Mobile Robotik ist ein faszinierendes Gebiet, das sich mit der Entwicklung und dem Einsatz von Robotern befasst, die sich eigenständig in ihrer Umgebung bewegen können. Diese Roboter sind darauf ausgelegt, sich sowohl in strukturierten als auch unstrukturierten Umgebungen fortzubewegen und verschiedene Aufgaben zu erfüllen.
Ein wesentlicher Bestandteil der mobilen Robotik ist die Wahrnehmung. Mobile Roboter verwenden eine Vielzahl von Sensoren wie Kameras, Lidar, Infrarot und Ultraschall, um Informationen über ihre Umgebung zu sammeln. Durch die Analyse dieser Daten können sie Hindernisse erkennen, Karten erstellen und ihre Position bestimmen.
Die mobile Robotik findet in verschiedenen Einsatzbereichen Anwendung. In der Industrie werden mobile Roboter beispielsweise in der Logistik eingesetzt, um Waren zu transportieren oder Inventuren durchzuführen. In der Landwirtschaft können sie bei der automatisierten Ernte oder Unkrautbekämpfung helfen. Darüber hinaus spielen mobile Roboter auch eine wichtige Rolle in der Exploration von Weltraum und Unterwasserumgebungen, wo sie Aufgaben erledigen können, die für Menschen zu gefährlich oder unmöglich sind.
Den Alltag revolutionieren
Die mobile Robotik hat das Potenzial, unser tägliches Leben zu revolutionieren. Von autonomen Lieferrobotern bis hin zu Roboterassistenten in unseren Häusern – die Möglichkeiten sind endlos. Durch kontinuierliche Fortschritte in der Robotik und künstlichen Intelligenz werden mobile Roboter immer leistungsfähiger, sicherer und effizienter.
In der mobilen Robotik kommt oft die additive Fertigung zum Einsatz, denn ein Hauptvorteil im industriellen 3D-Druck ist die Freiheit im Design. 3D-Druck erlaubt die Herstellung von Teilen mit komplexen Geometrien, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden oft schwierig oder unmöglich umzusetzen wären. Mobile Roboter können von dieser Freiheit im Design profitieren, indem sie leichtere, stärkere und effizientere Strukturen erhalten. Durch die Optimierung der Bauteile für spezifische Anforderungen, wie z.B. Gewichtsreduzierung oder Funktionalität, können mobile Roboter agiler und energieeffizienter gestaltet werden.
Schnell zum Prototypen
Ein weiterer Vorteil der additiven Fertigung ist die schnelle Prototypenerstellung. Mit 3D-Druck können schnell und kostengünstig Prototypen von neuen Roboterkomponenten hergestellt und getestet werden. Dies ermöglicht es Entwicklern, ihre Ideen schneller umzusetzen und Iterationsschleifen zu verkürzen. In der sich rasch weiterentwickelnden Welt der mobilen Robotik ist es entscheidend, flexibel zu sein und schnell auf neue Anforderungen und Herausforderungen reagieren zu können.
Mobile Roboter werden oft für spezifische Aufgaben und Umgebungen entwickelt. Die Produktionsmengen sind entsprechend häufig nicht so gross. Da beim 3D-Druck die Werkzeuge und Vorrichtungen, die für traditionelle Fertigungsmethoden benötigt werden, entfallen, können Bauteile in kleinen Stückzahlen kostengünstig hergestellt werden.
Die ETH Zürich hat eine lange Geschichte der Exzellenz in der Forschung und ist bekannt für ihre Spitzenleistungen in den Bereichen Robotik, Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen. Die Hochschule beherbergt hoch angesehene Forscherinnen und Forscher, die Pioniere auf dem Gebiet der mobilen Robotik sind. Ihre wegweisenden Arbeiten haben dazu beigetragen, neue Erkenntnisse und Technologien hervorzubringen, die die Entwicklung mobiler Roboter vorantreiben. Dafür ist eine starke interdisziplinäre Zusammenarbeit notwendig, sowohl innerhalb der Universität als auch in Zusammenarbeit mit anderen Institutionen und Industriepartnern. Die mobile Robotik erfordert ein breites Spektrum an Fachkenntnissen, darunter Mechanik, Elektronik, Informatik, Sensorik und Regelungstechnik. Das auf additive Fertigung spezialisierte Unternehmen Rapid Manufacturing AG unterstützt die ETH bereits in ersten Fokusprojekten der Studentinnen und Studenten.
Neue Standards setzen
Die ETH Zürich hat eine beeindruckende Erfolgsbilanz bei der Umsetzung von Forschungsergebnissen in reale Anwendungen und kommerzielle Produkte. Zahlreiche erfolgreiche Projekte und Spin-offs haben dazu beigetragen, die mobile Robotik voranzubringen und neue Standards in der Branche zu setzen. Diese Erfolge stärken den Ruf der ETH Zürich als führende Institution in der mobilen Robotik und ziehen talentierte Forscherinnen und Forscher aus der ganzen Welt an.
Bereits bei der Gründung der Unternehmen steht die Rapid Manufacturing AG als unterstützender Partner zur Seite, so bei Ascento Robotics. Die ursprüngliche Technologie von Ascento wurde in einem Studentenprojekt an der ETH entwickelt. Der Antrieb für Ascento war der Wunsch, Technologien zu entwickeln, die der Menschheit dienen. Sodass sich Menschen auf komplexere und anspruchsvollere Aufgaben konzentrieren können, während sich Robotik und Künstliche Intelligenz um die repetitiven Aufgaben kümmert.
Ein System für Sicherheitsunternehmen
Nachdem Ascento Erfahrung in der Sicherheitsindustrie gesammelt hatte, wurde schnell klar, dass in diesem Bereich ein erheblicher Mehrwert geschaffen werden kann. Der Roboter wird derzeit für Patrouillen im Aussenbereich, Perimeter oder Parkanlagen eingesetzt, um Personen von diesen Aufgaben zu entlasten.
Das Ziel ist es, Sicherheitsunternehmen ein System zur Verfügung zu stellen, das direkt in ihr Angebot integriert werden kann. So können sie ihren Kunden einen besseren Service zu einem kompetitiven Preis anbieten.
Ascento Robotics ist ein schönes Beispiel für ein ETH-Spin-Off, wo die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen der Industrie, in dem Fall Rapid Manufacturing AG, hervorragend gespielt hat, denn Ascento Robotics nutzte alle Vorteile der additiven Fertigung bei der Entwicklung wie auch nun bei der seriellen Produktion der Roboter.
Autor
Alain Stebler, Geschäftsführer Rapid Manufacturing AG