Takarítógép robot szív, töröl és kiüríti a papírkosarakat

A nedves tisztító modullal ellátott takarítógép robot egy kórházban végzett gyakorlati teszten. (Forrás: Dussmann Group/Fotó: Kay Herschelmann)

A takarítógép robot porszívó modullal a Dussmann főigazgatóság irodáiban végzett próbán Berlinben. (Forrás: Fraunhofer IPA)

A robotkar önállóan képes felismerni a papírkosarakat, megfogni azokat, és kiüríteni a tartalmukat egy gyűjtőtartályba. (Forrás: Fraunhofer IPA /Fotó: Rainer Bez)

A Fraunhofer IPA által kifejlesztett szoftver automatikusan felismeri a szennyeződéseket, és megkülönbözteti ezeket az irodai tárgyaktól, amelyek szintén a padlón lehetnek. (Forrás: Fraunhofer IPA)

A „BakeR“ kutatási projektben egy hordozható tisztítógép prototípusa készült el, amely modularitásának köszönhetően különböző feladatokat képes ellátni. A projekt bemutatja a robotot és képességeit a berlini CMS tisztítási és higiéniai szakkiállításon, 2019. szeptember 24-27. között, az 1.2-es csarnokban, a projektpartner Kenter standján, 201.

A „BakeR“ (Költséghatékony, moduláris tisztítógépek építőkészlete) célja egy olyan kiszolgálórobot kifejlesztése volt, amely könnyen alkalmazkodik különböző tisztítási feladatokhoz. Ezáltal tehermentesítheti a takarító személyzetet és támogatást nyújthat munkájukban – ideális esetben egész éjjel. Ez a támogatás döntő fontosságú az iparág kihívásai, például a növekvő költségnövekedés, munkaerőhiány és fluktuáció szempontjából. Emellett a tisztítógép különösen alkalmas érzékeny területeken, ahol máskülönben megbízható személyzet végezné a takarítást.

A projektben egy autonóm navigációs mobil robotplatform, nedves tisztító és porszívó modulok, valamint egy rugalmasan alkalmazható robotkar készült el. A robot a hely és a tisztítási feladat szerint kiválaszthatja és felveheti a megfelelő modult.

Részletes tisztítási tervezés és dokumentáció

A robot a rendelkezésre álló objektuminformációk, például a helyiségleírás (amely alapvető adatokat tartalmaz az egyes helyiségekről), valamint a területterv alapján tervezi munkáját, amely meghatározza a helyszínen elvégzendő feladatokat. Ezek az információk segítségével a robot automatikusan szegmentálja a tisztítandó felületet külön helyiségekre. Ezen alapulva kiszámítja az optimális tisztítási sorrendet, és rendszeres útvonalakat generál az ellenőrzéshez vagy a felületi tisztításhoz a helyiségekben. Figyelembe veszi azt is, hogy hol kell porszívózni és hol nedvesen törölni. A tisztítás befejeztével a felhasználó digitális tisztítási protokollt kap, amely dokumentálja az összes végrehajtott tevékenységet, ezáltal biztosítva az átláthatóságot.

Változtatható tisztítási funkciók

A kifejlesztett tisztítómódulok esetében fontos volt, hogy a robot automatikusan tudja váltani ezeket, és a jövőben további modulokkal bővíthető legyen. „A lehetséges felhasználóknak optimálisan kell kihasználniuk a robotot. Ez alapvető a gazdaságos működéshez“ – magyarázza Dr. Birgit Graf, a BakeR projekt vezetője és a Fraunhofer IPA csoportvezetője.

A nedves törlő modul egy módosított nedves súrológépet használ, amely a víztartályokkal együtt kompakt módon van beépítve. A projektpartnerek 2018 végén tesztelték ezt a robotmodellt egy kórházban. A tesztek során több munkatársuk végigjátszott egy teljes működési folyamatot a robottal, értékelték a kezelést és a teljesítményt. Az első visszajelzések kielégítőek voltak: a vízellátás és -elvezetés ergonomikus, a készülék tisztítása egyszerű. A fejlesztés során figyelembe vették a zajszintet, amelyet csökkentettek, továbbá optimalizálták a tisztítómódul nyomását és a tisztítás minőségét, valamint a robot útvonalát. A tisztítási eredmények ellenőrzésére egy szoftverkomponenst fejlesztettek ki, amely képes felismerni a szennyeződéseket.

A száraz tisztítómód a kereskedelmi forgalomban kapható akkumulátoros porszívón alapul, amelyet a robotba való integrációhoz igazítottak. Egy speciális aktuátor segítségével a porszívó kefefejét előre, hátra és oldalra lehet mozgatni. Így jól elérhetőek a nehezen hozzáférhető területek is, például a padlófelületek az asztalok alatt. Ezzel ellentétben a nedves tisztítás nem végzi el az egész felület teljes tisztítását, hanem a „kimenetel-orientált tisztítás“ elv szerint a szoftver automatikusan felismeri a szennyeződéseket, oda irányítja a robotot, és eltávolítja azokat. A szoftver képes megkülönböztetni a szennyeződést és a tipikus irodai tárgyakat, például tollakat vagy ollókat. Ezeket a robot nem hozza magával. A porszívó modullal felszerelt tisztítógépet 2019 közepén tesztelték a Dussmann Service berlini központjában. Itt is nagy érdeklődést mutattak a munkatársak, és a koncepciót hasznosnak és célszerűnek értékelték.

Ajtók és papírkosarak kezelése

A padló tisztítása mellett az irodai takarítás további kezelési feladatokat foglal magában, amelyek egy emberi takarító számára nem jelentenek problémát, de a robot számára akadályt. Természetesen az emberek kinyitják az irodai ajtót, eltolnak egy széket, hogy a porszívó alá férjenek, vagy kézbe veszik a papírkosarat, hogy kiürítsék. „Ezeket a képességeket szerettük volna átültetni a robotba, így tovább növelve annak alkalmazási lehetőségeit“ – teszi hozzá Graf.

A projektben fejlesztett harmadik modul egy robotkar, amely egy speciális fogóval van felszerelve. Egy objektumfelismerő szoftver mutatja meg a robotnak, hol találhatók a megfogandó tárgyak. Egy mobil manipulációs szoftver tervezi a robotkar mozgását és fogását, hogy végrehajthassa a kívánt kezelési feladatot.

A CMS kiállításon bemutatott tisztítógép három és fél éves kutatási, alkalmazási és technológiai partnerek együttműködésének eredménye. A robotot a Kentner, a Metralabs és az Amtec cégek építették. A Fraunhofer IPA fejlesztette az alapul szolgáló szoftverkomponenseket a környezet szegmentálására és felülethálózatának lefedésére, az objektum-, szennyeződés- és foltészlelésre, valamint a mobil manipulációra. A Dussmann Service, mint tapasztalt takarítószolgáltató, meghatározta az elvárásokat a gyakorlati szempontok szerint, és értékelte a tisztítómódulokat. A kiállítási bemutató a projekt záróakkordja, amely 2023. szeptember 30-án ér véget.