谁在引领瑞士机器人产业创新?顶尖研发机构、先锋企业及突出成果

机器人讲堂开课了 2024-10-08 20:26:57

在全球范围内,有一个地方曾被誉为"机器人产业的硅谷",那就是瑞士。瑞士在信息科学、计算机视觉、传感器技术和人工智能等领域都处于世界领先地位。其优秀的高等教育和科研机构吸引了来自世界各地的人才,并创建了一个经验丰富的机器人技术生态系统。瑞士传统的精密工作优势,如机器制造、微加工技术和制表业,再加上其创新友好的科研环境,使机器人技术在这里焕发出新的生机。

自2010年以来,机器人技术一直是瑞士国家科学基金会重点关注的领域。瑞士的各个高等教育和研究机构也都致力于发展其机器人学科。其中包括苏黎世联邦理工学院、洛桑联邦理工学院、苏黎世大学、伯尔尼大学、瑞士人工智能实验室、瑞士联邦材料科学与技术研究所、巴塞尔大学、苏黎世应用科学大学和卢塞恩应用科学大学等。这些机构在机器人领域的研究和创新,为瑞士在全球机器人产业中保持领先地位做出了重要贡献。

瑞士机器人技术生态系统地图(图片来源:瑞士国家机器人研究能力中心)

▍瑞士机器人研发重镇:高校与科研机构的创新焦点

瑞士国家机器人研究中心(NCCR Robotics)

瑞士国家机器人研究能力中心(NCCR Robotics)是由瑞士国家科学基金会资助的重要机构。它汇集了瑞士各地的顶尖研究人员,旨在开发创新的、面向人类的机器人技术,以提高人们的生活质量。该中心还将初创企业纳入其打造的瑞士机器人生态系统中,推动行业的创新发展。其研究重点主要集中在可穿戴机器人、救援机器人和教育机器人等领域。

瑞士国家机器人研究能力中心官网:https://nccr-robotics.ch/

苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)

苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)是瑞士另一个重要的机器人研究机构。该校提供机器人学、系统和控制课程,其多学科研究致力于开发创新智能的产品和系统,以应对当今能源供应、环境、健康和自动化的挑战。苏黎世联邦理工学院的机器人学与智能系统研究所(IRIS)由八个独立的实验室组成,研究领域涵盖了从用于生物医学的纳米设备到用于医疗康复技术和无人机的系统。该校还拥有一个自动化系统实验室(ASL),致力于创造能够在复杂和多样化环境中自主运行的智能机器人和系统。在过去的几年中,这个实验室已经孵化出了多家成功的衍生企业,如ANYbotics、Scewo、Voliro和Wingtra。

ETH Zurich官网: https://ethz.ch

洛桑联邦理工学院(EPFL)

洛桑联邦理工学院(EPFL)的机器人研究和技术在多个领域都得到高度认可和发展,包括生物医学、物流运输、航空和无人机、自动驾驶、工业4.0、智能房屋和环境技术等。该学院的智能系统中心(CIS)作为一个研究促进平台,将机器学习、数据科学、计算机视觉、网络物理系统和机器人方面的专家聚集在一起,重点关注医学人工智能、智能辅助机器人技术、人工智能去中心化与边缘计算,以及用于实时监测和异常检测系统的数字孪生技术。洛桑联邦理工学院也孵化了许多优秀的衍生企业,如Flyability和Rovenso。

EPFL官网: https://www.epfl.ch

苏黎世大学(University of Zurich)

苏黎世大学的机器人学科主要关注研究机器人和计算机视觉,以及如何使这些技术造福全人类。该校的机器人与感知研究组隶属于信息学系以及神经信息学系,重点开发不依赖外部计算的自主机器。这些机器可以仅使用机载摄像头和计算能力进行自我导航,而不依赖外部基础设施,如GPS或位置跟踪系统。研究方向主要集中在微型无人机上,因为它们比地面机器人更具挑战性,提供了更多的研究机会。

UZH官网:https://www.uzh.c

伯尔尼大学(University of Bern)

伯尔尼大学的研究重点是用于运动学习和神经康复的智能机器人。其ARTORG生物医学工程研究中心的研究通过开发机器人人工智能来改善机器人神经康复,使机器人训练策略能够自动适应受训者的特殊需求和训练的运动任务,并随着时间的推移不断改进其策略。这些新颖的智能和自适应机器人方法可用于大量不同的训练任务,并可应用于已在诊所使用的机器人设备。这种研究有望推进更有效和高效的神经康复训练方法,从而提高神经病患者的运动恢复能力。

