Wenn Roboter Bäume hochklettern oder Korallenriffe retten
Rund 100 Bachelor-Studierende des Departements Maschinenbau und Verfahrenstechnik haben in elf Teams w?hrend zwei Semestern an ihren Fokus-Projekten gearbeitet. Am 28. Mai pr?sentieren sie ihre Ergebnisse.
Ein KI-gestütztes K?figsystem für Laborm?use, Roboter für den Einsatz an Land, im Wasser oder auf dem Mond und neuartige Antriebssysteme für Flugzeuge, Rennwagen, Raketen und Pods. Dabei haben die Teams der Fokus-Projekte den gesamten Prozess von der ersten Idee über Designstudien bis hin zur Sponsorensuche und Produktion selbstst?ndig durchlaufen. Diese Projekte haben sie in diesem Jahr umgesetzt:
MONKEE – ein Roboter, der auf B?ume klettert
Der Kletterroboter MONKEE bewegt sich mit zwei Armen und drei Haftpunkten geschickt auf B?umen, sowohl vertikal als auch seitw?rts. Dabei passt er sich unterschiedlichen Stammformen und Oberfl?chen an. So kann er bis in die Baumkronen vordringen und Hindernissen ausweichen. Eine integrierte, modulare Plattform bietet eine flexible Grundlage für eine Vielzahl von Anwendungen und erm?glicht die Integration zukünftiger Funktionen wie CO?-Messungen, Probenentnahmen oder Sensorplatzierungen. MONKEE erm?glicht eine fl?chendeckende Datenerhebung für die Baumkronenforschung und tr?gt zum Verst?ndnis des Klimas sowie zum Erhalt der Artenvielfalt bei.
ReefRanger – gesunde Korallenriffe dank einem Roboter
Korallenriffe sind Lebensraum für zahllose Meeresarten, erfüllen zentrale ?kologische Funktionen und geh?ren zu den am st?rksten vom Klimawandel bedrohten ?kosystemen. Um ihre Regeneration zu unterstützen, werden Korallen in Unterwasserfarmen gezüchtet. Das Fokus-Projekt ReefRanger entwickelt dafür einen autonomen Unterwasserroboter, der die aufwendige Fütterung und ?berwachung unter Wasser übernimmt. Ausgestattet mit Kamera, Sensoren und maschinellem Lernen erkennt er Korallentische, steuert sie gezielt an und versorgt die Korallen mit N?hrstoffen und Probiotika. Sein weicher, flexibler Fütterungsmechanismus schützt die empfindlichen Korallen. ReefRanger macht die Wiederherstellung von Korallenriffen effizienter und skalierbar.
ARGOS – das Tierwohl im Blick
Das Fokusprojekt ARGOS entwickelt ein intelligentes K?figsystem für Laborm?use, das aktuelle Anforderungen an Tierschutz erfüllt und modernsten ?berwachungsanforderungen entspricht. Ein hochintegriertes mechatronisches System überwacht laufend die Aktivit?t und das Verhalten der M?use sowie verschiedene Aspekte des Tierwohls wie Wasser- und Futteraufnahme. So kann frühzeitig erkannt werden, wie es den Tieren geht. Dabei arbeitet das Team mit Experten aus den Neurowissenschaften, der Ethik, dem Tierschutz, der Veterin?rmedizin und dem ETH AI Center zusammen.
Rollout der Fokus-Projekte 2024/25
Ausstellung
Die Studierenden zeigen ihre Projektergebnisse in einer ?ffentlichen Ausstellung: Mittwoch, 28. Mai 2025, 12.00–17.30 Uhr, im LEE-Geb?ude, Leonhardstrasse 21, 8081 Zürich.
Pr?sentationen
Bei einer Pr?sentation im Hauptgeb?ude geben die Teams Einblick in ihre Projekte: Mittwoch, 28. Mai 2025, 14.00–15.50 Uhr, im Audi Max (HG F 30), R?mistrasse 101, 8092 Zürich.
