Instituto de Robótica y Sistemas Inteligentes

^{[ 2 ]} El Instituto de Robótica formaba parte de laETH Zúrichen Suiza. Surgió del Instituto de Mecánica en enero de 1990. El nuevo instituto fue dirigido por el Prof. Dr. Gerhard Schweitzer y participó en el Grupo Interdisciplinario de Mecatrónica de la ETH. En el ámbito de lamecatrónica,sus miembros realizaron investigaciones sobre la dinámica de sistemas mecánicos controlados.

Las áreas de investigación típicas incluían la robótica y los cojinetes magnéticos. Para representar las actividades en el campo de los cojinetes magnéticos, se fundó en 1990 el grupo de investigación del ETH, el Centro Internacional de Cojinetes Magnéticos (ICMB). La empresa derivada MECOS Traxler, especializada en la aplicación industrial de cojinetes magnéticos, se fundó en 1988.

En octubre de 1995, el Prof. Dr. Andreas Stemmer se unió al Instituto de Robótica, centrándose en la investigación a escala nanométrica. A partir de febrero de 2001, el grupo de nanotecnología del Prof. Stemmer se convirtió en una unidad independiente dentro del Departamento de Ingeniería Mecánica y de Procesos .

El profesor Brad Nelson, sucesor del profesor Schweitzer, asumió el cargo en octubre de 2002. El Instituto de Robótica se convirtió en el Instituto de Robótica y Sistemas Inteligentes (IRIS). IRIS comenzó con un enfoque claro en el campo emergente de la microrrobótica y la nanorrobótica, desarrollando herramientas que permiten la fabricación de dispositivos a esas escalas y realizando investigaciones para posibilitar la utilización de la microrrobótica y la nanorrobótica en biomedicina. Hasta 2007, IRIS estaba compuesto por un único laboratorio, el Laboratorio de Robótica Multiescala, dirigido por el profesor Bradley Nelson .

En 2007, el Instituto de Robótica y Sistemas Inteligentes se expandió para incluir el Laboratorio de Sistemas Autónomos (ASL), dirigido por el profesor Roland Siegwart , con el objetivo de establecer una institución sólida que realizara investigaciones en múltiples frentes de la robótica. El profesor Bradley Nelson dirige actualmente el Laboratorio de Robótica (MRSL), ^{[ 3 ]} donde el enfoque principal de la investigación sigue siendo la robótica a menor escala.

Desde 2007, IRIS se ha expandido constantemente con la incorporación de nuevos laboratorios independientes.

El Laboratorio de Robótica Multiescala (MSRL) se fundó en 2007, debido a la incorporación de laboratorios adicionales al Instituto de Robótica y Sistemas Inteligentes. El MSRL lleva a cabo un programa de investigación dinámico que mantiene un fuerte enfoque en la investigación robótica en varias áreas emergentes de la ciencia y la tecnología, con énfasis en las áreas de microrrobótica y nanorrobótica . La investigación del MSRL desarrolla las herramientas y los procesos necesarios para fabricar y ensamblar robots de tamaño micrométrico y componentes robóticos a escala nanométrica. Muchos de estos sistemas se utilizan para la exploración robótica dentro de dominios biológicos, como en la investigación de estructuras moleculares, sistemas celulares y comportamiento de organismos complejos, un campo emergente al que el laboratorio se refiere como biomicrorrobótica . ^{[ 5 ]} Los biomicrorrobots se pueden utilizar para cirugías mínimamente invasivas, como por ejemplo para cirugías oftálmicas, ^{[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]} para reparar arterias humanas, ^{[ 9 ]} o para cirugías endoluminales. ^{[ 10 ]}

