Doctoral Positions in Robot Learning and Soft, Musculoskeletal, and Biohybrid Robotics — ETH Zürich

Descrizione completa

Posizioni di dottorato in Robot Learning and Soft, Musculoskeletal e Biohybrid Robotics

100%, Zurigo, a tempo determinato

Il Soft Robotics Lab all'interno dell'Istituto di Robotica e Sistemi Intelligenti dell'ETH di Zurigo invita le applicazioni per diverse posizioni di dottorato. L'obiettivo del nostro laboratorio è quello di costruire, modellare e controllare i robot in modo fondamentalmente diverso, in modo che diventino più flessibili, dexterous, capaci, e si adattano meglio al loro ambiente. Lavoriamo lungo quattro direzioni: robotica morbida e muscoloscheletrica, sistemi di vita bioibridi, manipolazione destrezza e apprendimento robot, e simulazione per l'intelligenza artificiale incarnata. Stiamo cercando candidati eccezionali in uno di loro. Questo round vogliamo soprattutto due profili: persone che progettano e costruiscono i robot, e persone che fanno funzionare le politiche su di loro.

Non assumiamo contro una descrizione di progetto stretta. Il vostro argomento di tesi è qualcosa che formiamo insieme nei vostri primi mesi. Dicci quale delle nostre indicazioni ti tira, e cosa vorresti costruire.

Sfondo del progetto

I robot di oggi sono per lo più rigidi, fragili e un mondo a parte l'agilità e la resilienza dei corpi biologici. La nostra scommessa è che la prossima generazione di robot sarà morbido, muscoloscheletrale e in parte vivo. Saranno costruiti per mettersi in contatto con il mondo reale piuttosto che per evitarlo. Lo perseguiamo attraverso quattro direzioni, e un candidato forte troverà una casa in uno di loro e prendere in prestito dagli altri.

Robotica morbida e muscolo-scheletrica. Costruiamo corpi da strutture compiacenti, ossa, articolazioni e attuazione simile al tendine. La nostra gamba muscolo-scheletrica elettroidraulica salta, si muove velocemente e si adatta al terreno all'1,2% dell'energia di cui ha bisogno una gamba motorizzata (Comunicazioni naturali, 2024 ). I nostri attuatori HASEL a bassa tensione funzionano vicino a 1100 V, sono sicuri da toccare, e lavorano intere e sott'acqua ( Science Advances, 2024 ). Recentemente abbiamo esteso questi muscoli a intervalli di movimento antagonistici completi (ICRA 2025 ) e ad una mano antropomorfica senza sensore, intrinsecamente conforme interamente guidata da attuazione elettroidraulica (IROS 2026 ).

Sistemi di vita bioibridi. Cresciamo il muscolo ingegnerizzato e lo usiamo per far funzionare le macchine. Abbiamo biostampato unità di muscolo-tendon multicellulari che trasmettono la forza lungo un vero e proprio percorso muscolo-scheletrico ( Science Advances, 2025 ), sensori incorporati direttamente nel muscolo per il controllo a ciclo chiuso dei robot bioibridi propriocettivi ( Advanced Intelligent Systems, 2025 ), e stabilito bioprinting volumetrico funzionale con xolografia ( Advanced Materials, 2026 ). Modelli muscolari volumetrici co-ottimizzati per grandi deformazioni dinamiche sono in stampa presso Nature Communications (Balciunaite et al., 2026). La stessa linea di fabbricazione raggiunge il lavoro clinico: con l'ospedale universitario di Zurigo abbiamo stampato cerotti di tessuto cardiaco rinforzati impiantabili (materiali avanzati, 2025 ).

