzera nowy instytut uczestniczył w interdyscyplinarnej Grupie Mechatroniki ETH. W zakresie mechatroniki jego członkowie prowadzili badania nad dynamiką sterowanych układów mechanicznych. Typowe obszary badawcze obejmowały robotykę i łożyska magnetyczne. W celu reprezentowania działań związanych z łożyskami magnetycznymi, w 1990 roku została założona grupa badawcza ETH International Centre for Magnetic Bearings (ICMB). Dr Andreas Stemmer dołączył do Instytutu Robotyki, skupiając się na badaniach w skali nanometrowej. Od lutego 2001 roku grupa nanotechnologiczna prof. Stemmera stała się samodzielną jednostką w ramach Katedry Inżynierii Mechanicznej i Procesowej.
Instytut Robotyki i Systemów Inteligentnych (2002-2007)
Prof. Brad Nelson, następca prof. Schweitzera, rozpoczął działalność w październiku 2002 r. Instytut Robotyki przekształcił się w Instytut Robotyki i Systemów Inteligentnych (IRIS). IRIS rozpoczęło od wyraźnego skupienia się na powstającej dziedzinie mikro- i nanorobotyki, opracowując narzędzia umożliwiające wytwarzanie urządzeń na taką skalę oraz prowadząc badania umożliwiające wykorzystanie mikro- i nanorobotyki w biomedycynie. Do 2007 roku IRIS składał się z jednego laboratorium, MultiScale Robotics Lab, kierowanego przez prof. Bradleya Nelsona .
Instytut Robotyki i Systemów Inteligentnych (2007-obecnie)
W 2007 roku Instytut Robotyki i Systemów Inteligentnych powiększył się o Laboratorium Systemów Autonomicznych (ASL) kierowane przez prof. Rolanda Siegwarta , starając się stworzyć potężną instytucję prowadzącą badania na wielu frontach w robotyce. Prof. Bradley Nelson kieruje obecnie Laboratorium Robotyki (MRSL), w którym nadal głównym przedmiotem badań jest robotyka na mniejszą skalę.
Od 2007 roku IRIS stale się rozwija o nowe niezależne laboratoria.
Laboratoria
Obecnie w skład IRIS wchodzi siedem laboratoriów. Prof. Bradley Nelson jest liderem MultiScale Robotics Lab (MSRL). Prof. Roland Siegwart kieruje Laboratorium Systemów Autonomicznych (ASL). Pracownią Systemów Sensoryczno-Motorycznych (SMS) kieruje prof. Robert Riener, a Pracownią Inżynierii Rehabilitacji (RE Lab) prof. Roger Gassert. Bio-Inspired Robotics Laboratory jest kierowane przez prof. Fumiya Iida Bio-Inspired Robotics Lab (BIRL), Agile and Dexterous Robotics Lab (ADRL) jest kierowane przez prof. dr Jonasa Buchli, a najnowsze laboratorium robotyki IRIS, Mobile Health Systems Pracownią (MHSL) kieruje prof. dr Walter Karlen. Laboratoria IRIS to niezależne podmioty, które prowadzą badania w obszarach począwszy od nanourządzeń dla biomedycyny, po systemy do rehabilitacji i autonomiczne statki powietrzne.
Wieloskalowe Laboratorium Robotyki
Laboratorium Robotyki Wieloskalowej (MSRL) powstało w 2007 roku w wyniku włączenia dodatkowych laboratoriów do Instytutu Robotyki i Systemów Inteligentnych. MSRL realizuje dynamiczny program badawczy, który koncentruje się na badaniach robotyki w kilku pojawiających się obszarach nauki i technologii, kładąc nacisk na obszary mikrorobotyki i nanorobotyki . Badania MSRL opracowują narzędzia i procesy wymagane do wytwarzania i montażu robotów wielkości mikrometrów oraz komponentów robotów w skali nanometrów. Wiele z tych systemów jest używanych do eksploracji robotów w domenach biologicznych, takich jak badanie struktur molekularnych, systemów komórkowych i złożonych zachowań organizmów, rozwijającej się dziedziny, którą laboratorium określa jako BioMicroRobotics. BioMicroRobots mogą być wykorzystywane do małoinwazyjnych operacji, na przykład do operacji okulistycznych, do naprawy ludzkich tętnic lub do operacji endoluminalnych.
Laboratorium systemów sensoryczno-motorycznych
Laboratorium Systemów Sensoryczno-Motorycznych (SMS Lab) zostało założone w 2006 roku i dołączyło do IRIS w 2007 roku. Badania Laboratorium Systemów Sensoryczno-Motorycznych koncentrują się na badaniu kontroli czuciowo-ruchowej człowieka, projektowaniu nowatorskich urządzeń mechatronicznych oraz badaniu i optymalizacja interakcji człowiek-maszyna. Głównym obszarem zastosowania jest dziedzina rehabilitacji. Dalsze zastosowania dotyczą sportu, fitnessu i edukacji medycznej. Przykładowe projekty obejmują robota do terapii ramion, ARMin i M 3 Lab.
