Robot de limpieza aspira, friega y vacía papeleras

El robot de limpieza con módulo de limpieza húmeda en la prueba práctica en un hospital. (Fuente: Grupo Dussmann/Fotógrafo: Kay Herschelmann)

El robot de limpieza con el módulo de aspiración en prueba en las oficinas de la sede principal de Dussmann en Berlín. (Fuente: Fraunhofer IPA)

El brazo robotizado puede detectar, agarrar y vaciar automáticamente los papeleras en un contenedor de recogida. (Fuente: Fraunhofer IPA /Foto: Rainer Bez)

El software desarrollado en el Fraunhofer IPA detecta automáticamente partículas de suciedad y las distingue de objetos de oficina que también podrían estar en el suelo. (Fuente: Fraunhofer IPA)

En el proyecto de investigación »BakeR« se ha desarrollado un prototipo de robot de limpieza móvil que, gracias a su construcción modular, puede realizar diversas tareas. El proyecto presenta el robot y sus capacidades en la feria especializada en limpieza e higiene CMS en Berlín, del 24 al 27 de septiembre de 2019, en el pabellón 1.2, stand 201, del socio del proyecto Kenter.

El objetivo del proyecto »BakeR« (Sistema de construcción modular para robots de limpieza rentables y eficientes) era desarrollar un robot de servicio que pueda adaptarse fácilmente a diferentes tareas de limpieza. De esta manera, puede aliviar y apoyar al personal de limpieza en su trabajo, idealmente durante toda la noche. Este apoyo es crucial ante los desafíos del sector, como la creciente presión de costes, la escasez de personal y la rotación del mismo. Además, un robot de limpieza es especialmente adecuado para áreas sensibles, donde normalmente solo el personal de confianza podría limpiar.

En el proyecto se ha creado una plataforma móvil de robot autónomo, módulos para limpieza húmeda y aspirado, así como un brazo robot de uso flexible. Según el lugar y la tarea de limpieza, el robot puede seleccionar y utilizar el módulo adecuado de forma autónoma.

Planificación y documentación detallada de la limpieza

El robot planifica su trabajo en base a la información de los objetos disponibles, como el libro de habitaciones, que contiene información básica sobre cada sala, y el plan de patrulla, que define los servicios a realizar allí. Con esta información, el robot puede segmentar automáticamente la superficie a limpiar en diferentes habitaciones. A partir de ello, calcula un orden de limpieza óptimo y genera patrones de movimiento sistemáticos para la inspección o limpieza superficial en las habitaciones. También tiene en cuenta dónde es necesario aspirar y dónde limpiar con un trapo húmedo. Una vez finalizada la limpieza, el usuario recibe un protocolo digital que documenta todas las actividades realizadas, garantizando la transparencia.

Funciones de limpieza variables

Al desarrollar los módulos de limpieza, era importante que el robot pudiera cambiar automáticamente entre ellos y que en el futuro se pudieran añadir más módulos. «Los posibles usuarios deben poder utilizar el robot de manera óptima. Porque esto es esencial para un uso rentable», explica la Dra. Birgit Graf, directora del proyecto BakeR y jefa de grupo en el Fraunhofer IPA.

El módulo desarrollado para la limpieza húmeda utiliza una máquina de fregado húmedo modificada, que está integrada de forma compacta junto con los depósitos de agua. Esta variante del robot fue probada por los socios del proyecto a finales de 2018 en un hospital. Durante las pruebas, varios empleados del socio del proyecto y del servicio FM Dussmann realizaron un procedimiento completo de uso con el robot y evaluaron su manejo y rendimiento. La primera retroalimentación de las encuestas fue satisfactoria: el suministro y eliminación de agua está diseñado ergonómicamente, y la limpieza del dispositivo es sencilla. Las mejoras identificadas, que se tuvieron en cuenta en la revisión del módulo, incluyeron, entre otras, la nivelación del ruido del robot. Además, los socios del proyecto optimizaron la presión de contacto del módulo de limpieza y la calidad de limpieza asociada, así como la estrategia de conducción del robot. Para comprobar los resultados de limpieza, también desarrollaron un componente de software que puede detectar la formación de manchas.

El módulo para limpieza en seco se basa en una aspiradora de batería convencional, adaptada para su integración en el robot. Con ayuda de una actuador especial, la cabeza del cepillo de la aspiradora puede moverse hacia adelante, hacia atrás y lateralmente. De esta forma, también se pueden acceder a áreas de difícil alcance, como el suelo debajo de las mesas. A diferencia de la limpieza húmeda, en esta no se realiza una limpieza completa de toda la superficie a cubrir. En cambio, el robot, en línea con la cada vez más demandada «limpieza orientada a resultados», puede detectar automáticamente la suciedad mediante un software, desplazarse allí y eliminarla. El software también puede distinguir entre suciedad y objetos típicos de oficina, como bolígrafos o tijeras. Estos últimos no son recogidos por el robot. El robot equipado con el módulo de aspiración fue probado a mediados de 2019 en la sede principal de Dussmann Service en Berlín. También aquí, los empleados mostraron gran interés en el robot y valoraron positivamente el concepto subyacente como útil y sensato.

Puertas y papeleras bajo control

Además de la limpieza del suelo, la limpieza de oficinas incluye otras tareas de manipulación que no representan un problema para un trabajador humano, pero sí para un robot. Por ejemplo, abrir una puerta de oficina, mover una silla para acceder con la aspiradora debajo de la mesa o coger una papelera para vaciarla. «Queríamos transferir estas habilidades al robot y así ampliar sus posibilidades de uso», añade Graf.

Por ello, el tercer módulo desarrollado en el proyecto es un brazo robot con una pinza especial. Un software de reconocimiento de objetos indica al robot dónde se encuentran los objetos a coger. Un software para la manipulación móvil planifica el movimiento y el agarre del brazo robot para poder realizar la tarea de manejo deseada.

El robot de limpieza presentado en la feria CMS es el resultado de una colaboración de tres años y medio entre socios de investigación, aplicación y tecnología. Las empresas Kentner, Metralabs y Amtec construyeron el robot. El Fraunhofer IPA desarrolló los componentes de software subyacentes para la segmentación y cobertura de superficies del entorno de uso, para el reconocimiento de objetos, suciedad y manchas, y para la manipulación móvil. Dussmann Service, como experimentado proveedor de servicios de limpieza, definió los requisitos desde la perspectiva práctica y evaluó los módulos de limpieza. La presencia en la feria cierra el proyecto, que finalizará el 30 de septiembre.