Robot de nettoyage aspire, essuie et vide les corbeilles à papier

Le robot de nettoyage avec module de nettoyage humide
lors du test pratique dans un hôpital. (Source : Dussmann Group/Photographe : Kay Herschelmann)

Le robot de nettoyage avec le module d'aspiration lors du test dans les bureaux de la direction principale de Dussmann à Berlin. (Source : Fraunhofer IPA)

Le bras robotique peut reconnaître, saisir et vider de manière autonome les poubelles en papier. (Source : Fraunhofer IPA / Photo : Rainer Bez)

Le logiciel développé par le Fraunhofer IPA détecte automatiquement les particules de saleté et les distingue des objets de bureau qui pourraient également se trouver sur le sol. (Source : Fraunhofer IPA)

Dans le cadre du projet de recherche « BakeR », un prototype de robot de nettoyage mobile a été développé, capable d'accomplir diverses tâches grâce à sa conception modulaire. Le projet présente le robot et ses capacités lors du salon professionnel pour le nettoyage et l'hygiène CMS à Berlin, du 24 au 27 septembre 2019, dans le hall 1.2, stand 201 du partenaire du projet Kenter.

Le but du projet « BakeR » (système modulaire pour des robots de nettoyage rentables et efficaces) était de développer un robot de service facilement adaptable à différentes tâches de nettoyage. Il peut ainsi soulager le personnel de nettoyage et l'aider dans son travail – idéalement tout au long de la nuit. Ce soutien est crucial face aux défis du secteur tels que la pression croissante sur les coûts, la pénurie de personnel et la rotation du personnel. De plus, un robot de nettoyage est particulièrement adapté aux zones sensibles, où seul un personnel digne de confiance pourrait intervenir.

Dans le cadre du projet, un plateforme robot mobile autonome, des modules pour le nettoyage humide et l’aspiration, ainsi qu’un bras robotique flexible ont été créés. Selon l’endroit et la tâche de nettoyage, le robot peut choisir et prendre le module approprié lui-même.

Planification et documentation détaillées du nettoyage

Le robot planifie son travail en se basant sur les informations disponibles sur les objets, telles que le registre des pièces, contenant des informations de base sur chaque pièce, ainsi que le plan de secteur, qui définit les prestations à réaliser. Avec ces informations, le robot peut segmenter automatiquement la surface à nettoyer en différentes pièces. Sur cette base, il calcule un ordre de nettoyage optimal et génère des schémas de déplacement systématiques pour l’inspection ou le nettoyage de surface dans les pièces. Cela prend également en compte les zones où il faut aspirer ou essuyer humide. Une fois le nettoyage terminé, l’utilisateur reçoit un protocole numérique détaillant toutes les activités effectuées, assurant ainsi la transparence.

Fonctionnalités de nettoyage variables

Lors du développement des modules de nettoyage, il était essentiel que le robot puisse changer automatiquement de module et que de futurs modules puissent être ajoutés. « Les utilisateurs potentiels doivent pouvoir exploiter le robot de manière optimale. Car cela est essentiel pour une utilisation rentable », explique le Dr Birgit Graf, responsable du projet BakeR et chef de groupe à l’Institut Fraunhofer IPA.

Le module développé pour le nettoyage humide utilise un automate de nettoyage humide modifié, intégré de manière compacte avec les réservoirs d’eau. Cette version du robot a été testée fin 2018 dans un hôpital par les partenaires du projet. Lors des tests, plusieurs employés du partenaire du projet et du prestataire de services FM Dussmann ont simulé une opération complète avec le robot, évaluant la facilité d’utilisation et la performance. Les premiers retours issus des enquêtes étaient satisfaisants : la gestion de l’eau et de l’évacuation est ergonomique, et le nettoyage de l’appareil est simple. Les améliorations identifiées, prises en compte lors de la révision du module, concernaient notamment le niveau sonore du robot. De plus, les partenaires du projet ont optimisé la pression d’appui du module de nettoyage, la qualité de nettoyage associée, ainsi que la stratégie de déplacement du robot. Pour vérifier les résultats du nettoyage, ils ont également développé un composant logiciel capable de détecter la formation de traînées.

Le module pour le nettoyage à sec est basé sur un aspirateur à batterie commercial, adapté pour l’intégration dans le robot. Grâce à une action spécifique, la tête de brosse de l’aspirateur peut être déplacée vers l’avant, vers l’arrière et sur les côtés. Ainsi, même les zones difficiles d’accès, comme le sol sous les tables, sont bien atteignables. Contrairement au nettoyage humide, il ne s’agit pas d’un nettoyage complet de la surface à couvrir. Au lieu de cela, le robot, conformément à la demande croissante de « nettoyage orienté résultats », peut utiliser un logiciel pour détecter automatiquement la saleté, s’y rendre précisément et l’éliminer. Le logiciel peut faire la distinction entre la saleté et des objets typiques de bureau, comme des stylos ou des ciseaux. Ces derniers ne sont pas manipulés par le robot. Le robot de nettoyage équipé du module d’aspiration a été testé à la mi-2019 dans la direction principale de Dussmann Service à Berlin. Là aussi, le personnel a montré un grand intérêt pour le robot et a jugé le concept sous-jacent comme pertinent et utile.

Portes et corbeilles à papier sous contrôle

Outre le nettoyage des sols, le nettoyage de bureau comprend d’autres tâches de manipulation qui ne posent pas de problème pour un agent de nettoyage humain, mais qui représentent un défi pour un robot. Les humains ouvrent naturellement une porte de bureau, déplacent une chaise pour accéder sous la table avec l’aspirateur, ou prennent une corbeille à papier pour la vider. « Nous voulions transférer ces compétences au robot afin d’élargir ses possibilités d’intervention », ajoute Graf.

Le troisième module développé dans le cadre du projet est donc un bras robotique équipé d’un préhenseur spécial. Un logiciel de reconnaissance d’objets indique au robot où se trouvent les objets à saisir. Un logiciel de manipulation mobile planifie le mouvement et la prise du bras robotique pour réaliser la tâche souhaitée.

Le robot de nettoyage présenté au salon CMS est le résultat d’une collaboration de trois ans et demi entre partenaires de recherche, d’application et de technologie. Les entreprises Kentner, Metralabs et Amtec ont construit le robot. Le Fraunhofer IPA a développé les composants logiciels sous-jacents pour la segmentation et la couverture de surface de l’environnement d’intervention, pour la reconnaissance d’objets, de saletés et de traînées, ainsi que pour la manipulation mobile. Dussmann Service, en tant que prestataire de nettoyage expérimenté, a défini les exigences du point de vue pratique et évalué les modules de nettoyage. La présentation lors du salon marque la fin du projet, qui se termine le 30 septembre.