Институт робототехники и интеллектуальных систем - Institute of Robotics and Intelligent Systems

Институт робототехники и интеллектуальных систем
Некоммерческая
ПромышленностьИсследования и разработки
Инженерное дело
Наука
Робототехника
ПредшественникИнститут робототехники, ETH Цюрих
Основан2002 (2002)
ОсновательПроф. Брэдли Дж. Нельсон
Штаб-квартираЦюрих, Швейцария
Ключевые люди
Проф. Брэдли Дж. Нельсон
Проф. Роланд Ю. Сигварт
Проф. Роберт Ринер
Проф. Роджер Гассерт
Проф. Фумия Иида
Проф. Йонас Бучли
Проф. Вальтер Карлен
Количество работников
~100
РодительETH Цюрих
ПодразделенияЛаборатория робототехники MultiScale
Лаборатория автономных систем
Лаборатория сенсорно-моторных систем
Лаборатория реабилитационной инженерии
Лаборатория биологической робототехники
Лаборатория мобильных систем здравоохранения
Лаборатория гибкой и ловкой робототехники
Интернет сайтwww.Ирис.ethz.ch

В Институт робототехники и интеллектуальных систем (IRIS) является частью ETH Цюрих, Швейцария. Он заменил существующий Институт робототехники,[1] ETH Zurich в октябре 2002 года, когда профессор Брэдли Дж. Нельсон перешел из Университета Миннесоты, США, в ETH Zurich и сменил профессора доктора Герхарда Швейцера.

История

Институт робототехники (1990-2002)

[2]Институт робототехники был частью ETH Цюрих в Швейцарии. Он возник из Института механики в январе 1990 года. Новый институт возглавил профессор доктор Герхард Швейцер и участвовал в междисциплинарной группе мехатроники ETH. В рамках мехатроники его члены проводили исследования динамики управляемых механических систем. Типичные области исследований включают робототехнику и магнитные подшипники. Для представления деятельности в области магнитных подшипников в 1990 году была основана исследовательская группа ETH International Center for Magnetic Bearings (ICMB). В 1988 году была основана дочерняя компания MECOS Traxler, специализирующаяся на промышленном применении магнитных подшипников. В октябре 1995 года проф. Д-р Андреас Штеммер присоединился к Институту робототехники, где сосредоточился на исследованиях в нанометровом масштабе. С февраля 2001 года нанотехнологическая группа профессора Штеммера стала независимым подразделением в рамках Департамента машиностроения и технологического проектирования.

Институт робототехники и интеллектуальных систем (2002-2007)

Профессор Брэд Нельсон, преемник профессора Швейцера, начал свою деятельность в октябре 2002 года. Институт робототехники стал Институтом робототехники и интеллектуальных систем (IRIS). IRIS начал с четкой ориентации на развивающуюся область микро- и наноробототехники, разработки инструментов, позволяющих изготавливать устройства в таких масштабах, и проведения исследований, позволяющих использовать микро- и наноробототехнику в биомедицине. До 2007 года IRIS состоял из одной лаборатории - MultiScale Robotics Lab, которую возглавлял проф. Брэдли Нельсон.

Институт робототехники и интеллектуальных систем (2007-настоящее время)

В 2007 году Институт робототехники и интеллектуальных систем расширился за счет лаборатории автономных систем (ASL), возглавляемой проф. Роланд Зигварт, в попытке создать мощное учреждение, проводящее исследования в робототехнике по нескольким направлениям. Профессор Брэдли Нельсон сейчас возглавляет лабораторию робототехники (MRSL),[3] где основное внимание по-прежнему уделяется робототехнике в меньших масштабах.

С 2007 года IRIS постоянно расширяется за счет включения новых независимых лабораторий.

Лаборатории

В настоящее время в IRIS входят семь лабораторий.[4] Профессор Брэдли Нельсон - руководитель лаборатории многоуровневой робототехники (MSRL). Проф. Роланд Зигварт возглавляет Лабораторию автономных систем (ASL). Лабораторией сенсорно-моторных систем (SMS) руководит профессор Роберт Ринер, а лабораторией реабилитационной инженерии (RE Lab) - профессор Роджер Гассерт. Лабораторию биологической робототехники возглавляет профессор Фумия Иида. Лаборатория биологической робототехники (BIRL), лабораторию гибкой и ловкой робототехники (ADRL) возглавляет профессор доктор Джонас Бучли и новейшая лаборатория робототехники IRIS, Mobile Health Systems. Лабораторией (MHSL) руководит профессор доктор Вальтер Карлен. Лаборатории IRIS являются независимыми организациями, которые проводят исследования в самых разных областях: от наноустройств для биомедицины до систем реабилитации и автономных летательных аппаратов.