El Laboratorio de Sistemas Sensoriomotores (SMS Lab) se fundó en 2006 y se unió a IRIS en 2007. La investigación del Laboratorio de Sistemas Sensoriomotores se centra en el estudio del control sensoriomotor humano, el diseño de nuevos dispositivos mecatrónicos y la investigación y optimización de la interacción humano-máquina. Su principal área de aplicación es la rehabilitación. Otras aplicaciones se encuentran en el ámbito deportivo, el fitness y la educación médica. Algunos ejemplos de proyectos incluyen el robot de terapia de brazo ARMin ^{[ 11 ] [ 12 ]} y el M3 ^Lab [ ^{13 ] [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ] .}

El Laboratorio de Sistemas Autónomos (ASL), dirigido por el Prof. Roland Siegwart, surgió de la fusión del Centro de Diseño de Producto del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Zúrich (ETH Zúrich) y el Laboratorio de Sistemas Autónomos del Instituto Federal Suizo de Tecnología de Lausana (EPFL) en 2006. El ASL se centra en la investigación de productos y sistemas inteligentes, con especial énfasis en los robots móviles autónomos. Los esfuerzos de investigación del ASL están dedicados a realizar contribuciones tangibles en tres líneas científicas estrechamente relacionadas, que incluyen:

• El diseño de sistemas robóticos y mecatrónicos que se adaptan de forma óptima a su entorno. Esto incluye investigaciones sobre el diseño mecatrónico integrado de sistemas inteligentes, la percepción del entorno y el control embebido. El enfoque principal reside en el diseño de sistemas integrados, con el fin de desarrollar sistemas autónomos inteligentes capaces de afrontar tareas y entornos de alta complejidad.
• Navegación y mapeo en entornos altamente dinámicos. Esta línea de investigación aborda principalmente las cuestiones científicas relacionadas conla localización y la creación de mapas de robots móviles , la evitación de obstáculos en entornos humanos "desordenados" y la interacción humano-robot .
• Metodologías de diseño de productos e innovación . Investigamos los fundamentos de la creatividad y la innovación, y desarrollamos métodos y herramientas para una innovación de productos eficaz y eficiente. Creemos que la capacidad de innovación de la industria puede y debe potenciarse mediante la implementación de nuevos procesos, métodos y herramientas.

El Laboratorio de Robótica Bioinspirada (BIRL) se fundó en 2009 como uno de los laboratorios más recientes de IRIS. BIRL se especializa en el estudio de la locomoción y el diseño de actuadores para sistemas robóticos subactuados. Basándose en los conceptos de eficiencia energética y diseño rápido y económico, el laboratorio también investiga técnicas novedosas para robots autónomos y la construcción de robots con diferentes materiales.

El Laboratorio Ágil y Diestro (ADRL) se fundó en 2012. ADRL desarrolla métodos de control y aprendizaje automático, tanto basados ​​en modelos como sin ellos, que permiten a los robots con brazos y piernas desplazarse y manipular entornos dinámicos y complejos de forma robusta y ágil.

El Laboratorio de Sistemas de Salud Móvil (MHSL) se fundó en 2014. La salud móvil (mHealth) consiste en el uso de dispositivos móviles para mejorar la prestación de servicios sanitarios. MHSL participa en diversas iniciativas de investigación para optimizar las tecnologías y los servicios de mHealth. Desarrollan métodos, dispositivos y sistemas personalizados y eficientes que cualquier persona puede utilizar para aplicaciones sanitarias en el punto de atención. Actualmente, se centra en tres áreas de investigación, todas financiadas por la Fundación Nacional Suiza para la Ciencia : Sensores y Sistemas de mHealth innovadores, Diagnóstico inteligente y Garantía de calidad en mHealth.

La cirugía robótica, o cirugía asistida por robot , permite a los médicos realizar muchos tipos de procedimientos complejos con mayor precisión y flexibilidad. El sistema de guía utiliza diferentes electroimanes, mediante los cuales las corrientes eléctricas deben controlarse con precisión a través de algoritmos desarrollados por la comunidad robótica. Una vez que alcanzan su objetivo, el fármaco comienza a difundirse. ^{[ 17 ]}