Laboratorium systemów autonomicznych
Laboratorium Systemów Autonomicznych (ASL), kierowane przez prof. Rolanda Siegwarta , powstało z połączenia Centrum Projektowania Produktów Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu (ETH Zurich) oraz Laboratorium Systemów Autonomicznych Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Lozannie (EPFL) w roku 2006. ASL koncentruje się na badaniach nad inteligentnymi produktami i systemami ze szczególnym uwzględnieniem autonomicznych robotów mobilnych. Wysiłki badawcze ASL są poświęcone wniesieniu namacalnego wkładu w trzy ściśle powiązane kierunki naukowe, które obejmują:
- Projektowanie systemów robotycznych i mechatronicznych , które najlepiej dostosowują się do swojego otoczenia. Obejmuje to badania nad zintegrowanym mechatronicznym projektowaniem inteligentnych systemów, percepcją środowiska i wbudowanym sterowaniem. Główny nacisk kładziony jest na zintegrowane projektowanie systemów w celu realizacji inteligentnych autonomicznych systemów, które są w stanie poradzić sobie z bardzo złożonymi zadaniami i środowiskami.
- Nawigacja i mapowanie w bardzo dynamicznych środowiskach. Ten kierunek badań dotyczy głównie zagadnień naukowych związanych z lokalizacją robotów mobilnych i tworzeniem map, unikaniem przeszkód w „zagraconych” środowiskach ludzkich oraz interakcjami człowiek-robot .
- Metodologie projektowania produktów i innowacje . Badamy podstawy kreatywności i innowacyjności oraz opracowujemy metody i narzędzia skutecznej i wydajnej innowacji produktowej. Wierzymy, że innowacyjność przemysłu można i należy podnosić poprzez wdrażanie nowych procesów, metod i narzędzi.
Laboratorium robotyki inspirowane biologią
Bio-Inspired Robotics Lab (BIRL) powstało w 2009 roku jako najnowsze laboratorium IRIS. BIRL specjalizuje się w badaniu lokomocji i projektowaniu siłowników dla niedopracowanych systemów robotycznych. Opierając się na koncepcjach efektywności energetycznej oraz szybkiego i taniego projektowania, laboratorium prowadzi również badania nad nowatorskimi technikami robotów autonomicznych oraz budowaniem robotów z różnych materiałów.
Zwinne i zręczne laboratorium
Agile & Dexterous Lab (ADRL) zostało założone w 2012 roku. ADRL opracowuje oparte na modelach i wolne od modeli metody sterowania i uczenia maszynowego, które umożliwiają robotom z rękami i nogami poruszanie się i manipulowanie dynamicznymi i złożonymi środowiskami w sposób solidny i zwinny.
Laboratorium mobilnych systemów opieki zdrowotnej
Mobile Health Systems Lab (MHSL) zostało założone w 2014 roku. Mobile Health (mHealth) to wykorzystanie urządzeń mobilnych do lepszej opieki zdrowotnej. MHSL angażuje się w różne inicjatywy badawcze mające na celu ulepszenie technologii i usług m-zdrowia. Opracowują spersonalizowane i wydajne metody, urządzenia i systemy, z których każdy może korzystać w zastosowaniach zdrowotnych w miejscu opieki. Obecnie koncentruje się na trzech obszarach badawczych, wszystkie finansowane przez Szwajcarską Narodową Fundację Nauki: nowatorski czujnik i system m-zdrowia, inteligentna diagnostyka, zapewnienie jakości w m-zdrowiu.
Chirurgia robotyczna
Chirurgia robotowa lub chirurgia wspomagana robotem pozwala lekarzom wykonywać wiele rodzajów skomplikowanych procedur z większą precyzją i elastycznością. System naprowadzania obejmuje różne elektromagnesy, przez które prądy elektryczne muszą być precyzyjnie kontrolowane za pomocą algorytmów opracowanych przez społeczność robotyków. Gdy dotrą do celu, lek zaczyna się rozprzestrzeniać.
Transfer technologii
Jednym z głównych celów IRIS jest transfer technologii z badań akademickich na rynek. Taka jest motywacja znalezienia odnoszących sukcesy firm typu spin-off, takich jak:
- FemtoTools GmbH, pierwszy spin-off MSRL, został założony w 2008 roku. Sprzedaje czujniki siły i mikrochwytaki ze sprzężeniem zwrotnym siły do zastosowań biomedycznych.
- Firma Aeon Scientific AG, założona w 2010 roku, jest spin-offem MSRL skupiającym się na technologiach magnetycznych do minimalnie inwazyjnych procedur i mikromanipulacji obiektami o wielkości powyżej 3 rzędów wielkości.
- MagnebotiX, założona w 2014 roku, jest spinoffem MSRL sprzedającym rozwiązania do manipulacji magnetycznej dla nauk przyrodniczych i zastosowań krystalograficznych.
- Bluebotics AG, spółka spin-off ASL, założona w 2001 roku. BlueBotics rozwija innowacyjne i obiecujące technologie robotyki mobilnej.
- Skybotix AG, spółka spin-off firmy ASL, założona w 2009 r. Skybotix jest wiodącym producentem bezpiecznych, autonomicznie poruszających się miniaturowych pojazdów latających (MAV) i powiązanych technologii.