Robot di pulizia aspira, pulisce e svuota i cestini della carta

Il robot pulitore con modulo di pulizia a umido durante il test pratico in un ospedale. (Fonte: Dussmann Group/Fotografo: Kay Herschelmann)

Il robot pulitore con il modulo per l'aspirazione durante la prova negli uffici della sede principale di Dussmann a Berlino. (Fonte: Fraunhofer IPA)

Il braccio robotico può riconoscere autonomamente i bidoni della carta, afferrarli e svuotarne il contenuto in un contenitore di raccolta. (Fonte: Fraunhofer IPA /Foto: Rainer Bez)

Il software sviluppato presso il Fraunhofer IPA riconosce automaticamente le particelle di sporco e le distingue dagli oggetti da ufficio che potrebbero essere anch'essi sul pavimento. (Fonte: Fraunhofer IPA)

Nel progetto di ricerca »BakeR« è stato creato un prototipo di robot di pulizia mobile, che grazie alla sua struttura modulare può svolgere diverse mansioni. Il progetto presenta il robot e le sue capacità alla fiera specializzata per la pulizia e l'igiene CMS a Berlino dal 24 al 27 settembre 2019, nella Hall 1.2 allo stand 201 del partner del progetto Kenter.

Lo scopo del progetto »BakeR« (Sistema modulare per robot di pulizia economici ed efficienti) era sviluppare un robot di servizio facilmente adattabile a diverse attività di pulizia. In questo modo può alleggerire il personale di pulizia e supportarlo nel suo lavoro – idealmente durante tutta la notte. Questo supporto è fondamentale rispetto alle sfide del settore come la crescente pressione sui costi, la carenza di personale e il turnover. Inoltre, un robot di pulizia è particolarmente adatto per aree sensibili, dove altrimenti potrebbe intervenire solo personale affidabile.

Nel progetto sono state sviluppate una piattaforma robotica mobile a navigazione autonoma, moduli per la pulizia umida e l’aspirazione, e un braccio robotico versatile. A seconda del luogo e del tipo di pulizia, il robot può scegliere e attivare autonomamente il modulo più adatto.

Pianificazione dettagliata della pulizia e documentazione

Il robot pianifica il suo lavoro sulla base delle informazioni sugli oggetti disponibili, come il registro delle stanze, che contiene informazioni di base su ciascuna stanza, e il piano di reparto, che definisce i servizi da svolgere. Con queste informazioni, il robot può segmentare automaticamente l’area da pulire in singole stanze. Sulla base di questa segmentazione, calcola una sequenza ottimale di pulizia e genera schemi di percorso sistematici per l’ispezione o la pulizia superficiale nelle stanze. Viene anche considerato dove è necessario aspirare e dove bisogna passare il panno umido. Dopo aver completato la pulizia, l’utente riceve un protocollo digitale che documenta tutte le attività svolte, garantendo trasparenza.

Funzionalità di pulizia variabili

Per i moduli di pulizia sviluppati, era importante che il robot potesse cambiarli automaticamente e che in futuro potessero essere aggiunti altri moduli. «Gli utenti potenziali devono poter utilizzare il robot al massimo delle sue capacità. Questo è essenziale per un impiego economico», spiega la Dr.ssa Birgit Graf, responsabile del progetto BakeR e capo gruppo presso il Fraunhofer IPA.

Il modulo sviluppato per la pulizia umida utilizza un automa di pulizia umida modificato, che è compatto e integrato con i serbatoi d’acqua. Questa versione del robot è stata testata dai partner di progetto alla fine del 2018 in un ospedale. Durante i test, diversi dipendenti del partner di progetto e del fornitore di servizi FM Dussmann Service hanno simulato un’intera operazione con il robot, valutandone l’uso e le prestazioni. Il primo feedback raccolto è stato soddisfacente: il sistema di approvvigionamento e scarico dell’acqua è ergonomico, la pulizia del dispositivo è semplice. Le potenziali migliorie identificate, che sono state considerate durante la revisione del modulo, riguardano tra l’altro il livello di rumore del robot. Inoltre, i partner di progetto hanno ottimizzato la pressione di contatto del modulo di pulizia e la qualità della pulizia, così come la strategia di guida del robot. Per verificare i risultati della pulizia, hanno sviluppato anche una componente software in grado di riconoscere le macchie d’acqua.

Il modulo per la pulizia a secco si basa su un aspirapolvere a batteria commerciale, adattato per l’integrazione nel robot. Con l’ausilio di un’attuazione speciale, la testina del pennello dell’aspirapolvere può essere spostata avanti, indietro e lateralmente. In questo modo, anche le aree di difficile accesso, come i pavimenti sotto i tavoli, sono facilmente raggiungibili. A differenza della pulizia umida, questa modalità non prevede una pulizia completa dell’area da coprire. Al contrario, il robot, secondo la sempre più richiesta «pulizia orientata ai risultati», è in grado di riconoscere automaticamente sporco e macchie tramite software, di dirigersi verso di esse e di rimuoverle. Il software può distinguere tra sporco e oggetti tipici da ufficio come penne o forbici. Quest’ultime il robot non le raccoglie. Il robot di pulizia equipaggiato con il modulo di aspirazione è stato testato a metà del 2019 presso la sede principale di Dussmann Service a Berlino. Anche in questa occasione, i dipendenti hanno mostrato grande interesse e hanno valutato il concetto di base come sensato e utile.

Porta e bidoni della spazzatura sotto controllo

Oltre alla pulizia dei pavimenti, la pulizia dell’ufficio comprende altre attività di gestione che per un operatore umano non rappresentano problema, ma per il robot sì. Le persone aprono naturalmente una porta dell’ufficio, spostano una sedia per arrivare sotto il tavolo con l’aspirapolvere, o prendono un bidone della spazzatura per svuotarlo. «Volevamo trasferire queste capacità al robot e così ampliare le sue possibilità di impiego», aggiunge Graf.

Il terzo modulo sviluppato nel progetto è quindi un braccio robotico con una pinza speciale. Un software di riconoscimento oggetti indica al robot dove si trovano gli oggetti da afferrare. Un software di manipolazione mobile pianifica il movimento e la presa del braccio robotico, per eseguire il compito desiderato.

Il robot di pulizia presentato alla fiera CMS è il risultato di una collaborazione di tre anni e mezzo tra partner di ricerca, applicativi e tecnologici. Le aziende Kentner, Metralabs e Amtec hanno costruito il robot. Il Fraunhofer IPA ha sviluppato le componenti software di base per la segmentazione e la copertura dell’area di intervento, per il riconoscimento di oggetti, sporco e macchie, e per la manipolazione mobile. Dussmann Service, come esperto fornitore di servizi di pulizia, ha definito i requisiti dal punto di vista pratico e valutato i moduli di pulizia. La partecipazione alla fiera conclude il progetto, che si concluderà il 30 settembre.