Ústav robotiky a inteligentních systémů - Institute of Robotics and Intelligent Systems

Ústav robotiky a inteligentních systémů
Nezisková organizace
PrůmyslVýzkum a vývoj
Inženýrství
Věda
Robotika
PředchůdceÚstav robotiky, ETH Curych
Založený2002 (2002)
ZakladatelProf. Bradley J. Nelson
Hlavní sídloCurych, Švýcarsko
Klíčoví lidé
Prof. Bradley J. Nelson
Prof. Roland Y. Siegwart
Prof. Robert Riener
Prof. Roger Gassert
Prof. Fumiya Iida
Prof. Jonas Buchli
Prof. Walter Karlen
Počet zaměstnanců
~100
RodičETH Curych
DivizeLaboratoř MultiScale Robotics
Laboratoř autonomních systémů
Laboratoř Sensory-Motor Systems
Laboratoř rehabilitačního inženýrství
Bioinspirovaná laboratoř robotiky
Laboratoř mobilních zdravotnických systémů
Agilní a obratná robotická laboratoř
webová stránkawww.duhovka.ethz.ch

The Ústav robotiky a inteligentních systémů (IRIS) je součástí ETH Curych, Švýcarsko. Nahradil stávající Ústav robotiky,[1] ETH Curych v říjnu 2002, kdy se profesor Bradley J. Nelson přestěhoval z University of Minnesota ve Spojených státech na ETH Zurich a vystřídal profesora Dr. Gerharda Schweitzera.

Dějiny

Ústav robotiky (1990-2002)

[2]Ústav robotiky byl součástí ETH Curych ve Švýcarsku. Vznikl z Ústavu mechaniky v lednu 1990. Nový ústav vedl prof. Dr. Gerhard Schweitzer a účastnil se interdisciplinární mechatronické skupiny ETH. V rámci mechatroniky provedli její členové výzkum dynamiky řízených mechanických systémů. Typické oblasti výzkumu zahrnovaly robotiku a magnetická ložiska. Pro zastupování aktivit v oblasti magnetických ložisek byla v roce 1990 založena výzkumná skupina ETH International Center for Magnetic Bearings (ICMB). Spinoff společnost MECOS Traxler, specializující se na průmyslovou aplikaci magnetických ložisek, byla založena v roce 1988. V říjnu 1995 prof. Dr. Andreas Stemmer vstoupil do Ústavu robotiky se zaměřením na výzkum v nanometrovém měřítku. V únoru 2001 se skupina nanotechnologií prof. Stemmera stala samostatnou jednotkou v rámci katedry strojního a procesního inženýrství.

Ústav robotiky a inteligentních systémů (2002-2007)

Brad Nelson, nástupce profesora Schweitzera, zahájil činnost v říjnu 2002. Ústav robotiky se stal Ústavem robotiky a inteligentních systémů (IRIS). IRIS začal s jasným zaměřením na rozvíjející se oblast mikro- a nano-robotiky, vývojem nástrojů, které umožňují výrobu zařízení v těchto měřítcích, a prováděním výzkumu, který umožní využití mikro- a nano-robotiky pro biomedicínu. Do roku 2007 byl IRIS složen z jediné laboratoře, laboratoře MultiScale Robotics Lab, vedené Prof. Bradley Nelson.

Ústav robotiky a inteligentních systémů (2007-současnost)

V roce 2007 se Ústav robotiky a inteligentních systémů rozšířil o Autonomous Systems Lab (ASL) vedenou Prof. Roland Siegwart, ve snaze založit silnou instituci provádějící výzkum na více frontách v robotice. Prof. Bradley Nelson nyní vede Robotics Laboratory (MRSL),[3] kde hlavním zaměřením výzkumu je i nadále robotika v menším měřítku.

Od roku 2007 se IRIS neustále rozšiřuje o nové nezávislé laboratoře.

Laboratoře

V současné době je součástí IRIS sedm laboratoří.[4] Prof. Bradley Nelson je vedoucím laboratoře MultiScale Robotics Lab (MSRL). Prof. Roland Siegwart vede Autonomous Systems Lab (ASL). Laboratoř Sensory-Motor Systems Lab (SMS) vede profesor Robert Riener a laboratoř rehabilitačního inženýrství (RE Lab) profesor Roger Gassert. Laboratoř Bio-Inspired Robotics Laboratory vede Prof. Fumiya Iida Bio-Inspired Robotics Lab (BIRL), Agile and Dexterous Robotics Lab (ADRL) je veden Prof.Dr. Jonas Buchli a nejnovější robotickou laboratoří IRIS, Mobile Health Systems Lab (MHSL) je veden prof. Dr. Walterem Karlenem. Laboratoře IRIS jsou nezávislé subjekty, které provádějí výzkum v oblastech od nanozařízení pro biomedicínu až po rehabilitační systémy a autonomní letecká vozidla.