manipolazione e apprendimento dei robot. Costruiamo le mani e le politiche che li gestiscono. Uno dei nostri progetti iniziali è ora commercializzato attraverso il nostro spin-off Mimic Robotics . ORCA è la nostra mano antropomorfa open-source, affidabile e economica per l'apprendimento continuo delle attività destruttive (IROS 2025 ). Su quell'hardware lavoriamo su politiche di imitazione di apprendimento e diffusione, trasferimento di abilità trasversale attraverso la diffusione di azione latente (ICRA 2026), apprendimento di rinforzo efficiente del campione e la politica di perfezionamento direttamente sul reale robot, modelli di azione di visione-lingua per compiti ricchi di contatto, e apprendimento di rappresentazione tattile sulla nostra pelle sensorizzata ad alta risoluzione (ICRA 2024). Costruiamo anche modelli di mondo dexterous controllabili per la formazione e la valutazione, e un benchmark di destrezza per mani antropomorfe. Qualunque parte provenga, l'offerta è la stessa: la mano, la pelle, il simulatore e le persone che hanno progettato tutti e tre siedono in una stanza. Costruire un meccanismo qui e qualcuno avrà una politica in esecuzione su di esso entro settimane. Costruire una politica qui e si può cambiare il meccanismo quando il meccanismo è ciò che è sbagliato.

Simulazione, fabbricazione e AI incarnato. Costruire questi robot richiede strumenti che non esistevano. Vision-Controlled Jetting stampa scheletri rigidi, tessuti molli, tendini e sensori in un unico passaggio, tra cui una mano muscoloscheletrica e avambraccio ( Natura, 2023 ). Chiudiamo il divario sim-to-real con la fisica residua appresa (RA-L, 2024, Best Paper Award), e abbiamo rilasciato SORS , un simulatore modulare ad alta fedeltà soft-robot, a RoboSoft 2026.

I sistemi subacquei e aerei attraversano tutto questo, dai gemelli digitali SoFi e tendini alla nostra piattaforma di manipolazione aerea soft open source (CoRL 2024).

Descrizione del lavoro

A seconda della vostra direzione, il vostro lavoro enfatizza diverse parti del seguente. Tutto accade in un laboratorio dove hardware, biologia e apprendimento siedono nella stessa stanza.

• Prenderai un'idea di ricerca dal concetto a un sistema di lavoro: progettare l'architettura, costruirla, integrare il rilevamento e il controllo, e convalidarla attraverso esperimenti sistematici del mondo reale
• Se il vostro focus è la progettazione di sistemi, progettare e costruire i robot stessi: meccanismi e strutture conformi, attuatori e routing tendine, elettronica incorporata e controllo motore, e l'integrazione del sensore che rende una macchina misurabile. Possiedi un sistema da CAD attraverso la fabbricazione a hardware che funziona ancora sei mesi dopo
• Se la vostra attenzione è l'apprendimento, svilupperete politiche e percezioni che corrono su hardware reale, conforme, ricco di contatti: apprendimento dell'imitazione, apprendimento di rinforzo del mondo reale e fine-tuning, trasferimento sim-to-reale e rappresentazioni multimodali che utilizzano il tocco e la visione. Si contribuirà a definire i benchmark che rendono tali affermazioni misurabili
• Ogni ciclo di progettazione alimenta il prossimo, così rapido prototipazione, misura e iterazione siedono al cuore di ogni progetto
• Traendo ispirazione da sistemi muscoloschelettrici biologici, si ingegnerà come ossa, articolazioni, tendini e muscoli possono essere ricreati con materiali conformi, attuatori artificiali, o tessuto vivente, e come il loro gioco produce forza, destrezza e robustezza
• Costruirete robot che derivano gran parte della loro capacità dalla loro incarnazione, ottenendo un comportamento ricco e adattativo con meno dipendenza dal controllo centralizzato complesso
• Se il vostro focus è sistemi bioibridi, lavorerete nei nostri laboratori biologici presso il tessuto ETH, culturismo e biostampa e trasformandolo in attuatore controllabile
• Pubblicherai nelle migliori sedi del settore, rilascia hardware open source e codice dove aiuta la comunità, e presenta il tuo lavoro a livello internazionale
• Potrai supervisionare i progetti del semestre e del Master, che è come la maggior parte dei nostri studenti di dottorato imparare a guidare il lavoro, e collaborerai giorno per giorno attraverso i nostri team di hardware, muscoli e machine learning
• Completate un dottorato all'ETH di Zurigo insieme alla ricerca, tra cui il corso del programma di dottorato D-MAVT e una parte dell'insegnamento in uno dei nostri corsi

