Schweizer Technologie: ETH-Studierende zeigen die Roboter von morgen
Studierende der ETH Zürich haben ihre Fokusprojekte präsentiert. Im Mittelpunkt standen dabei Roboter.
Das Wichtigste in Kürze
- Kletternde und tauchende Roboter helfen, die Umwelt zu schützen.
- Ein flexibler Roboterarm macht die Industrieproduktion effizienter.
- Ein robuster, KI-gesteuerter Roboter soll fremde Planeten erkunden.
Flugzeugantriebe, autonome Rennautos, ein Raketentriebwerk. Ein Jahr lang haben rund 100 Bachelor-Studierende der ETH Zürich an ihren Fokusprojekten gearbeitet. Jetzt haben sie ihre Ergebnisse päsentiert. Ein Schwerpunkt lag dieses Jahr auf Robotern für den Einsatz an Land, unter Wasser und sogar im Weltraum.
Im fünften und sechsten Semester des Bachelorstudiums können die Studierenden in sogenannten Fokusprojekten ihr Wissen vertiefen und praktisch anwenden. Ihre Aufgabe ist es, neue Technologieansätze aus der Forschung in zukunftsweisende Produkte umzusetzen. Die Projektideen werden von Lehrenden und Studierenden gemeinsam erarbeitet, zum Teil in Kooperation mit Industriepartnern. Zum Abschluss präsentieren die Studierenden die Ergebnisse ihrer Arbeit beim Fokus-Rollout.
Autonome Helfer für Umweltschutz, Industrie und Weltall
Da ist zum Beispiel der Kletterroboter Monkee, der sich mit zwei Armen und drei Haftpunkten geschickt auf Bäumen fortbewegt. Dabei passt sich Monkee den Stammformen und Oberflächen an. So kann er bis in die Baumkronen vordringen und Hindernissen ausweichen. Eine integrierte, modulare Plattform bietet eine flexible Basis für eine Vielzahl von Anwendungen und ermöglicht die Integration zukünftiger Funktionen wie CO₂-Messung, Probenentnahme oder Sensorplatzierung. Monkee ermöglicht eine flächendeckende Datenerhebung für die Baumkronenforschung und trägt zum Verständnis des Klimas sowie zum Erhalt der Artenvielfalt bei.
Ein anderer Roboter, ReefRanger, ist ebenfalls im Dienste des Umweltschutzes unterwegs – allerdings nicht in Baumkronen, sondern unter Wasser. ReefRanger ist ein autonomer Unterwasserroboter, der bei der Aufzucht von Korallen hilft. Ausgestattet mit Kamera, Sensoren und maschinellem Lernen erkennt er Korallentische, steuert sie gezielt an und versorgt die Korallen mit Nährstoffen und Probiotika. Sein weicher und flexibler Fütterungsmechanismus schützt die empfindlichen Korallen. ReefRanger macht die Wiederherstellung von Korallenriffen effizienter und skalierbar.
Einen ganze Schwarm von Unterwasserrobotern hat das Fokusprojekt Underwater Swarm Robotics entwickelt. Die autonomen Unterwasserfahrzeuge können in Schweizer Seen 3D-Daten erfassen und kartieren. In Zusammenarbeit mit dem Wasserforschungsinstitut Eawag untersucht das Fokusteam im Genfersee die Ausbreitung von antibiotikaresistenten Bakterien und deren Auswirkungen auf die Umwelt. Das innovative Robotersystem integriert drahtlose Kommunikation, beherrscht die Unterwasserlokalisierung ohne GPS und nutzt ausgeklügelte Algorithmen zur effizienten Koordination der Fortbewegung.
Der Roboter des Projekts Asira zielt auf industrielle Anwendungen: Die Studierenden haben einen Industrieroboter entwickelt, der flexibel für wechselnde Automatisierungsaufgaben eingesetzt werden kann. Ziel ist es, den Energieverbrauch durch Gewichtsreduktion und modularen Aufbau zu senken. Ein Algorithmus passt Geometrie und Steifigkeit mit Hilfe eines digitalen Zwillings kontinuierlich an. So entsteht ein effizienter Prototyp, der vielseitig einsetzbar ist.
Im Weltall könnte eines Tages Serenity eingesetzt werden, ein leichter, robuster Roboter für planetare Missionen. Ausgestattet mit omnidirektionalen Federstrukturen, Sprungmechanismen und KI-Steuerung bewegt er sich durch schwieriges Gelände. Dank innovativer Dämpfung übersteht er Stürze aus grosser Höhe. Vor Ort kartiert er Tunnelsysteme mit Lidar und analysiert die Gaszusammensetzung.