Multiscale Robotics Lab

Laboratoř Multiscale Robotics Lab (MSRL) byla založena v roce 2007 z důvodu zařazení dalších laboratoří do Ústavu robotiky a inteligentních systémů. Společnost MSRL sleduje dynamický výzkumný program, který udržuje silné zaměření výzkumu robotiky na několik rozvíjejících se oblastí vědy a techniky, s důrazem na oblasti Mikrorobotika a Nanorobotika. Výzkum MSRL vyvíjí nástroje a procesy potřebné k výrobě a sestavování robotů o velikosti mikrometrů a robotických komponent v měřítku nanometrů. Mnoho z těchto systémů se používá pro robotické zkoumání v biologických doménách, například při výzkumu molekulárních struktur, buněčných systémů a chování složitých organismů, což je nově vznikající pole, které laboratoř označuje jako BioMicroRobotics.[5] BioMicroRobots lze použít pro minimálně invazivní operace, například pro oftalmologické operace,[6][7][8] na opravu lidských tepen,[9] nebo pro endolluminální operace.[10]

Laboratoř Sensory-Motor Systems

Laboratoř Sensory-Motor Systems Lab (SMS Lab) byla založena v roce 2006 a do IRIS se připojila v roce 2007. Výzkum laboratoře Sensory-Motor Systems Lab se zaměřuje na studium řízení lidských senzorických motorů, návrh nových mechatronických zařízení a vyšetřování a optimalizace interakce člověk-stroj. Hlavní oblastí použití je oblast rehabilitace. Další aplikace jsou ve sportu, fitness a lékařském vzdělávání. Mezi příklady projektů patří robotický terapeutický robot, ARMin,[11][12] a M.3 Laboratoř.[13][14][15][16]

Laboratoř autonomních systémů

Autonomous Systems Lab (ASL), vedená Prof. Roland Siegwart vznikl sloučením Centra pro produktový design u Švýcarský federální technologický institut v Curychu (ETH Curych) a laboratoř Autonomous Systems Lab v Švýcarský federální technologický institut v Lausanne (EPFL) v roce 2006. ASL se zaměřuje na výzkum inteligentních produktů a systémů se zvláštním důrazem na autonomní mobilní roboty. Výzkumné úsilí ASL se věnuje konkrétním příspěvkům ve třech úzce souvisejících vědeckých směrech, které zahrnují:

  • Návrh robotických a mechatronických systémů které se nejlépe přizpůsobí jejich prostředí. To zahrnuje vyšetřování integrovaného mechatronického designu inteligentních systémů, vnímání prostředí a vestavěné kontroly. Hlavní důraz je kladen na design integrovaných systémů, aby bylo možné realizovat inteligentní autonomní systémy, které jsou schopné zvládnout i velmi složité úkoly a prostředí.
  • Navigace a mapování ve vysoce dynamickém prostředí. Tento směr výzkumu se zaměřuje hlavně na vědecké otázky týkající se lokalizace mobilních robotů a vytváření map, vyhýbání se překážkám v „přeplněných“ prostředích a interakce člověk-robot.
  • Metodiky designu produktů a inovace. Zkoumáme základy kreativity a inovace a vyvíjíme metody a nástroje pro efektivní a efektivní inovaci produktů. Věříme, že inovativnost průmyslu může a měla by být posílena implementací nových procesů, metod a nástrojů.

Bioinspirovaná robotická laboratoř

Bio-Inspired Robotics Lab (BIRL) byla založena v roce 2009 jako nejnovější laboratoř IRIS. Společnost BIRL se specializuje na studium lokomoce a konstrukci akčních členů pro podhodnocený robotický systém. Na základě konceptů energetické účinnosti a rychlého a levného designu laboratoř také provádí výzkum nových technik pro autonomní roboty a stavební roboty z různých materiálů.

Agilní a obratná laboratoř

Laboratoř Agile & Dexterous Lab (ADRL) byla založena v roce 2012. ADRL vyvíjí metody řízení založené na modelu a bez modelu a metody strojového učení, které umožňují robotům s rukama a nohama pohybovat se a manipulovat s dynamickým a komplexním prostředím robustně a hbitě.

Laboratoř mobilních zdravotnických systémů

Laboratoř Mobile Health Systems Lab (MHSL) byla založena v roce 2014. Mobile Health (mHealth) je používání mobilních zařízení pro lepší poskytování zdravotní péče. MHSL se zapojuje do různých výzkumných iniciativ ke zlepšení technologií a služeb mHealth. Vyvíjejí personalizované a efektivní metody, zařízení a systémy, které může kdokoli použít pro zdravotní aplikace v místě péče. Aktuální zaměření je na tři oblasti výzkumu, všechny financované prostřednictvím Švýcarské národní vědecké nadace: Nový senzor a systém mHealth, Inteligentní diagnostika, Zajištění kvality v mHealth.

