Robbi, Tobbi und das Fliewatüüt

Fo t o g a l e r i e
Fo t o g a l e r i e
« Firefly ist ein autonomer Katastrophenhelfer. »
Raghav Khanna 25, Doktorand Maschinenbau-Ingenieur
Robbi, Tobbi und
das Fliewatüüt
Fotos und Text S t e f a n Z ü r r e r
Schon als kleiner Junge verschlang ich das 1967 erschie­
nene Buch «Robbi, Tobbi und das Fliewatüüt». Der
Menschenjunge Tobbi erfindet darin das Fliewatüüt, ein
multifunktionales Gefährt, das fliegen, schwimmen und
fahren kann. Zusammen mit dem Piloten Robbi, der ein
Roboter ist und mit vollem Namen ROB 344-66/IIIa heisst,
müssen sie verschiedene Prüfungen bestehen. Ihre Abenteuer erzählt auch der fünf Jahre später folgende Puppenfilm. Noch heute ist die Faszination gross, die künstliche
Wesen auf mich ausüben. Roboter verzücken, beängstigen
und helfen uns schon seit vielen Jahren. Wir sind von
Automaten umgeben, die den Menschen als Hilfsmittel
dienen, seien es Taschenrechner, Abwaschmaschinen oder
elektrische Werkzeuge. In der letzten Zeit kamen immer
selbständigere Roboter auf den Markt, wie Staubsauger
und Rasenmäher, die ohne den Menschen arbeiten.
In den verschiedensten, unabhängigen Instituten an der
ETH Zürich werden die Roboter von morgen «gezüchtet».
Sie sollen helfen, den Menschen zu entlasten und ihm
das Leben leichter zu machen.
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ROBOTEr Firefly
FUNKTION Fliegt autonom ohne
Funksteuerung
GEWICHT 1,5 kg
Firefly ist ein sechsmotoriger Mikrohelikopter, der mit Hochleistungskameras
ausgerüstet ist und ohne GPS- und
Funkverbindung autonom navigieren
kann, vor allem in Innenräumen. Dabei
bleibt er energiebedingt maximal
15 Minuten in der Luft. Denkbar ist
laut R
­ aghav Khanna, der im Projekt
mitmacht, ein Einsatz als Katastrophenhelfer, um ein Gebäude zu erforschen,
in das keine Menschen gehen können,
etwa wegen Brand oder Einsturzgefahr.
Ist der Firefly zurück am Boden, können
seine Aufnahmen ausgewertet und zum
Beispiel Rettungsaktionen eingeleitet
werden. In Zukunft soll dieser Flugroboter den Weg durch geöffnete Fenster
finden.
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Fotogalerie
ROBOTEr Somnomat
FUNKTION Simuliert Wiegebewegungen eines Bettes
GEWICHT 150 kg
« Wir müssen
noch 600
Stunden Schlaf
auswerten. » Ximena Omlin 28,
Doktorandin Neurowissenschaften
Ximena Omlin erforscht mit Hilfe des
Roboters Somnomat, wie Wiegebewe­
gungen das Einschlafen und die Schlafqualität beeinflussen. Die Versuche
im Schlaflabor der Uni Zürich sind
abgeschlossen. Jetzt muss sie über
600 Stunden Schlaf von Hand auswerten. Die Bestimmung von Schlafstadien
übernimmt noch keine Maschine. Die
grosse Herausforderung beim Somno­
mat war die Entwicklung eines sehr
leisen Roboters mit speziellen Motoren,
der die Wiegebewegungen ausführt.
Um die Studie nicht zu verfälschen,
spielte das Laborteam, wenn das Bett
stillstand, die Bewegungsgeräusche
über Lautsprecher ein. Vielleicht kann
der Somnomat den Schlaf in Zukunft
positiv beeinflussen.
« Manchmal bleiben
nur 5 Prozent des
­Ausgangsmaterials
übrig. »
Dario Fenner 35, Mechaniker Prototypenbau
ROBOTEr DMU 60 monoBlock
FUNKTION Fräst Roboterteile aus
dem Rohstoff Metall
GEWICHT 6,7 Tonnen
Modernste Maschinen helfen Dario
Fenner, komplexe Bauteile für Roboter
zu fertigen. Aus Aluklötzen werden die
auf CAD gezeichneten Objekte gefräst.
Manchmal bleiben nur 5 Prozent des
Anfangsmaterials übrig, der Rest landet
im Alurecycling. Die Zukunft bringt einen 3-D-Drucker, der aus Alupulver und
Lasern die Teile fertigt. Doch manchmal
ist Dario Fenner froh, hat er im Untergeschoss alte Drehbänke, vor allem wenn
ein Doktorand mit einem von Hand
zugeschnittenen Kartonteil kommt und
sagt: «Genau das brauche ich aus Alu.»
ROBOTEr Armin IV
FUNKTION Fördert die Rehabili­
ta­tion eines Arms, zum Beispiel nach
einem Schlaganfall
GEWICHT 130 kg
Chiara Giorgetti entwickelt den Roboter
Armin weiter. Dieser Roboter besteht
bereits in der vierten Generation und
wurde für die Rehabilitation von
Hirnschlagpatienten und querschnitt­
gelähmten Menschen entworfen.