Лаборатория многомасштабной робототехники

Лаборатория многоуровневой робототехники (MSRL) была основана в 2007 году в связи с включением дополнительных лабораторий в Институт робототехники и интеллектуальных систем. MSRL проводит динамичную исследовательскую программу, которая поддерживает сильные исследования робототехники в нескольких новых областях науки и технологий, уделяя особое внимание областям: Микроробототехника и Наноробототехника. Исследования MSRL разрабатывают инструменты и процессы, необходимые для изготовления и сборки роботов микрометрового размера и компонентов роботов нанометрового размера. Многие из этих систем используются для роботизированных исследований в биологических областях, например, при исследовании молекулярных структур, клеточных систем и сложного поведения организмов - новой области, которую лаборатория называет BioMicroRobotics.[5] BioMicroRobots можно использовать для малоинвазивных операций, например, для офтальмологических операций,[6][7][8] для восстановления человеческих артерий,[9] или для эндоллюминальных операций.[10]

Лаборатория сенсорно-моторных систем

Лаборатория сенсорно-моторных систем (SMS Lab) была основана в 2006 году и присоединилась к IRIS в 2007 году. Исследования лаборатории сенсомоторных систем сосредоточены на изучении сенсомоторного контроля человека, разработке новых мехатронных устройств и исследованиях. и оптимизация взаимодействия человека с машиной. Основная область применения - реабилитация. Другие приложения находятся в сфере спорта, фитнеса и медицинского образования. Примеры проектов включают терапевтический робот ARMin,[11][12] и им3 Лаборатория.[13][14][15][16]

Лаборатория автономных систем

Лаборатория автономных систем (ASL), возглавляемая проф. Роланд Зигварт в результате слияния Центра товарного дизайна на Швейцарский федеральный технологический институт в Цюрихе (ETH Zurich) и Лаборатория автономных систем в Швейцарский федеральный технологический институт в Лозанне (EPFL) в 2006 году. ASL фокусируется на исследованиях интеллектуальных продуктов и систем с особым упором на автономных мобильных роботов. Исследовательские усилия ASL направлены на внесение ощутимого вклада в трех тесно связанных научных направлениях, которые включают:

  • Проектирование робототехнических и мехатронных систем. которые лучше всего адаптируются к своей среде. Это включает исследования в области интегрированного мехатронного проектирования интеллектуальных систем, восприятия окружающей среды и встроенного управления. Основное внимание уделяется проектированию интегрированных систем с целью реализации интеллектуальных автономных систем, способных справляться с очень сложными задачами и средами.
  • Навигация и отображение в высокодинамичных средах. Это направление исследований в основном касается научных вопросов, связанных с локализацией мобильных роботов и построением карт, предотвращением препятствий в «загроможденных» людьми средах и взаимодействие человека и робота.
  • Методологии проектирования продуктов и инновации. Мы исследуем основы творчества и инноваций и разрабатываем методы и инструменты для эффективных и действенных инновационных продуктов. Мы считаем, что инновационность отрасли можно и нужно повышать за счет внедрения новых процессов, методов и инструментов.

Лаборатория биологической робототехники

Лаборатория робототехники Bio-Inspired (BIRL) была основана в 2009 году как новейшая лаборатория IRIS. BIRL специализируется на изучении движений и проектировании исполнительных механизмов для роботизированных систем без изгиба. Основываясь на концепциях энергоэффективности, быстрого и дешевого дизайна, лаборатория также проводит исследования в области новых технологий для автономных роботов и создания роботов из различных материалов.

Лаборатория гибкости и ловкости

Лаборатория Agile & Dexterous Lab (ADRL) была основана в 2012 году. ADRL разрабатывает методы управления и машинного обучения на основе моделей и без них, которые позволяют роботам с руками и ногами перемещаться и манипулировать динамической и сложной средой надежно и гибко.

Лаборатория мобильных систем здравоохранения

Лаборатория мобильных систем здравоохранения (MHSL) была основана в 2014 году. Мобильное здравоохранение (mHealth) - это использование мобильных устройств для улучшения оказания медицинской помощи. MHSL участвует в различных исследовательских инициативах, направленных на улучшение технологий и услуг мобильного здравоохранения. Они разрабатывают персонализированные и эффективные методы, устройства и системы, которые может использовать любой для медицинских приложений на месте оказания медицинской помощи. В настоящее время основное внимание уделяется трем направлениям исследований, все из которых финансируются Швейцарским национальным научным фондом: новые датчики и системы мобильного здравоохранения, интеллектуальная диагностика, обеспечение качества в мобильном здравоохранении.

