Kulcsfontosságú technológiák az egészségügyi tisztítógépes robotok számára

A Fraunhofer IPA munkái a felületek tisztítására és fertőtlenítésére a „DeKonBot 2” nevű roboton alapulnak, és továbbfejlesztik annak képességeit. © Fraunhofer IPA/Kép: Rainer Bez

Létező padlótisztító robotok már alkalmasak nagyobb felületek automatikus tisztítására. © Klinikverbund Südwest

A tisztítás és fertőtlenítés fontos szerepet játszik az klinikákon. Forrás: Klinikaverbund Südwest. © Fraunhofer IPA

A rendszeres takarítás és fertőtlenítés az egészségügyi intézményekben igényes és időigényes feladat. Az „RoReBo” kutatási projekt keretében kompakt padlótisztító robotokat fejlesztenek például kórházak vagy idősek otthonai számára, valamint technológiákat felülettisztításhoz és robotalapú ajtónyitáshoz.

Nem csak a járványidőszak óta fontos a higiénia az egészségügyi intézményekben a fertőzések elkerülése érdekében. Az újonnan bevezetett DIN 130643 „Kórházi takarítás” higiéniai szabvány meghatározza a végzendő tevékenységeket ebben a környezetben. A szabvány biztosítja a minőséget, ugyanakkor növeli a takarító személyzet terheit. Egyre több feladatot kell elvégezni rövidebb idő alatt, ami növeli a „higiéniai megfelelés” problémáját. A szakemberhiány és a demográfiai változások súlyosbítják a problémát. Jelenleg nem állnak rendelkezésre megfelelő robotok a piacon, amelyek technológiailag és gazdaságilag megfelelnek az egészségügyi kihívásoknak.

Ezeket a kihívásokat célozza meg az „Egészségügyi intézmények padló- és felülettisztításának robotalapú fertőtlenítése” (RoReBO) kutatási projekt. A projektpartnerek az Adlatus Robotics, az InMach Intelligente Maschinen, a bwcon research és a Fraunhofer IPA. Részt vesz a projektben többek között a Südwest Klinikközösség. A partnerek közösen fejlesztenek új kulcsfontosságú technológiákat és üzleti modelleket a takarító robotok alkalmazására például kórházakban és idősek otthonaiban. A robotok támogatni és tehermentesíteni fogják a takarító személyzetet. A klinikákkal és idősek otthonaival való szoros együttműködés biztosítja a szükségletek szerinti fejlesztést, és lehetővé teszi az eredmények valós körülmények közötti validálását. A projekt finanszírozását Baden-Württemberg Gazdasági, Munkaügyi és Turisztikai Minisztériuma biztosítja az Invest BW Innovation támogatási program keretében.

Óriási potenciál

Az elmúlt években a kereskedelmi takarítógépek piaca jelentősen növekedett. Az „International Federation of Robotics” szerint 2020-ban az eladott egységek száma 92 százalékkal nőtt az előző évhez képest. Kifejezetten kereskedelmi padlótisztító gépekből 20 600 egység kelt el, ami másfélszerese a korábbinak.

Sok robotgyártó felismerte ezt a potenciált, köztük a Baden-Württemberg-i Adlatus Robotics is, amelynek padlótisztító robotjai már logisztikai központokat, ipari létesítményeket, kórházakat vagy repülőtereket takarítanak, és könnyen kezelhetők anélkül, hogy különösebb előképzettség szükséges hozzájuk. Ez jó alapot teremt az autonóm takarító robotok szélesebb körű alkalmazásához kórházakban és idősek otthonaiban. Az RoReBO-ban kifejlesztett új képességekkel a cég még jobban kívánja kielégíteni az intézmények igényeit.

Automatizált takarítás osztályokon és betegszobákban

„Az osztályokon és a betegszobákban általában kevés hely van, ráadásul gyakran különféle orvosi eszközök vagy személyes tárgyak is találhatók ott. Ennek ellenére az intézmények elvárják, hogy még itt is alaposan tisztítsák a sarkokat és éleket” – magyarázza Matthias Strobel, az Adlatus Robotics ügyvezető igazgatója, hogy milyen körülmények között kell a robotokat alkalmazni. Ezt a feladatot legjobban egy kis, kompakt robot oldja meg, amely könnyen manőverezik a szűk környezetben. Ezért fejleszti az Adlatus az RoReBO-ban egy új padlótisztító platformot, amely kifejezetten ezekben a szűk helyeken való alkalmazásra alkalmas. A platform alatt hagyományos padlótisztító modulok mellett olyan aktorokat is kialakítanak, amelyek kiegészítő funkciókat indítanak el, hogy nehezen elérhető sarkokat is megtisztítsanak.

Miután a Fraunhofer IPA munkatársai már a „MobDi – Mobil Fertőtlenítés” projektben kifejlesztették a gyakran megérintett tárgyak, például kilincsek és kapcsolók robotalapú fertőtlenítésének funkcióit irodai környezetben, a RoReBo most kórházakat és különösen folyosókat, beteg- és kezelőszobákat céloz meg alkalmazási környezetként. Ennek érdekében a MobDi-ban született „DeKonBot 2” tisztítógépet a projektben új funkciókkal bővítik. Például új adaptív tisztítószerszámokat kap, amelyek alkalmazkodnak a kórházi különleges igényekhez és a tisztítandó felületekhez. „Emellett különösen az ajtók nyitása egy fontos új funkció. Ezzel a robot autonóm alkalmazását bővíteni lehet, és elérheti az eddig nem hozzáférhető környezeteket, például a betegszobákat” – mondja Simon Baumgarten, a Fraunhofer IPA projektvezetője. „Tervezünk egy olyan ajtónyitó robotkart, amelyet könnyű más robotokhoz is felhasználhatunk. Ez jelentősen bővítheti a közterületi szolgárobottal szembeni alkalmazási lehetőségeket” – teszi hozzá Baumgarten.

Az InMach partner szoftveres oldalról fejleszti az autonóm navigációs eljárásokat, hogy a robot komplex navigációs mintákat tudjon követni, és megbízhatóan tisztítsa meg a sarkokat és peremterületeket is. A Fraunhofer IPA szakértői bővítik a képalkotó technológiáikat, hogy felismerjék az új felületeket a folyosókon és szobákban, valamint az ajtókat és azok nyitási irányát. A kutatók módszereiket is módosítják, hogy a robot a feldolgozott képadatok alapján tudja tisztítani a tárgyakat. Különösen kihívást jelent az ajtónyitás irányításának szinkronizálása, mivel a mozgó platform és a robotkar mozgásának összehangolására van szükség.

Gyakorlatias igények kielégítése

A tervezett fejlesztések a kórházi gyakorlatból származó igény- és követelményanalízisekre alapoznak. A projektpartnerek klinikákon és idősek otthonaiban megfigyelik a jelenlegi manuális takarítási folyamatokat és a legjobb gyakorlatokat. Műhelymunkák szakértőkkel segítenek feltárni a fejlesztendő robotfunkciók szükségleteit és igényeit, valamint validálni a megvalósítási koncepciókat. Emellett felhasználhatók korábbi gyakorlati tesztek eredményei is mobil takarítógépekkel.

A sikeres megvalósítás után a kifejlesztett technológiákat és robotokat először laboratóriumi környezetben, majd klinikákon és idősek otthonaiban tesztelik, és tapasztalatok alapján optimalizálják. A gyakorlatba történő átültetéshez a bwcon megfelelő üzleti modelleket dolgoz ki az egészségügyi intézmények számára.