Die weiteren Fokus-Projekte 2024/25
- ASIRA – anpassungsf?higer Roboterarm für die Industrie: Das Projekt ASIRA entwickelt einen Industrieroboter, der sich flexibel für wechselnde Automatisierungsaufgaben einsetzen l?sst. Ziel ist es, den Energieverbrauch durch Gewichtsreduktion, modulare Bauweise und Topologieoptimierung zu senken. Ein Algorithmus passt Geometrie und Steifigkeit anhand eines digitalen Zwillings laufend an. So entsteht ein effizienter Prototyp, der vielseitig einsetzbar ist.
- externe Seite CELLSIUS H2 – Wasserstoff für die Luftfahrt: Das Projekt CELLSIUS H2 entwickelt einen Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb für Kleinflugzeuge. Ziel ist die Integration in ein Modell des Herstellers Sling – mit Fokus auf Sicherheit und Effizienz. Das Team konstruiert zentrale Komponenten selbst und prüft sie per Simulation. Für den geplanten Erstflug 2025 arbeitet es eng mit den Zulassungsbeh?rden zusammen.
- externe Seite Formula Student Electric – AMZ Racing: Studierende der Akademischen Motorsportvereinigung Zürich (AMZ) entwickeln ein vollelektrisches Rennfahrzeug mit autonomer Fahrfunktion von Grund auf neu. In vier Monaten entstehen Antrieb, Fahrwerk, Aerodynamik und Elektrik. Anschliessend wird das Fahrzeug gefertigt, montiert und getestet. Ziel ist die Teilnahme an den internationalen Formula-Student-Wettbewerben im Sommer.
- externe Seite HEPHAESTUS – Bi-Liquid Rocket Engine: Das Projekt HEPHAESTUS entwickelt ein neues Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerk. Es soll leichter und kompakter sein als Vorg?ngermodelle und den Schub von 700 Newton auf 4 bis 5 Kilonewton steigern. Ziel ist die Integration in eine Tr?gerrakete und die Teilnahme an der European Rocketry Challenge. Das Design wird gemeinsam mit Industriepartnern in mehreren Testl?ufen optimiert.
- SERENITY: Im Projekt SERENITY entsteht ein leichter, robuster Roboter für planetare Missionen. Ausgestattet mit omnidirektionalen Federstrukturen, Sprungmechanismen und KI-Steuerung bewegt er sich durch schwieriges Gel?nde wie Lavar?hren. Dank innovativer D?mpfung übersteht er Stürze aus grosser H?he. Vor Ort kartiert er Tunnelsysteme mithilfe von Lidar und analysiert die Gaskomposition.
- externe Seite SWARM – autonome Robotik unter Wasser: Das Projekt SWARM entwickelt einen Schwarm autonomer Unterwasserroboter, der Schweizer Seen in 3D kartiert. Im Genfersee erfassen sie in Zusammenarbeit mit ARIS und dem Schweizer Wasserforschungsinstitut Eawag Daten zur Verbreitung antibiotikaresistenter Bakterien. Das System funktioniert ohne GPS, kommuniziert drahtlos und koordiniert sich mittels intelligenter Steueralgorithmen – mit Blick auf künftige Eins?tze in extremen Umgebungen, auch zur Erkundung anderer Planeten.
- externe Seite Swissloop – Vision Hyperloop: Schneller als ein Flugzeug und effizienter als ein Zug – mit schwebenden Fahrzeugen in nahezu luftleeren R?hren soll der Hyperloop den Verkehr der Zukunft grundlegend ver?ndern. Aufbauend auf früheren Arbeiten konzentriert sich das Team 2024/25 auf Verbesserungen bei Antrieb, Schwebe- und Führungssystemen sowie der Integration eines Booster-Motors. Auch die Vakuum- und Passagierkompatibilit?t wird weiter optimiert.
- Way of Water – Tanz von Licht und Wasser: Im Projekt Way of Water entsteht ein Schwarm wasserbasierter Drohnen, die mit Lichtquellen ausgestattet sind und gemeinsam farbige Muster auf dem Wasser erzeugen. Ziel ist, ein robustes, langlebiges und kostengünstiges System für den Dauereinsatz zu entwickeln. Ein eigens entwickelter Algorithmus steuert die pr?zise Choreographie der Drohnen im Schwarm.