Роботизированная хирургия

Роботизированная хирургия или хирургия с помощью роботов позволяет врачам выполнять многие виды сложных процедур с большей точностью и гибкостью. Система наведения включает в себя различные электромагниты, с помощью которых необходимо точно контролировать электрические токи с помощью алгоритмов, разработанных сообществом робототехники. Как только они достигают своей цели, лекарство начинает диффундировать.[17]

Передача технологии

Одна из основных целей IRIS - перенос технологий из академических исследований на рынок. Это мотивация для поиска успешных дочерних компаний, таких как:

  • FemtoTools GmbH, первая дочерняя компания MSRL, была основана в 2008 году. Она продает датчики силы и микрозахваты с обратной связью по усилию для биомедицинских приложений.[18]
  • Aeon Scientific AG, основанная в 2010 году, является дочерней компанией MSRL, специализирующейся на магнитных технологиях для минимально инвазивных процедур и микроманипуляций с объектами размером более трех порядков.[19]
  • MagnebotiX, основанная в 2014 году, является дочерним предприятием MSRL, занимающимся продажей решений для магнитных манипуляций для биологических наук и кристаллографических приложений.[20]
  • Bluebotics AG, дочерняя компания ASL, основана в 2001 году. BlueBotics занимается разработкой инновационных и многообещающих технологий мобильной робототехники.[21]
  • Skybotix AG, дочерняя компания ASL, основана в 2009 году. Skybotix - ведущий разработчик безопасных автономно управляемых миниатюрных летательных аппаратов (MAV) и связанных с ними технологий.[22]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Институт робототехники ETHZ». Ifr.mavt.ethz.ch. Получено 2015-02-22.
  2. ^ «Институт робототехники ETHZ». Ifr.mavt.ethz.ch. Получено 2013-10-14.
  3. ^ "Домашняя страница - Лаборатория многомасштабной робототехники - Лаборатория многомасштабной робототехники | ETH Zurich". Msrl.ethz.ch. 2015-01-28. Получено 2015-02-22.
  4. ^ «Институт робототехники и интеллектуальных систем». ETH Цюрих. Получено 9 декабря 2014.
  5. ^ [1] В архиве 6 июля 2011 г. Wayback Machine
  6. ^ [2][мертвая ссылка ]
  7. ^ [3][мертвая ссылка ]
  8. ^ "Экологические новости и информация | MNN - Сеть Мать-природа". Planetgreen.discovery.com. Получено 2013-10-14.
  9. ^ "Швейцарская сборка" Фантастическое путешествие "Микро-робот". swissinfo.ch. 2009-04-15. Получено 2013-10-14.
  10. ^ «Медицинские роботы: проглотите хирурга». Экономист. 2008-09-04. Получено 2013-10-14.
  11. ^ "Schweizer Radio und Fernsehen (SRF)". Получено 13 августа, 2009.[мертвая ссылка ]
  12. ^ "Les robots soignants". nouvo.ch. Получено 2013-10-14.
  13. ^ "Новости - Schweizer Radio und Fernsehen" (на немецком). Tagesschau.sf.tv. 2010-11-30. Получено 2013-10-14.
  14. ^ "Les sportifs de labratoire". nouvo.ch. Получено 2013-10-14.
  15. ^ "Elfmeter-Krimi im Labor - Torwarttraining aus dem Simulator | Forschung Aktuell | Deutschlandfunk". Dradio.de. Получено 2013-10-14.
  16. ^ https://web.archive.org/web/20091215070258/http://www.worldradio.ch/wrs/news/switzerland/virtual-penalty-shooter-helps-goalkeepers-fight-ba.shtml. Архивировано из оригинал 15 декабря 2009 г.. Получено 13 августа, 2009. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  17. ^ ""Новые рубежи в роботизированной хирургии »- статья в журнале IEEE Pulse». www.msrl.ethz.ch. Получено 2017-03-23.
  18. ^ «ФемтоИнструменты». FemtoИнструменты. Получено 2015-02-22.
  19. ^ "Дом - Aeon Scientific". Aeon-scientific.com. Получено 2015-02-22.
  20. ^ «Магнеботикс». Магнеботикс. Получено 2015-02-22.
  21. ^ «Мобильные роботы к вашим услугам с ANT Navigation». BlueBotics. 2013-06-16. Получено 2015-02-22.
  22. ^ "VI-Sensor | Skybotix AG | Навигационные системы для БПЛА". Skybotix.com. 2012-09-13. Архивировано из оригинал на 2015-02-22. Получено 2015-02-22.

внешняя ссылка