Fraunhofer IPA presenta el robot desinfectante »DeKonBot«

El robot móvil de limpieza y desinfección DeKonBot se desplaza de forma autónoma hacia objetos críticos como manijas de puertas y los desinfecta. (© Fraunhofer IPA, Rainer Bez)

Con su herramienta de limpieza flexible, DeKonBot puede realizar desinfección con fregado en diferentes objetos, por ejemplo, también en botones de ascensor. (© Fraunhofer IPA, Rainer Bez)

Se aprende el entorno de uso a través de una interfaz gráfica de usuario intuitiva. (© Fraunhofer IPA, Rainer Bez)

Los métodos de aprendizaje automático permiten detectar los objetos a limpiar en el espacio, aquí en el ejemplo de manijas de puertas en un pasillo. (© Fraunhofer IPA)

Para frenar la propagación del virus Corona, el instituto de investigación de Stuttgart desarrolló en poco tiempo un prototipo de robot móvil de limpieza y desinfección. Se desplaza de forma autónoma hacia objetos potencialmente contaminados, como manijas de puertas, los desinfecta minuciosamente y lo hace de manera eficiente en recursos y en tiempo.

El nuevo prototipo del robot de desinfección móvil «DeKonBot» es una solución automatizada que realiza de forma autónoma la limpieza y desinfección de áreas potencialmente contaminadas, como manijas de puertas, interruptores de luz o botones de ascensor. En comparación con la limpieza manual, el uso del robot reduce el riesgo de infección para el personal de limpieza y garantiza que la limpieza se realice de manera fiable y trazable. Gracias a su uso continuo, incluso durante la noche, la limpieza puede realizarse con mayor frecuencia que en operaciones manuales.

Desinfectar de forma específica y segura

En comparación con otras soluciones robotizadas disponibles en el mercado, DeKonBot se distingue en varios aspectos. Por un lado, limpia de manera específica y directa las superficies relevantes y no dispersa los productos utilizados por toda la habitación como hacen otros robots. Esto no solo ahorra desinfectante y tiempo, ya que la superficie a limpiar se limita a lo esencial, sino que también previene peligros como resbalones en superficies húmedas o inhalación de productos potencialmente dañinos. Por otro lado, DeKonBot puede usarse de manera segura en presencia de personas. Los robots desinfectantes que, por ejemplo, utilizan rayos UV para eliminar virus, requieren un entorno sin personas por razones de seguridad.

Para que DeKonBot pueda trabajar con éxito, inicialmente se entrena en su nuevo entorno de uso con la ayuda de una tableta, que también puede manejarse sin experiencia en robótica. En el primer paso, el personal operativo guía al robot por el entorno, y este crea de forma autónoma un mapa del área de uso. Además, el usuario «muestra» al robot los objetos que deben limpiarse y el movimiento de limpieza a realizar: para ello, el usuario lleva el brazo del robot con la herramienta de desinfección, por ejemplo, a la manija de la puerta y mueve la herramienta según sea necesario para la limpieza. El robot almacena la trayectoria y puede repetirla de forma autónoma posteriormente.

Actualmente, el reconocimiento de los objetos a limpiar se realiza mediante «etiquetas» llamadas tags, pequeñas señales en blanco y negro. El robot se posiciona en relación con estas etiquetas. En el futuro, ya no será necesario usar etiquetas. Se emplearán métodos desarrollados en el Fraunhofer IPA que permiten, por un lado, la detección automática de estos objetos en datos de cámaras. Además, en el proyecto se ha desarrollado un nuevo sensor 3D que detecta mejor los objetos a limpiar y su posición en el espacio, incluso si se trata de una superficie metálica y reflectante. Basándose en estas funciones de reconocimiento, en la versión final el robot podrá planificar y ejecutar automáticamente los movimientos de limpieza.

Desarrollo conjunto y rápido

El prototipo es el resultado de un desarrollo conjunto del IPA en los departamentos de sistemas robóticos y de asistencia, automatización de laboratorios y tecnología de bioproducción, así como de limpieza y microproducción. DeKonBot recibió financiación del programa interno de la Sociedad Fraunhofer «Anti-Corona», que apoya actividades de investigación e innovación para combatir la pandemia.

El desarrollo del robot de servicio avanzó rápidamente. En abril de este año se realizó una primera evaluación de viabilidad, en la que se utilizó una herramienta sencilla de pulverización para la desinfección. «Solo cuatro meses después, pudimos poner en marcha el robot con su nueva herramienta para la desinfección con trapo, y eso a pesar de las restricciones que la pandemia de COVID-19 también nos impuso», explica la Dra. Birgit Graf, jefa del grupo de robótica doméstica y de asistencia, responsable del desarrollo de DeKonBot.

El desarrollo del prototipo se benefició de los amplios trabajos preliminares del instituto en robótica de servicio y limpieza móvil. Por ejemplo, se utilizó la plataforma móvil del robot de asistencia Care-O-bot® 4, que ya se comercializa como producto en serie por una spin-off del instituto. Los módulos de software existentes para la navegación, reconocimiento 3D de objetos y manipulación se adaptaron a las necesidades específicas. Actualmente, se están realizando las primeras pruebas de resistencia del robot en las oficinas del Fraunhofer IPA. Posteriormente, empleados de una empresa de limpieza probarán el robot en un edificio externo. Hasta la finalización del proyecto en febrero de 2021, el robot será optimizado en base a estas pruebas. Las mediciones de carga microbiana en las áreas desinfectadas servirán para verificar el valor añadido del robot.

Además, el proyecto de investigación «Desinfección móvil» (MobDi), financiado también por la Sociedad Fraunhofer y que comenzó en octubre de este año, aprovechará y desarrollará las tecnologías del DeKonBot. En particular, durante el año de duración del proyecto, se desarrollarán nuevos métodos y herramientas de desinfección, así como métodos de reconocimiento y planificación más complejos, para poder limpiar y desinfectar de manera aún más dirigida.

En vista de la producción en serie

Aún no ha alcanzado DeKonBot su plena funcionalidad, pero los investigadores del Fraunhofer IPA ya han elaborado un concepto para un producto en serie futuro. «Junto con empresas interesadas, queremos llevar el robot de servicio a la práctica y contribuir a la reactivación de la vida pública, incluso en tiempos de COVID», expresa Graf. Varias empresas de limpieza, que participaron activamente en el desarrollo del robot, ya han manifestado su interés en usar el DeKonBot.