Robotická chirurgie

Robotická chirurgie nebo robotická chirurgie umožňuje lékařům provádět mnoho typů složitých postupů s větší přesností a flexibilitou. Naváděcí systém zahrnuje různé elektromagnety, kterými je třeba přesně řídit elektrické proudy pomocí algoritmů vyvinutých komunitou robotů. Jakmile dosáhnou svého cíle, droga začne difundovat.[17]

Technologický převod

Jedním z hlavních cílů IRIS je přenos technologie z akademického výzkumu na trh. To je motivace pro hledání úspěšných spin-off společností, jako jsou:

  • FemtoTools GmbH, první spin-off společnosti MSRL, byla založena v roce 2008. Prodává silové senzory a mikro chapadla se silovou zpětnou vazbou pro biomedicínské aplikace.[18]
  • Aeon Scientific AG, nalezený v roce 2010, je MSRL spinoff zaměřený na magnetické technologie pro minimálně invazivní postupy a mikromanipulaci objektů o velikosti 3 řádů.[19]
  • MagnebotiX, založený v roce 2014, je MSRL spinoff prodávající řešení magnetické manipulace pro vědy o živé přírodě a krystalografické aplikace.[20]
  • Bluebotics AG, odštěpení společnosti ASL, založené v roce 2001. BlueBotics vyvíjí inovativní a slibné technologie mobilní robotiky.[21]
  • Skybotix AG, odštěpení společnosti ASL, založené v roce 2009. Skybotix je předním vývojářem bezpečných, samostatně navigujících miniaturních leteckých vozidel (MAV) a souvisejících technologií.[22]

Viz také

Reference

  1. ^ „Ústav robotiky ETHZ“. Ifr.mavt.ethz.ch. Citováno 2015-02-22.
  2. ^ „Ústav robotiky ETHZ“. Ifr.mavt.ethz.ch. Citováno 2013-10-14.
  3. ^ "Homepage - Multi-Scale Robotics Lab - Multi-Scale Robotics Lab | ETH Zurich". Msrl.ethz.ch. 2015-01-28. Citováno 2015-02-22.
  4. ^ „Ústav robotiky a inteligentních systémů“. ETH Curych. Citováno 9. prosince 2014.
  5. ^ [1] Archivováno 6. července 2011 na adrese Wayback Machine
  6. ^ [2][mrtvý odkaz ]
  7. ^ [3][mrtvý odkaz ]
  8. ^ „Zprávy a informace o životním prostředí | MNN - Síť matky přírody“. Planetgreen.discovery.com. Citováno 2013-10-14.
  9. ^ „Švýcarský“ mikroprocesor Fantastic Voyage. swissinfo.ch. 2009-04-15. Citováno 2013-10-14.
  10. ^ „Lékařští roboti: Spolkněte chirurga“. Ekonom. 2008-09-04. Citováno 2013-10-14.
  11. ^ „Schweizer Radio und Fernsehen (SRF)“. Citováno 13. srpna 2009.[mrtvý odkaz ]
  12. ^ "Les robots soignants". nouvo.ch. Citováno 2013-10-14.
  13. ^ "Novinky - Schweizer Radio und Fernsehen" (v němčině). Tagesschau.sf.tv. 2010-11-30. Citováno 2013-10-14.
  14. ^ „Les sportifs de laboratoire“. nouvo.ch. Citováno 2013-10-14.
  15. ^ "Elfmeter-Krimi im Labor - Torwarttraining aus dem Simulator | Forschung Aktuell | Deutschlandfunk". Dradio.de. Citováno 2013-10-14.
  16. ^ https://web.archive.org/web/20091215070258/http://www.worldradio.ch/wrs/news/sw Switzerland/virtual-penalty-shooter-helps-goalkeepers-fight-ba.shtml. Archivovány od originál dne 15. prosince 2009. Citováno 13. srpna 2009. Chybějící nebo prázdný | název = (Pomoc)
  17. ^ ""New Frontiers in Robotic Surgery "- funkce v časopise IEEE Pulse". www.msrl.ethz.ch. Citováno 2017-03-23.
  18. ^ „FemtoTools“. FemtoNástroje. Citováno 2015-02-22.
  19. ^ „Home - Aeon Scientific“. Aeon-scientific.com. Citováno 2015-02-22.
  20. ^ „Magnebotix“. Magnebotix. Citováno 2015-02-22.
  21. ^ „Mobilní roboti k vašim službám s navigací ANT“. BlueBotics. 16. 06. 2013. Citováno 2015-02-22.
  22. ^ "VI-Sensor | Skybotix AG | UAV Navigation Systems". Skybotix.com. 2013-09-13. Archivovány od originál dne 22.02.2015. Citováno 2015-02-22.

externí odkazy