UniBern官网:https://www.unibe.ch

Dalle Molle人工智能研究所(IDSIA)

Dalle Molle人工智能研究所(IDSIA)是意大利南部大学信息学系和瑞士南部应用科学大学(SUPSI)创新技术系的联合研究所。该研究所主要关注机器学习(深度神经网络、强化学习)、运筹学、数据挖掘和机器人学。其研究目的是开发创新的想法和算法,并与工业界合作,将研究成果转化为现实世界的应用。

IDSIA官网:https://www.idsia.ch

▍瑞士机器人产业先锋:企业创新与尖端应用实例

瑞士作为机器人技术发展的中心,其机器人研究的领域和机器人的种类也十分丰富。根据机器人的功能,大致可以将其分为:自动导引汽车、自主移动机器人、消费类机器人、协作型机器人、空中机器人与无人机、外部骨骼、工业机器人、自动驾驶汽车、无人海事系统等。

空中机器人与无人机

在科技快速发展的今天,空中机器人和无人机正在各个领域展现出巨大的潜力和应用价值。这些高科技设备不仅提高了工作效率,还为多个行业带来了革新性的解决方案。让我们一起来了解几个在这个领域表现突出的企业及其产品。

Flyability - 室内勘测球型无人机 Elios2

Flyability公司开发的Elios2是一款独特的室内勘测球型无人机,为能源、发电、化工、采矿及海事等行业提供了创新的解决方案。Elios2最显著的特点是其卓越的抗碰撞能力,即使在复杂的室内环境中发生碰撞,也能迅速恢复平衡。这使得它能够在密闭空间进行勘察和检测,有效地保护工作人员免受潜在危险。Elios2的另一个优势是其在低光环境下的出色表现。即使在黑暗中,它也能轻松执行工业检测任务。这种全方位的适应性使Flyability成为室内无人机勘察和检测领域的全球领军者。

Flyability官网:www.flyability.com

Voliro - 360°工业检测无人机 Voliro T

Voliro公司推出的Voliro T是一款革命性的360°工业检测无人机。这款无人机的独特之处在于它可以配备各种无损检测传感器,同时保证了安全性和易用性。Voliro T能够与周围环境进行灵活交互,对基础设施进行高效率、高质量的检查和维护。Voliro T的设计理念是促进飞行员和检查员之间的无缝合作。在实际操作中,飞行员可以专注于驾驶机器人,而检查员则可以全神贯注于测量数据。这种分工使得检测工作更加高效和精准,大大提高了工业检测的整体效率。

Voliro官网:www.voliro.com

Wingtra - 无人机勘测王 WingtraOne GEN II

Wingtra公司的WingtraOne GEN II是无人机勘测领域的佼佼者。这款无人机的设计目标是最大限度地减少飞行时间,让用户能够在更短的时间内完成更多的工作。WingtraOne GEN II配备了高效的固定翼,使其能够以16米/秒的惊人速度飞行,每次飞行时间长达59分钟。WingtraOne GEN II的另一个突出特点是其高分辨率摄像机。这使得它成为一个强大的勘测工具,能够捕捉高质量的图像,提供无与伦比的准确性。此外,Wingtra还为这款无人机配备了智能规划软件,使得任何领航员都能通过平板电脑轻松控制,无需接受长时间的专业培训。

Wingtra官网:www.wingtra.com

自主导航移动机器人

随着技术的进步,自主导航移动机器人在工业和商业领域的应用也日益广泛。这些机器人能够自主行动、完成复杂任务,为人类提供了宝贵的帮助。以下是几个在这个领域表现突出的企业及其产品。

ANYbotics - 四足步行机器人 ANYmal

ANYbotics公司开发的四足步行机器人ANYmal是一款令人印象深刻的自主检查机器人。这款机器人被设计用于能源、石油、天然气和加工工业的日常监控任务。ANYmal的最大特点是其卓越的移动能力,它可以在工业环境中独立行走、上下台阶、爬楼梯、跨越障碍物和间隙等。更令人惊叹的是,ANYmal在恶劣的室内和室外环境中都表现出色。无论是面对雨水、风、雪还是灰尘,它都能保持可靠的性能。这种全天候的工作能力使ANYmal成为工业检查领域的理想选择,可以替代人类在危险或难以到达的区域进行巡检。

