Robert K. Katzschmann (* 1986) ist ein deutscher Robotikforscher und Professor für Robotik an der ETH Zürich, wo er das Soft Robotics Lab leitet. Bekannt wurde er als Leiter des Entwicklungsteams von SoFi, einem autonomen Roboterfisch mit weichem Körper, den er während seiner Promotion am Massachusetts Institute of Technology (MIT) entwickelte und der 2018 in Science Robotics vorgestellt wurde; das Projekt fand international Beachtung in den Medien.
Katzschmanns Forschung befasst sich mit weichen und bioinspirierten Robotersystemen, insbesondere mit elektrohydraulischen künstlichen Muskeln, muskuloskelettalen Robotern und additiven Fertigungsverfahren für Roboter; dazu veröffentlichte seine Gruppe unter anderem in Nature und Nature Communications.
Ausbildung
Katzschmann studierte Maschinenbau mit den Schwerpunkten Mechatronik und Mikrosystemtechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und schloss das Studium 2013 als Diplom-Ingenieur ab. Seine Diplomarbeit fertigte er 2012/2013 am Artificial Intelligence Laboratory der Stanford University an.
Von 2012 bis 2013 arbeitete Katzschmann bei Auris Surgical Robotics, das 2019 als Auris Health von Johnson & Johnson übernommen wurde.
Im Juli 2020 wechselte Katzschmann als Assistenzprofessor für Robotik an das Departement Maschinenbau und Verfahrenstechnik der ETH Zürich, wo er das Soft Robotics Lab gründete.
Daneben ist er Mitgründer und wissenschaftlicher Berater des Schweizer Unternehmens mimic robotics, das Robotersysteme für feinmotorische Manipulationsaufgaben entwickelt.
Forschung
SoFi
Während seiner Promotion am MIT CSAIL leitete Katzschmann die Entwicklung von SoFi (Soft Robotic Fish). Der autonome Unterwasserroboter besitzt einen weichen Silikonkörper und bewegt sich mithilfe hydraulischer Aktoren fort, wodurch er neben lebenden Fischen schwimmen kann, ohne sie zu verscheuchen. Bei Testtauchgängen am Rainbow Reef auf den Fidschi-Inseln war SoFi bis zu 40 Minuten lang in Tiefen von mehr als 15 Metern unterwegs und nahm dabei hochauflösende Videos von Meerestieren auf.
Als möglichen Nutzen nannten die beteiligten Forscher die Beobachtung von Meerestieren aus nächster Nähe, etwa für biologische Untersuchungen in Korallenriffen. Über das Projekt berichteten unter anderem das Wall Street Journal, National Geographic und die BBC.
3D-gedruckte Roboterhand
2023 veröffentlichte Katzschmanns Forschungsgruppe an der ETH Zürich in Nature ein bildgeregeltes Tintenstrahl-3D-Druckverfahren. Damit liess sich in einem einzigen Arbeitsgang eine Roboterhand drucken, deren Knochen, Bänder und Sehnen aus unterschiedlichen Polymeren bestanden. Die Arbeit wurde unter anderem von Nature News aufgegriffen.
Elektrohydraulische künstliche Muskeln
Katzschmanns Gruppe entwickelt elektrohydraulische Aktoren, die als künstliche Muskeln dienen. 2024 stellte sie in Science Advances Niederspannungsaktoren für kabellose Softroboter vor.
Im selben Jahr beschrieb das Team in Nature Communications ein elektrohydraulisches Roboterbein, bei dem künstliche Muskeln nach dem Vorbild biologischer Muskulatur als antagonistische Paare angeordnet sind und das auf schnelle, anpassungsfähige und energieeffiziente Fortbewegung ausgelegt ist.
12Katzschmann, Robert Kevin:Building and controlling fluidically actuated soft robots: from open loop to model-based control. 2018 (mit.edu[abgerufen am 25.August 2026] Massachusetts Institute of Technology).
↑Robert K. Katzschmann, Joseph DelPreto, Robert MacCurdy, Daniela Rus:Exploration of underwater life with an acoustically controlled soft robotic fish. In: Science Robotics. Band3, Nr.16, 28.März 2018, ISSN2470-9476, doi:10.1126/scirobotics.aar3449 (science.org[abgerufen am 25.August 2026]).
↑Roboter für die Ozeanforschung: Sofis Unterwasserwelt. In: Der Tagesspiegel Online. ISSN1865-2263 (tagesspiegel.de[abgerufen am 25.August 2026]).
12JoAnna Klein:Robotic Fish to Keep a Fishy Eye on the Health of the Oceans. In: The New York Times. 21.März 2018, ISSN0362-4331 (nytimes.com[abgerufen am 25.August 2026]).
↑Sarah Toy:If It Looks Like a Fish and Swims Like a Fish, It Might Just Be a Robot. In: Wall Street Journal. 21.März 2018, ISSN0099-9660 (wsj.com[abgerufen am 25.August 2026]).
↑Meet Sofi the amazing robot fish. In: BBC Newsround. (bbc.co.uk[abgerufen am 25.August 2026]).
↑Thomas J. K. Buchner, Simon Rogler, Stefan Weirich, Yannick Armati, Barnabas Gavin Cangan, Javier Ramos, Scott T. Twiddy, Davide M. Marini, Aaron Weber, Desai Chen, Greg Ellson, Joshua Jacob, Walter Zengerle, Dmitriy Katalichenko, Chetan Keny, Wojciech Matusik, Robert K. Katzschmann:Vision-controlled jetting for composite systems and robots. In: Nature. Band623, Nr.7987, November 2023, ISSN1476-4687, S.522–530, doi:10.1038/s41586-023-06684-3, PMID 37968527, PMC10651485(freier Volltext) – (nature.com[abgerufen am 25.August 2026]).
↑Benjamin Thompson, Shamini Bundell:How to 3D print fully formed robots. In: Nature. 15.November 2023, doi:10.1038/d41586-023-03570-w (nature.com[abgerufen am 25.August 2026]).
↑Stephan-Daniel Gravert, Elia Varini, Amirhossein Kazemipour, Mike Y. Michelis, Thomas Buchner, Ronan Hinchet, Robert K. Katzschmann:Low-voltage electrohydraulic actuators for untethered robotics. In: Science Advances. Band10, Nr.1, 5.Januar 2024, S.eadi9319, doi:10.1126/sciadv.adi9319, PMID 38181082, PMC10775996(freier Volltext) – (science.org[abgerufen am 25.August 2026]).
↑Thomas J. K. Buchner, Toshihiko Fukushima, Amirhossein Kazemipour, Stephan-Daniel Gravert, Manon Prairie, Pascal Romanescu, Philip Arm, Yu Zhang, Xingrui Wang, Steven L. Zhang, Johannes Walter, Christoph Keplinger, Robert K. Katzschmann:Electrohydraulic musculoskeletal robotic leg for agile, adaptive, yet energy-efficient locomotion. In: Nature Communications. Band15, Nr.1, 9.September 2024, ISSN2041-1723, S.7634, doi:10.1038/s41467-024-51568-3, PMID 39251597, PMC11385520(freier Volltext) – (nature.com[abgerufen am 25.August 2026]).
