Robot sprzątający odkurza, myje i opróżnia kosze na papier

Robot sprzątający z modułem mycia na mokro podczas testu w praktyce w szpitalu. (Źródło: Dussmann Group/Fotograf: Kay Herschelmann)

Robot sprzątający z modułem do odkurzania podczas testów w biurach głównej siedziby Dussmann w Berlinie. (Źródło: Fraunhofer IPA)

Robotyczny ramie potrafi samodzielnie rozpoznawać, chwytać kosze na papier i opróżniać ich zawartość do pojemnika zbiorczego. (Źródło: Fraunhofer IPA / Zdjęcie: Rainer Bez)

Oprogramowanie opracowane w Fraunhofer IPA automatycznie rozpoznaje cząstki brudu i odróżnia je od przedmiotów biurowych, które również mogą leżeć na podłodze. (Źródło: Fraunhofer IPA)

W ramach projektu badawczego »BakeR« powstał prototyp mobilnego robota sprzątającego, który dzięki swojej modułowej konstrukcji może wykonywać różne zadania. Projekt prezentuje robota i jego możliwości na targach branżowych CMS w Berlinie, w dniach od 24 do 27 września 2019 roku, w hali 1.2, stoisko 201 partnera projektu Kenter.

Celem projektu »BakeR« (System modułowy do efektywnych kosztowo, modułowych robotów sprzątających) było opracowanie robota serwisowego, który można łatwo dostosować do różnych zadań sprzątania. Dzięki temu może odciążyć personel sprzątający i wspierać go w pracy – najlepiej przez całą noc. To wsparcie jest kluczowe w obliczu wyzwań branży, takich jak rosnąca presja kosztowa, niedobór personelu i fluktuacja kadry. Ponadto robot sprzątający jest szczególnie przydatny w wrażliwych obszarach, gdzie sprzątanie mogłoby być powierzone tylko zaufanemu personelowi.

W ramach projektu powstała autonomicznie poruszająca się mobilna platforma robotyczna, moduły do sprzątania na mokro i odkurzania, a także elastyczny robotyczny ramie. W zależności od miejsca i rodzaju zadania sprzątania robot może sam wybrać i załadować odpowiedni moduł.

Szczegółowe planowanie i dokumentacja sprzątania

Robot planuje swoją pracę na podstawie dostępnych informacji o obiektach, takich jak dokumentacja pomieszczeń, zawierająca podstawowe informacje o poszczególnych pomieszczeniach, oraz plan rewiru, który określa wykonywane tam usługi. Na podstawie tych danych robot automatycznie dzieli powierzchnię do sprzątania na poszczególne pomieszczenia. Na tej podstawie oblicza optymalną kolejność sprzątania i generuje systematyczne wzory jazdy do inspekcji lub sprzątania powierzchni w pomieszczeniach. Uwzględnia się również miejsca, gdzie konieczne jest odkurzanie i mycie na mokro. Po zakończeniu sprzątania użytkownik otrzymuje cyfrowy protokół sprzątania, dokumentujący wszystkie wykonane czynności i zapewniający przejrzystość.

Zmienna funkcjonalność sprzątania

W przypadku opracowanych modułów sprzątających ważne było, aby robot mógł je automatycznie wymieniać, a w przyszłości można było dodawać kolejne moduły. »Potencjalni użytkownicy muszą móc optymalnie wykorzystać robota. Ponieważ jest to kluczowe dla ekonomicznego użytkowania«, wyjaśnia dr Birgit Graf, kierowniczka projektu BakeR i liderka grupy w Fraunhofer IPA.

Opracowany moduł do mycia na mokro wykorzystuje zmodyfikowany automat do mycia na mokro, który jest kompaktowo zintegrowany z zbiornikami na wodę. Ten wariant robota był testowany przez partnerów projektu pod koniec 2018 roku w szpitalu. W ramach testów kilku pracowników partnera projektu i usługodawcy FM, firmy Dussmann Service, przeprowadziło pełny przebieg operacji z robotem, oceniając obsługę i wydajność. Pierwsze opinie z ankiet były zadowalające: system zaopatrzenia w wodę i odprowadzania wody jest ergonomiczny, a czyszczenie urządzenia jest proste. Zidentyfikowane potencjały poprawy, które uwzględniono przy modyfikacji modułu, obejmowały m.in. poziom hałasu robota. Ponadto partnerzy projektu zoptymalizowali docisk modułu czyszczącego oraz jakość sprzątania i strategię jazdy robota. Aby sprawdzić wyniki sprzątania, opracowali także komponent oprogramowania, który potrafi wykrywać zacieki.

Moduł do sprzątania na sucho opiera się na popularnym odkurzaczu akumulatorowym, który został dostosowany do integracji z robotem. Za pomocą specjalnej aktywacji głowica szczotki odkurzacza może być przesuwana do przodu, do tyłu i na boki. W ten sposób można łatwo dotrzeć do trudno dostępnych miejsc, takich jak podłogi pod stołami. W przeciwieństwie do sprzątania na mokro, nie przeprowadza się pełnego sprzątania powierzchni do pokrycia. Zamiast tego robot, zgodnie z coraz częściej wymaganą »sprzątaniem ukierunkowanym na wynik«, jest w stanie automatycznie wykrywać zabrudzenia za pomocą oprogramowania, kierować się do nich i je usuwać. Oprogramowanie potrafi rozróżnić brud od typowych obiektów biurowych, takich jak długopisy czy nożyczki. Robot nie przenosi tych ostatnich. Robot sprzątający wyposażony w moduł ssący był testowany na początku 2019 roku w głównej siedzibie Dussmann Service w Berlinie. Również tutaj pracownicy okazali robotowi duże zainteresowanie i ocenili koncepcję jako sensowną i przydatną.

Drzwi i kosze na papier

Oprócz sprzątania podłóg, sprzątanie biura obejmuje inne zadania obsługowe, które dla ludzkiego pracownika nie stanowią problemu, ale dla robota są wyzwaniem. Ludzie naturalnie otwierają drzwi biurowe, przesuwają krzesła, aby dostać się pod stół odkurzaczem, lub chwytają kosz na papier, aby go opróżnić. »Chcieliśmy przenieść te umiejętności na robota, aby jeszcze bardziej zwiększyć jego możliwości zastosowania«, dodaje Graf.

Trzecim modułem opracowanym w ramach projektu jest więc robotyczne ramię z specjalnym chwytakiem. Oprogramowanie rozpoznawania obiektów wskazuje robotowi, gdzie znajdują się obiekty do chwycenia. Oprogramowanie do mobilnej manipulacji planuje ruch i chwyt ramienia robota, aby wykonać żądane zadanie obsługi.

Robot sprzątający zaprezentowany na targach CMS jest wynikiem trzyipółletniej współpracy partnerów badawczych, użytkowych i technologicznych. Firmy Kentner, Metralabs i Amtec zbudowały robota. Fraunhofer IPA opracowało podstawowe komponenty oprogramowania do segmentacji i pokrycia powierzchni środowiska pracy, rozpoznawania obiektów, zabrudzeń i zacieków oraz do mobilnej manipulacji. Dussmann Service, doświadczony dostawca usług sprzątających, określił wymagania z praktycznego punktu widzenia i ocenił moduły sprzątania. Prezentacja na targach kończy projekt, który zakończy się 30 września.