Profilo

• Siete curiosi, altamente motivati e indipendenti, e volete fare una vera differenza con la vostra ricerca
• Lavori meglio in una squadra. Sei rispettoso, e prosperi quando puoi collaborare con gli altri e supportarli

Attraverso la vostra esperienza precedente, avete idealmente già dimostrato:

• Un Master completato o quasi completato in ingegneria meccanica, robotica, meccatronica, ingegneria elettrica, informatica, scienza dei materiali, bioingegneria, o un campo strettamente correlato
• Profondità in almeno uno di: costruzione del sistema pratico e meccatronica (CAD, FEA, stampa 3D, lavorazione, stampaggio, elettronica, controllo motore, integrazione robotizzata), apprendimento automatico e controllo per robot reali, materiali e attuatori morbidi o bioispirati, ingegneria del tessuto e biofabricazione, o simulazione basata sulla fisica
• Prove che porti il lavoro alla realtà. In una tesi, un progetto semestrale, un team di concorso o uno stage, hai preso qualcosa da prima idea a un risultato che ha lavorato su hardware reale, non solo a un benchmark di simulazione
• Progetto sostanziale o tesi di lavoro che possiamo leggere, e idealmente una pubblicazione o prestampa, anche se non ci aspettiamo uno in questa fase
• Forte inglese scritto e parlato, e comfort spiegando il vostro lavoro chiaramente
• Forte motivazione per la ricerca interdisciplinare, sperimentale e la curiosità di sviluppare nuove competenze in tutto il dottorato
• Una mentalità collaborativa e solidale e l'azionamento per fare una vera differenza con la vostra ricerca
• Una chiara idea di cosa vorresti lavorare con noi, e perché conta

Nessuno arriva con tutto questo. Mostraci le poche cose che sei già bravo e l'appetito per imparare il resto.

Offriamo

• Supervisione che è effettivamente disponibile: incontri settimanali one-on-one, un laboratorio che si siede in uno spazio, e co-supervisione da studenti di dottorato senior e postdoc nella vostra direzione
• Un budget di viaggio per conferenze, quindi presenta il tuo lavoro a ICRA, IROS, CoRL, RSS, RoboSoft, o la sede che si adatta al tuo argomento, e si va più di una volta
• Un laboratorio di livello mondiale con impianti di fabbricazione e test all'avanguardia: stampa 3D multimateriale in-house, un negozio di macchine, un laboratorio di elettronica, i nostri laboratori biologici, oltre 20 mani robotizzate e 12 braccia robot per la raccolta e la teleoperazione di dati reali, pelli tattili ad alta risoluzione, e un cluster GPU dedicato con otto GPU NVIDIA H200 con l'accesso alle supercomputer di ETH
• Un team multidisciplinare di ingegneri meccanici, scienziati di materiali, biologi e ricercatori di apprendimento automatico, incorporato nell'ecosistema robotico più ampio di ETH Zurich
• Forte legami con l'industria e con i nostri spin-off, e supporto per trasformare la vostra ricerca in qualcosa che lascia il laboratorio. I nostri laureati di dottorato sono andati a posizioni di facoltà, ai laboratori di industria superiore, e nelle società fondatrici
• Il vostro lavoro con impatto: diventare parte di ETH Zurich, che non solo supporta il vostro sviluppo professionale, ma contribuisce attivamente al cambiamento positivo nella società
• È possibile aspettarsi numerosi vantaggi, come i biglietti per la stagione dei trasporti pubblici e la condivisione delle auto, una vasta gamma di sport offerti dalla ASVZ , l'assistenza all'infanzia e le interessanti prestazioni pensionistiche
• Una posizione di dottorato completamente finanziata pagata al tasso di stipendio medico altamente competitivo di ETH Zurigo. Si tratta di un contratto di lavoro retribuito con prestazioni sociali complete, non una retribuzione
• Un contratto iniziale di 18 mesi, prorogato annualmente