ANYbotics官网:www.anybotics.com

Rovenso - 工业场所的机器人保安 ROVéo

Rovenso公司开发的ROVéo是一款专门用于工业场所安保和安全监测的自主移动机器人。ROVéo的设计初衷是替代人类在高风险环境中收集信息。这款机器人能够自主选择路线并进行巡逻,同时具备应对崎岖地形、台阶和楼梯的能力。ROVéo配备了先进的感知系统,包括三维激光扫描、夜视、热视和声学分析功能。这些功能使它能够检测入侵、液体或气体泄漏,甚至是初期阶段的火灾。当发现异常情况时,ROVéo会立即向安全部门报告,确保及时处理潜在威胁。

Rovenso官网:www.rovenso.com

医疗协作与外骨骼机器人

随着人口老龄化问题的日益严重,机器人在医疗领域的应用也越来越广泛。许多公司正在开发创新的解决方案,以应对这一社会挑战。例如,孚鹏机器人(F&P Robotics)专注于研发和制造轻量级六轴协作型机械臂,为老龄化问题提供相应解决方案。

为了促进这类机器人的研究与发展,苏黎世联邦理工学院举办了人机合体奥运会(Cybathlon)。这一活动旨在打破公众、残疾人和技术开发人员之间的障碍,促进残疾人的社会融入。在2020年举办的Cybathlon中,来自20个国家的51支队伍相互竞争,使用最先进的辅助系统来帮助残疾人完成各种任务。

Scewo - Scewo BRO 智能电动轮椅

Scewo公司开发的Scewo BRO是世界上唯一一个将两轮驾驶与爬楼梯功能结合起来的智能电动轮椅。这款设备将机器人学、医疗科技与未来主义审美融合在一起,不仅保障了个人的舒适性,还实现了强大的功能性和直观的操作性。Scewo BRO的创新设计为行动不便的人士提供了更大的自主性和活动范围。

Scewo官网:www.scewo.com

Twiice - 下肢外骨骼机器人

Twiice公司提供个性化和模块化的下肢外骨骼机器人,旨在适应不同的身体形态和病症,使截瘫者能够重新站立和行走。这种技术不仅促进了残疾人参与各种活动,还帮助他们与社区重新建立联系,极大地提高了生活质量。

Twiice官网:www.twiice.com

Globus Medical - ExcelsiusGPS 手术中的定位与可视化

Globus Medical公司提供的智能外科解决方案ExcelsiusGPS结合了机器人和定位技术,为病人与医生提供了更高的手术安全性和效率。这项技术帮助外科医生在脊柱外科手术中实现精确的可视化与定位,提高了手术过程的准确性,同时降低了手术总时长。

Globus Medical官网:www.globusmedical.com

Hocoma - Lokomat游戏化康复训练

Hocoma公司的机器人辅助治疗设备Lokomat拥有可单独调整的外骨骼与专利的动态体重支持系统。这种组合确保了病人能最大限度地利用神经可塑性和恢复潜力。在康复过程中,Lokomat为病人设置个性化挑战和游戏化训练,使康复过程更加有趣和高效。设备的速度、负载和机器人支持都可以根据个人需求进行调整,以实现最佳的治疗效果。

Hocoma官网:www.hocoma.com

▍结语与未来

瑞士作为全球机器人产业的领先国家之一,在多个领域展现了卓越的创新能力和技术实力。从顶尖的研发机构到富有创造力的企业,瑞士构建了一个完整而富有活力的机器人产业生态系统。无论是空中机器人与无人机、自主导航移动机器人,还是医疗协作与外骨骼机器人,瑞士企业都在不断突破技术边界。这些创新不仅推动了产业的发展,更为人类社会带来了实实在在的福祉 -从提高工业效率到改善医疗康复,从增强安全保障到帮助残障人士重获自主。

未来,随着人工智能、物联网等技术的进一步发展,机器人产业必将迎来更大的机遇与挑战。瑞士的经验无疑为其他国家和地区提供了宝贵的借鉴。通过持续投入、开放合作、鼓励创新,我们期待看到更多国家和地区在机器人领域取得突破,共同推动这一革命性技术造福全人类。

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