Fraunhofer IPA presenta il robot disinfettante »DeKonBot«

Il robot mobile per la pulizia e la disinfezione DeKonBot si sposta autonomamente verso oggetti critici come maniglie delle porte e le disinfetta. (© Fraunhofer IPA, Rainer Bez)

Con il suo strumento di pulizia flessibile, DeKonBot può eseguire una disinfezione con panno umido di diversi oggetti, ad esempio anche i pulsanti dell'ascensore. (© Fraunhofer IPA, Rainer Bez)

Attraverso un'interfaccia grafica intuitiva, viene addestrato l'ambiente di utilizzo. (© Fraunhofer IPA, Rainer Bez)

Metodi di apprendimento automatico consentono di rilevare gli oggetti da pulire nello spazio, qui nell'esempio delle maniglie delle porte in un corridoio. (© Fraunhofer IPA)

Per contenere la diffusione del coronavirus, l'istituto di ricerca di Stoccarda ha sviluppato in breve tempo un prototipo di robot mobile per la pulizia e la disinfezione. Si muove autonomamente verso oggetti potenzialmente contaminati come maniglie delle porte, li disinfetta accuratamente ed è allo stesso tempo risparmioso di risorse e efficiente in termini di tempo.

Il nuovo prototipo del robot di disinfezione mobile »DeKonBot« è una soluzione di automazione che esegue autonomamente la pulizia e la disinfezione di aree potenzialmente contaminate come maniglie delle porte, interruttori o pulsanti dell'ascensore. Rispetto alla pulizia manuale, l'uso del robot riduce il rischio di infezione per il personale addetto alla pulizia e garantisce allo stesso tempo che la pulizia venga eseguita in modo affidabile e tracciabile. Grazie all'uso continuo del robot anche durante la notte, la pulizia può essere effettuata più frequentemente rispetto al funzionamento manuale.

Disinfettare in modo mirato e sicuro

Rispetto alle soluzioni robotiche disponibili sul mercato, DeKonBot si distingue sotto diversi aspetti. Innanzitutto, pulisce in modo mirato e diretto le superfici rilevanti e non diffonde i materiali disinfettanti come fanno altri robot, che li spargono su tutta la stanza. Questo non solo permette di risparmiare disinfettante e tempo, limitando l'area da pulire al minimo essenziale, ma previene anche rischi come scivolare su superfici bagnate o inalare sostanze potenzialmente dannose. In secondo luogo, DeKonBot può essere utilizzato in modo sicuro tra le persone. I robot di disinfezione che, ad esempio, utilizzano raggi UV per eliminare i virus, richiedono ambienti privi di persone per motivi di sicurezza.

Per far funzionare con successo DeKonBot, all'inizio viene addestrato nell'ambiente di utilizzo tramite un tablet, che può essere maneggiato anche senza competenze robotiche. Nel primo passo, il personale di servizio guida il robot attraverso l'ambiente, durante il quale il robot crea autonomamente una mappa dell'area di intervento. Inoltre, l'utente »mostra« al robot gli oggetti da pulire e il movimento di pulizia da eseguire: a tal fine, l'utente porta il braccio robotico con lo strumento di disinfezione fino alla maniglia della porta e muove lo strumento come richiesto per la pulizia. Il robot memorizza il percorso e può ripeterlo autonomamente in seguito.

Attualmente, il riconoscimento degli oggetti da pulire avviene ancora tramite cosiddetti »tag«, cioè piccole targhette in bianco e nero. Il robot si posiziona relativamente a queste. In futuro, non saranno più necessari i tag. Piuttosto, verranno utilizzati metodi sviluppati presso l'Istituto Fraunhofer IPA, che consentono da un lato il riconoscimento automatico di questi oggetti nei dati delle telecamere. Dall'altro, nel progetto è stato sviluppato un nuovo sensore 3D che riconosce meglio gli oggetti da pulire e la loro posizione nello spazio rispetto ai sensori attualmente disponibili — ad esempio, anche se si tratta di una superficie metallica riflettente. Basandosi su queste funzioni di riconoscimento, il robot può pianificare ed eseguire automaticamente i movimenti di pulizia nella fase finale di sviluppo.

Sviluppo rapido e collaborativo

Il prototipo è il risultato di uno sviluppo congiunto delle divisioni di sistemi robotici e di assistenza, automazione di laboratorio e bioproduzione, nonché di produzione di pulizia e microproduzione dell'Istituto Fraunhofer. DeKonBot ha ricevuto finanziamenti dal programma interno della Gesellschaft Fraunhofer »Anti-Corona«, che sostiene attività di ricerca e innovazione volte a combattere la pandemia.

Lo sviluppo del robot di servizio è stato rapido. Già ad aprile di quest'anno è stata condotta una prima indagine di fattibilità, durante la quale è stato utilizzato un semplice strumento spray per la disinfezione. »Solo quattro mesi dopo, siamo stati in grado di mettere in funzione il robot con il suo nuovo strumento per la disinfezione a strisciamento — e tutto ciò nonostante le restrizioni causate dalla pandemia di COVID-19 anche per i nostri dipendenti Fraunhofer«, spiega la dottoressa Birgit Graf, responsabile del gruppo di robot domestici e di assistenza e responsabile dello sviluppo di DeKonBot.

Lo sviluppo del prototipo ha beneficiato di ampie pre-analisi condotte dall'istituto nel campo dei robot mobili di servizio e di pulizia. Ad esempio, viene utilizzata la piattaforma mobile del robot di assistenza Care-O-bot® 4, già commercializzata da una spin-off dell'istituto come prodotto di serie. Moduli software esistenti per la navigazione, il riconoscimento 3D di oggetti e la manipolazione sono stati ulteriormente sviluppati in modo specifico per l'applicazione. Attualmente, vengono condotti i primi test di durata del robot negli uffici dell'Istituto Fraunhofer IPA. Successivamente, i dipendenti di un'azienda di pulizie testeranno il robot in un edificio esterno. Fino alla fine del progetto, prevista per febbraio 2021, il robot sarà ulteriormente ottimizzato sulla base di questi test. Le misurazioni della carica microbica nelle aree disinfettate serviranno a verificare il valore aggiunto del robot.

Inoltre, il progetto di ricerca »Disinfezione Mobile« (MobDi), avviato a ottobre di quest'anno e anch'esso finanziato dalla Gesellschaft Fraunhofer, utilizza e sviluppa ulteriormente le tecnologie di DeKonBot. In particolare, durante il progetto di un anno, verranno sviluppati nuovi metodi e strumenti di disinfezione, oltre a metodi di riconoscimento e pianificazione più complessi, per consentire una pulizia e disinfezione ancora più mirate.

Verso la produzione di serie

DeKonBot non ha ancora raggiunto la piena funzionalità, ma già ora i ricercatori dell'Istituto Fraunhofer IPA hanno elaborato un concetto per un prodotto di serie futuro. »In collaborazione con aziende interessate, vogliamo portare il robot di servizio nella pratica e contribuire così alla ripresa della vita pubblica anche in tempi di COVID«, afferma Graf, delineando i prossimi obiettivi. Diverse aziende di pulizia, coinvolte attivamente nello sviluppo del robot, hanno già manifestato interesse per l'uso di DeKonBot.