Fraunhofer IPA bemutatja a fertőtlenítő robotot »DeKonBot«

A DeKonBot nevű mobil tisztító és fertőtlenítő robot önállóan odamegy kritikus pontokra, például ajtókilincsekhez, és fertőtleníti azokat. (© Fraunhofer IPA, Rainer Bez)

Az általa rugalmas tisztítószerszámmal a DeKonBot különböző tárgyak, például liftgombok felmosószeres fertőtlenítését képes elvégezni. (© Fraunhofer IPA, Rainer Bez)

Egy intuitív módon kezelhető grafikus felhasználói felületen keresztül tanulható meg a felhasználási környezet. (© Fraunhofer IPA, Rainer Bez)

Az gépi tanulási eljárások lehetővé teszik a tisztítandó objektumok térben való észlelését, itt például az ajtókilincsek esetében egy folyosón. (© Fraunhofer IPA)

Az új típusú mobil fertőtlenítő- és tisztítógép prototípusát a stuttgarti kutatóintézet rövid idő alatt fejlesztette ki a koronavírus terjedésének lassítása érdekében. Önállóan közlekedik potenciálisan szennyezett tárgyakhoz, például ajtókilincsekhez, fertőtlenít, alaposan és erőforrás-takarékosan, valamint időhatékonyan.

A „DeKonBot” nevű új mobil fertőtlenítő robot prototípusa egy automatizálási megoldás, amely önállóan végzi el a potenciálisan szennyezett területek, például ajtókilincsek, kapcsolók vagy liftgombok tisztítását és fertőtlenítését. A kézi tisztításhoz képest a robot alkalmazása csökkenti a fertőzés kockázatát a takarító személyzet körében, és egyben biztosítja, hogy a tisztítás megbízhatóan és nyomon követhetően történjen. A robot folyamatos működtetésével, akár éjszaka is, a tisztítás gyakrabban végezhető el, mint manuális üzemmódban.

Célzott és biztonságos fertőtlenítés

A piacon elérhető robotmegoldásokhoz képest a DeKonBot több szempontból is különbözik. Egyrészt célzottan és közvetlenül tisztítja a releváns felületeket, és nem szórja szét a fertőtlenítőszert a térben, mint sok más robot. Ez nemcsak a fertőtlenítőszer és az idő megtakarítását eredményezi, mivel a tisztítandó felület csak a lényegre korlátozódik, hanem megakadályozza a veszélyeket is, például csúszás veszélyét nedves felületeken vagy a potenciálisan káros anyagok belélegzését. Emellett a DeKonBot biztonságosan alkalmazható emberek között. Olyan fertőtlenítő robotok, amelyek például UV-sugarakat használnak vírusok elpusztítására, biztonsági okokból ember nélküli környezetben működnek.

Ahhoz, hogy a DeKonBot sikeresen működjön, kezdetben egy tablettel tanítják be az új környezetébe, amelyet még nem szakértői szinten is könnyű kezelni. Első lépésként a kezelő személyzet egyszer végigvezeti a robotot a környezetében, miközben az önállóan létrehoz egy térképet a működési területéről. Emellett a felhasználó „mutatja” a robotnak a tisztítandó tárgyakat és a végrehajtandó tisztítási mozgást: ehhez a felhasználó a robotkart a fertőtlenítőeszközzel például az ajtókilincshez viszi, és mozgatja az eszközt, ahogy a tisztítás megkívánja. A robot elmenti az útvonalat, és később önállóan ismételheti azt.

A tisztítandó tárgyak felismerése jelenleg még „címkék”, azaz kis, fekete-fehér táblák segítségével történik. Ezekhez képest a robot pozícionálja magát. A jövőben már nem lesz szükség címkék használatára. Inkább az IPA Fraunhofer Intézet által kifejlesztett új módszerek kerülnek alkalmazásra, amelyek egyrészt lehetővé teszik ezeknek a tárgyaknak az automatikus felismerését a kameradaten keresztül. Másrészt a projektben kifejlesztettek egy új 3D-s érzékelőt, amely jobban felismeri a tisztítandó tárgyakat és azok helyzetét a térben – például akkor is, ha fényes, fénylő felületről van szó. Ezek alapján a robot a végső szakaszban automatikusan megtervezheti és végrehajthatja a tisztítási mozgásokat.

Közös gyors fejlesztés

A prototípus az IPA robot- és segédberendezés, laborautomatizálás, bioprodukciós technológia, valamint tisztítás- és mikrotermelés osztályainak közös fejlesztésének eredménye. A DeKonBot támogatásban részesült a Fraunhofer Társaság belső „Anti-Corona” programjából, amely a pandémia elleni átfogó kutatási és innovációs tevékenységeket finanszírozza.

A szolgáltató robot fejlesztése gyors ütemben haladt. Már ebben az év áprilisában megtörtént az első megvalósíthatósági vizsgálat, amelyhez még egy egyszerű permetezőeszközt használtak a fertőtlenítéshez. „Csak négy hónappal később üzembe helyeztük a robotot az új fertőtlenítő eszközzel, amely a felületek törlésével történő fertőtlenítést végzi – és ez még a korlátozások ellenére is sikerült, amelyeket a koronavírus-járvány hozott magával a Fraunhofer alkalmazottai számára is,” mondja Dr. Birgit Graf, a háztartási és segédrobotok csoportvezetője, aki felelős a DeKonBot fejlesztéséért.

A prototípus fejlesztése jelentős előzetes munkán alapult, amit az intézet a mobil szolgáltató- és tisztítógépek területén végzett. Például a Care-O-bot® 4 segédrobot mobil platformját használták, amelyet az intézet egyik spin-off vállalata már sorozatgyártásban forgalmaz. A navigációhoz, 3D-objektum felismeréshez és manipulációhoz meglévő szoftvermodulokat alkalmazás-specifikusan fejlesztették tovább. Jelenleg az első tartós tesztek folynak a Fraunhofer IPA irodai környezetében. Ezt követően a takarító cégek munkatársai próbálják ki a robotot egy külső épületben. A projekt végéig, 2021 februárjáig, a robot ezeken a teszteken alapulva tovább lesz optimalizálva. A fertőtlenített területeken végzett mikroba- és kórokozó terhelés mérése igazolja a robot értékét.

Ezen felül az idei októberben indított, szintén a Fraunhofer Társaság által támogatott „Mobil Fertőtlenítés” (MobDi) kutatási projektben a DeKonBot technológiáit veszik át és fejlesztik tovább. Különösen az egyéves projektidőszak alatt új fertőtlenítési módszereket és eszközöket, valamint összetettebb felismerési és tervezési módszereket fejlesztenek ki, hogy még célzottabban tudjanak tisztítani és fertőtleníteni.

Sorozatgyártás felé

Még nem érte el a DeKonBot teljes funkcionalitását, de már a kutatók kidolgoztak egy koncepciót egy későbbi sorozatgyártott termékhez. „Együttműködve érdeklődő cégekkel szeretnénk a szolgáltató robotot a gyakorlatba átültetni, és ezzel hozzájárulni a nyilvános élet újraindításához még a koronavírus idején is,” fogalmazza meg Graf a következő célokat. Több takarító cég, amelyek aktívan részt vettek a robot fejlesztésében, már jelezték érdeklődésüket a DeKonBot alkalmazása iránt.