Apprezziamo la diversità e la sostenibilità

In linea con i nostri valori, ETH Zurich incoraggia una cultura inclusiva. Promuoviamo l'uguaglianza di opportunità, la diversità di valore e nutrire un ambiente di lavoro e di apprendimento in cui i diritti e la dignità di tutto il nostro staff e gli studenti sono rispettati. Visita il nostro sito web Equal Opportunities and Diversity per scoprire come garantiamo un ambiente equo e aperto che permetta a tutti di crescere e fiorire. La sostenibilità è un valore fondamentale per noi – stiamo costantemente lavorando verso un futuro neutro dal clima.

Curioso? Anche noi.

Non vediamo l'ora di ricevere la vostra applicazione online con i seguenti documenti come un unico documento PDF unito, idealmente sotto 10 MB e non più di 40 MB, intitolato con il vostro cognome e le iniziali, così come la data di applicazione (ad esempio, 20260901 DoeJane applicazione) nel seguente ordine:

• Lettera di copertura indirizzata al Prof. Robert Katzschmann, descrivendo quello che avete costruito, che delle nostre direzioni si desidera lavorare in, e perché. Da uno a due pagine
• CV dettagliato, incluso un elenco di qualsiasi pubblicazione o prestampa
• Trascrizioni di tutti i gradi in inglese, con la scala grading locale, che ETH richiede per l'ammissione di dottorato
• La tesi del Master o un rapporto di progetto rappresentativo, in inglese. Una bozza o una versione in uscita va bene se non hai ancora finito
• Fino a due delle vostre pubblicazioni o prestampa, se li avete. Non ci aspettiamo pubblicazioni in questa fase, ma se avete scritto qualcosa vorremmo leggerlo
• Nomi e informazioni di contatto di almeno due riferimenti, di solito il vostro supervisore di tesi. Le lettere di riferimento sono facoltative

Si prega di caricare un solo PDF, non diversi file separati.

Ulteriori informazioni sul nostro gruppo possono essere trovate sul nostro sito web . Le domande relative alla posizione devono essere rivolte a Federica Poltronieri, [email protected] (nessuna domanda).

Si prega di notare che accettiamo esclusivamente le applicazioni inviate tramite il nostro portale di applicazioni online. Le applicazioni via e-mail o servizi postali non saranno considerate.

Le domande sono riesaminate su base di rotolamento fino al 30 novembre 2026. Abbiamo diverse posizioni di dottorato da riempire nei prossimi mesi. Data di inizio per accordo.

Vogliamo rispondere entro tre settimane. Il processo ha tre fasi: una prima intervista e una profonda immersione tecnica, sia online, sia infine una visita di laboratorio a Zurigo.

Stiamo anche assumendo ricercatori postdoctoral .

Informazioni su ETH Zürich

ETH Zurich è una delle università più importanti del mondo specializzata in scienza e tecnologia. Siamo rinomati per la nostra eccellente educazione, ricerca fondamentale all'avanguardia e trasferimento diretto di nuove conoscenze nella società. Oltre 30.000 persone provenienti da più di 120 paesi università per essere un luogo che promuove il pensiero indipendente e un ambiente che ispira eccellenza. Situato nel cuore dell'Europa, ancora forgiando connessioni in tutto il mondo, lavoriamo insieme a sviluppare soluzioni per le sfide globali di oggi e domani.

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