Des robots capables de grimper aux arbres ou de restaurer les récifs coralliens

Qu'il s'agisse d'un système de cage pour souris de laboratoire basé sur l'intelligence artificielle, de robots conçus pour être utilisés sur terre, dans l'eau ou sur la lune, ou de systèmes de propulsion innovants pour les avions, les voitures de course, les fusées et les nacelles, les équipes de projet Focus suivent l'ensemble du processus de manière indépendante. Les équipes de projet Focus mènent à bien l'ensemble du processus de manière indépendante, depuis l'idée initiale du projet et les études de conception jusqu'à la recherche de sponsors et à la production. Voici les projets qu'elles ont mis en œuvre cette année :

MONKEE - Robot grimpeur d'arbres

Le robot grimpeur MONKEE possède deux bras et trois points d'adhésion et peut se déplacer habilement dans les arbres, à la fois verticalement et latéralement, en s'adaptant aux différentes formes et surfaces des troncs. Cela lui permet de franchir les obstacles et d'avancer loin dans la canopée. Une plateforme modulaire intégrée fournit une base flexible pour une large gamme d'applications, permettant l'intégration de capacités futures, telles que les mesures de CO₂, la collecte d'échantillons et le déploiement de capteurs. MONKEE permet de recueillir des données complètes pour la recherche sur la canopée des arbres, ce qui nous aide à mieux comprendre le climat et la préservation de la biodiversité.

ReefRanger - La robotique au service de la restauration des récifs

Les récifs coralliens servent d'habitat à de nombreuses espèces marines, remplissent des fonctions environnementales cruciales et constituent l'un des écosystèmes les plus menacés par le changement climatique. Pour favoriser leur régénération, le corail est cultivé dans des fermes sous-marines. Le projet ReefRanger Focus a mis au point un robot sous-marin autonome chargé de nourrir et de surveiller les coraux sous l'eau, tâche qui demande beaucoup de temps et de travail. Équipé d'une caméra, de capteurs et de capacités d'apprentissage automatique, il reconnaît les coraux de table, s'y rend directement et les nourrit avec des nutriments et des probiotiques. Son mécanisme d'alimentation souple et flexible protège les coraux délicats. ReefRanger rend la restauration des récifs coralliens plus efficace et plus évolutive.

ARGOS - Surveillance du bien-être dans les compartiments mécatroniques pour souris

Le projet ARGOS Focus développe un système de cage intelligente pour les souris de laboratoire qui répond aux normes actuelles en matière de bien-être animal et aux exigences les plus récentes en matière de surveillance. Un système mécatronique hautement intégré suit en permanence l'activité et le comportement des souris, ainsi que divers aspects du bien-être animal tels que la consommation d'eau et de nourriture. Cela permet de contrôler en temps réel le bien-être des animaux. L'équipe collabore à ce projet avec des expert·es en neurosciences, en éthique, en bien-être animal, en médecine vétérinaire et avec l'ETH AI Center.

Autres projets prioritaires en 2024/25

• ASIRA - Bras robotique adaptable et auto-optimisant: Le projet ASIRA développe un robot industriel polyvalent qui peut être utilisé pour une variété de tâches d'automatisation. Le projet Focus vise à offrir des performances énergétiques efficaces grâce à la réduction du poids, à la modularité et à l'optimisation de la topologie. Grâce à un jumeau numérique, un algorithme adapte en permanence la géométrie et la rigidité. Le résultat est un prototype efficace et polyvalent qui peut être utilisé pour toute une série d'applications.
• CELLSIUS H2 - Là où la durabilité prend son envol: Le projet CELLSIUS H2 développe un système de propulsion à hydrogène pour les petits avions. L'objectif est d'intégrer le système dans un avion léger du fabricant Sling, en mettant l'accent sur la sécurité et l'efficacité. L'équipe construit elle-même les composants centraux, les teste à l'aide de simulations et travaille en étroite collaboration avec les autorités réglementaires avant le premier vol prévu en 2025.
• Formula Student Electric - AMZ Racing: Les étudiant·es de l'Academic Motorsport Association Zurich (AMZ) sont en train de revoir entièrement la conception d'une voiture de course entièrement électrique pouvant être conduite de manière autonome. Le groupe motopropulseur, le châssis, l'aérodynamique et l'électronique seront développés en l'espace de quatre mois. Le véhicule sera ensuite fabriqué, assemblé et testé. L'objectif de l'équipe est de participer au championnat international Formula Student durant l'été.
• HEPHAESTUS - Moteur-fusée bi-liquide: Le projet HEPHAESTUS développe un nouveau moteur-fusée à ergols liquides. Il sera plus léger et plus compact que les modèles précédents et sa poussée passera de 700 newtons à 4 ou 5 kilonewtons. L'objectif est d'intégrer le moteur dans un véhicule de lancement et de participer à l'European Rocketry Challenge. La conception est en cours d'optimisation en collaboration avec des partenaires industriels dans le cadre de plusieurs essais.
• SERENITY: Le projet SERENITY consiste à développer un robot léger et robuste pour les missions planétaires. Équipé de structures à ressorts omnidirectionnelles, de mécanismes de saut et d'un système de contrôle basé sur l'IA, il peut naviguer sur des terrains difficiles, tels que des tubes de lave. Grâce à un système innovant d'absorption des chocs, il peut résister à des atterrissages violents depuis de grandes hauteurs. Au sol, il utilisera un lidar pour cartographier les systèmes de tunnels et analyser la composition des gaz.
• SWARM - Pionnier de la robotique sous-marine autonome: Le projet SWARM développe un essaim de robots sous-marins autonomes capables de collecter et de cartographier des données en 3D sur les lacs suisses. En collaboration avec ARIS et l'institut suisse de recherche aquatique Eawag, l'équipe étudie la propagation des bactéries résistantes aux antibiotiques dans le lac Léman. Le système fonctionne sans GPS, intègre la communication sans fil et utilise des algorithmes hautement développés pour coordonner ses mouvements en vue d'applications dans des environnements extrêmes, y compris l'exploration d'autres planètes.
• Swissloop - Un nouveau mode de transport: Plus rapide qu'un avion et plus efficace qu'un train, l'Hyperloop, qui consiste à voyager dans des nacelles suspendues à travers des tubes pratiquement sans air, a le potentiel de transformer l'avenir des transports. S'appuyant sur les travaux antérieurs, l'équipe 2024/25 se concentre sur l'amélioration des systèmes d'entraînement, de lévitation et de contrôle, ainsi que sur l'intégration d'un moteur d'appoint. La compatibilité entre le vide et les passagers et passagères est également optimisée.
• Way of Water - Chorégraphie de la lumière et de l'eau en mouvement : Le projet Way of Water développe une flotte de drones aquatiques équipés de sources lumineuses capables d'exécuter des chorégraphies sur l'eau. L'objectif de l'équipe est de construire un système robuste, durable et rentable, adapté à une utilisation à long terme. Un algorithme spécialement développé contrôle et coordonne les drones de l'essaim.