An über 50 Kliniken hilft dieser Roboter
in der Rehabilitation dem Menschen,
wieder die Bewegungen zu erlernen.
« Bereits 50 Armins
sind im Einsatz. »
Chiara Giorgetti 21, Studentin Maschinenbau-Ingenieurin
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Fo t o g a l e r i e
Fo t o g a l e r i e
« Der Mikroroboter wird in
das Auge eingespritzt. »
Franziska Ullrich 27, Doktorandin Maschinenbau & Robotic
« Wir haben StarlETH ­Augen
aufgeklebt, sodass
sich der Mensch mit dem
Roboter wohler fühlt. »
ROBOTEr OctoMag
FUNKTION Führt medizinische
Eingriffe im Auge aus
GEWICHT 150 kg
Christian Gehring 28, Doktorand Maschinenbau-Ingenieur
Dieser medizinische Roboter kommt
in der Forschung für die Augenheil­
kunde zum Einsatz. Dazu injiziert der
Mediziner mit einer Spritze den Mikroroboter ins Auge, dieser hat eine Grösse
von 300 Mikrometer Durchmesser,
1,5 mm Länge und circa ein Gewicht von
1 Milligramm. Eine externe hochauf­
lösende Kamera erfasst die Position
und gibt diese an den Computer weiter.
Franziska Ullrich vom Forscherteam
steuert den Mikroroboter über einen
Joystick. Der Roboter ist magnetisch
und wird über acht Elektromagnete
ausserhalb des Menschen navigiert.
Der eingespritzte, zylindrische Körper
gibt Medikamente punktgenau ab oder
soll kleinste Operationen vornehmen
können. Danach wird dieser mit einem
magnetischen Werkzeug abgesaugt.
ROBOTEr StarlETH
FUNKTION Geht, klettert und rennt
automatisch über jegliches Gelände
GEWICHT 26 kg
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Bei StarlETH entwickelt Christian
Gehring vor allem die vierfüssige Fortbewegung von Robotern. Die Gelenke
sind nicht mehr starr, sondern federnd
wie Muskeln und Sehnen dem Menschen nachempfunden. StarlETH kann
gehen, rennen und klettern. Eine neue
Version, die jetzt in Entwicklung ist,
wird auch galoppieren können. StarlETH
trägt bis zu 10 Kilogramm Material,
beispielsweise Kameras oder verschiedenste Sensoren.
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« 800 000 Laser-
Fo t o g a l e r i e
« Der Mikroroboter positioniert Kristalle vor dem Mikroskop. »
Roel Pieters 31, Doktor Maschinenbau & Robotic
Fo t o g a l e r i e
strahlen pro
Sekunde vermessen
die Umgebung von
ARTOR. »
Philipp Krüsi 30, Doktorand
Maschinenbau-Ingenieur
ROBOTEr ARTOR
FUNKTION Navigiert frei in
­unbekanntem Gelände
GEWICHT 350 kg
Für Philipp Krüsi steht bei ARTOR
nicht die Fortbewegung im Vordergrund, sondern die autonome
Navigation des Roboters ohne
GPS- und Funkverbindung im Gelände. ARTOR ist Teil des Forschungsprogramms UGV (Unmanned Ground
Vehicles/Unbemanntes Bodengefährt). Der am Roboter angebrachte
3-D-Lasersensor vermisst mit
800 000 Strahlen pro Sekunde seine
Umgebung und zeichnet daraus ein
aus Punkten bestehendes Raster, in
dem sich dann der Roboter bewegt.
Denn eine Fernsteuerung bringt
immer eine Übertragungsverzögerung mit sich.
« Alleine sechs
ROBOTEr RodBot
FUNKTION Transportiert und
­posi­tioniert Kristalle
GEWICHT 12 kg
Dieser Roboter untersucht und ana­
lysiert hauptsächlich Kristalle mit
der Grösse von 100 bis 200 Mikrometern. Kristalle sind sehr fragile Gebilde.
Um sie unter einem Mikroskop genau
zu platzieren, entwickelte die Abteilung
von Roel Pieters diesen Roboter. Der
Mikroroboter mit den Massen 50 x 60
x 300 Mikrometer und dem Gewicht
von einem Nanogramm (1 milliardstel
Gramm) wird mit Magneten angetrieben
und erzeugt durch gesteuerte Rotation
einen Strudel in einer wässrigen Flüssigkeit. So kann der zu untersuchende
Kristall berührungslos unter dem Mikroskop platziert werden.
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Computer sind
zuständig für das
Rendern der
Umgebungasgeräusche von M3. »
Nicolas Gerig 27, Doktorand
Maschinenbau-Ingenieur
ROBOTEr M3-Lab
FUNKTION Simuliert Bewegungen
des Menschen
GEWICHT keine Angaben
M3 ist weltweit der einzige Lern-Rudersimulator mit Bild- und Ton­­simulation sowie einstellbarem Wasserwider­
stand. Mit diesem erforscht Nicolas
Gerig die Grundlagen des menschlichen
Bewegungsapparats. Der Roboter kostete rund 1,3 Millionen Franken, wird von
13 Computern gesteuert und von über 80
Sensoren überwacht. Alleine das Rendern der Geräusche benötigt sechs Rechner. Untersucht wird, wie der Mensch
Bewegungen erlernt, um dies bei einem
allfälligen Wiedererlernen zu nutzen.
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