Čisticí robot vysává, vytírá a vysypává papírové koše

Čisticí robot s mokrým čisticím modulem
při praktickém testu v nemocnici. (Zdroj: Dussmann Group/Fotograf: Kay Herschelmann)

Čisticí robot s modulem na vysávání při testování v kancelářských prostorách hlavní správy Dussmann v Berlíně. (Zdroj: Fraunhofer IPA)

Roboterová ruka dokáže samostatně rozpoznat odpadkové koše, uchopit je a obsah vysypat do sběrného kontejneru. (Zdroj: Fraunhofer IPA / Fotografie: Rainer Bez)

Software vyvinutý ve Fraunhofer IPA automaticky rozpoznává nečistoty a odlišuje je od kancelářských předmětů, které by se mohly také nacházet na podlaze. (Zdroj: Fraunhofer IPA)

Ve výzkumném projektu »BakeR« vznikl prototyp mobilního čisticího robota, který díky své modulární konstrukci dokáže plnit různé úkoly. Projekt představí robota a jeho schopnosti na odborném veletrhu pro čištění a hygienu CMS v Berlíně od 24. do 27. září 2019 v hale 1.2 na stánku 201 partnera projektu Kenter.

Cílem projektu »BakeR« (systém stavebnic pro nákladově efektivní, modulární čisticé roboty) bylo vyvinout servisního robota, který je snadno přizpůsobitelný různým úkolům čištění. Díky tomu může ulevit personálu při úklidu a podpořit jej při práci – ideálně po celou noc. Tato podpora je klíčová vzhledem k výzvám odvětví, jako jsou rostoucí náklady, nedostatek personálu a fluktuace zaměstnanců. Navíc je čisticí robot zvláště vhodný pro citlivé oblasti, kde by jinak mohl čistit pouze důvěryhodný personál.

V rámci projektu vznikla autonomně navigující mobilní platforma robota, moduly pro mokré čištění a vysávání, stejně jako flexibilně použitelný robotický rameno. Podle místa a druhu úklidu si robot může sám vybrat a vzít vhodný modul.

Podrobný plán a dokumentace čištění

Své práce robot plánuje na základě dostupných informací o objektech, například podle místnosti, která obsahuje základní informace o jednotlivých místnostech, a podle plánu revíru, který definuje požadované služby. S těmito informacemi může robot automaticky segmentovat plochu určenou k čištění na jednotlivé místnosti. Na základě toho vypočítá optimální pořadí čištění a vytvoří systematické vzory jízdy pro inspekci nebo plošné čištění v místnostech. Při tom se také zohledňuje, kde je potřeba vysávat a kde mopovat na mokro. Po dokončení čištění obdrží uživatel digitální protokol o čištění, který dokumentuje všechny provedené činnosti a zajišťuje transparentnost.

Variabilní funkce čištění

U vyvinutých čisticích modulů bylo důležité, aby je robot mohl automaticky měnit a aby bylo možné v budoucnu přidávat další moduly. „Možní uživatelé musí být schopni robota optimálně využívat. To je klíčové pro ekonomický provoz,“ vysvětluje Dr. Birgit Graf, vedoucí projektu BakeR a vedoucí skupiny v Fraunhofer IPA.

Vyvinutý modul pro mokré čištění využívá upravený mokrý drhnoucí automat, který je spolu s nádržemi na vodu kompaktně zabudován. Tato varianta robota byla koncem roku 2018 testována partnery projektu v nemocnici. V rámci testů několik zaměstnanců partnera projektu a FM služební společnosti Dussmann Service simulovalo kompletní provoz s robotem a hodnotilo obsluhu a výkon. První zpětná vazba z průzkumů byla uspokojivá: zásobování vodou a odvod vody je ergonomicky navrženo, čištění zařízení je jednoduché. Identifikované možnosti zlepšení, které byly při přepracování modulu zohledněny, se týkaly například hlučnosti robota. Dále partneři projektu optimalizovali přítlak čisticého modulu a s tím související kvalitu čištění, stejně jako strategii jízdy robota. Aby mohli ověřit výsledky čištění, vyvinuli také softwarovou komponentu, která dokáže rozpoznat vznik šmouh.

Modul pro suché čištění je založen na běžném akumulátorovém vysavači, který byl upraven pro integraci do robota. Pomocí speciálního pohonu může být kartáčová hlava vysavače posunována dopředu, dozadu a do stran. Tím jsou dobře dostupné i těžko přístupné oblasti, například podlahové plochy pod stoly. Na rozdíl od mokrého čištění nedochází k úplnému čištění celé plochy. Místo toho je robot schopen podle stále častěji požadovaného „výsledkového čištění“ automaticky rozpoznat nečistoty pomocí softwaru, cíleně tam dojet a je odstranit. Software dokáže rozlišit mezi nečistotami a běžnými předměty v kanceláři, jako jsou propisky nebo nůžky. Ty robot neodnese. Čisticý robot vybavený sáním byl v polovině roku 2019 testován v hlavní správní budově Dussmann Service v Berlíně. I zde zaměstnanci projevili velký zájem o robota a považovali základní koncept za smysluplný a užitečný.

Řízení dveří a odpadkových košů

Kromě čištění podlah zahrnuje kancelářské čištění i další úkoly manipulace, které pro lidského pracovníka nejsou problémem, ale pro robota představují překážku. Lidé samozřejmě otevírají kancelářské dveře, posunou židli, aby se dostali s vysavačem pod stůl, nebo zvednou odpadkový koš, aby jej vyprázdnili. „Tyto schopnosti jsme chtěli přenést na robota a tím dále rozšířit jeho možnosti použití,“ doplňuje Graf.

Třetí modul vyvinutý v rámci projektu je proto robotické rameno s speciálním uchopovačem. Software pro rozpoznávání objektů ukazuje robotovi, kde se nacházejí objekty k uchopení. Software pro mobilní manipulaci plánuje pohyb a uchopení robotického ramene, aby mohl vykonat požadovaný manipulační úkol.

Čisticý robot představený na veletrhu CMS je výsledkem tří a půl let spolupráce výzkumných, aplikačních a technologických partnerů. Firmy Kentner, Metralabs a Amtec postavily robota. Fraunhofer IPA vyvinul základní softwarové komponenty pro segmentaci a pokrytí plochy prostředí, pro rozpoznávání objektů, nečistot a šmouh a pro mobilní manipulaci. Dussmann Service jako zkušený poskytovatel úklidových služeb definoval požadavky z praxe a hodnotil čisticí moduly. Prezentace na veletrhu uzavírá projekt, který končí 30. září.