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Forschung & Entwicklung

Stuttgart,  27. Mai 2016


Modulare Serviceroboter sollen bei der Reinigung von Gebäuden helfen

Autonome Reinigungsroboter in gewerblichen Anwendungsfeldern wirtschaftlich nutzen: Daran arbeiten unter der Koordination des Fraunhofer IPA, Stuttgart, die Firmen Dussmann Service, Kenter, MetraLabs und Amtec Robotics Consult im kürzlich gestarteten Projekt "BakeR – Baukastensystem für kosteneffiziente, modulare Reinigungsroboter".

Ziel des Projektes, das bis zum Jahr 2019 läuft, ist es, die Entwicklung von Reinigungsrobotern günstiger und einfacher zu gestalten. Dazu sollen modulare und leicht wiederverwendbare Hardware- und Softwarekomponenten entworfen werden. Die Projektergebnisse des produktnahen Prototyps eines modularen Reinigungsroboters sollen in der Büroreinigung getestet werden: Er soll über Nacht die Böden reinigen und Papierkörbe leeren. Das Personal wiederum wird für die nicht sinnvoll automatisierbaren Arbeiten eingesetzt. Verschmutzungen, die der Roboter nicht selbst entfernen kann, sollen in einer Grundrisskarte protokolliert und am nächsten Morgen vom Reinigungspersonal entfernt werden.

Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen der Hightech-Strategie 2020 gefördert. Projektträger ist das Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR, Bremen.

Hintergrund: Das Interesse an Automatisierungslösungen für die Reinigungsbranche hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Mit Reinigungsrobotern kann die Branche besser dem steigenden Kostendruck,  dem Personalmangel und der hohen Personalfluktuation begegnen. Reinigungsroboter ermöglichen zudem eine praktisch fehlerlose und verbesserte Produktivität für die zunehmend geforderte ergebnisorientierte Reinigung. Sie sind besonders geeignet für den Einsatz in sensiblen Bereichen, wo bislang sehr vertrauensvolles Reinigungspersonal arbeiten muss, um Sicherheitsrisiken zu minimieren.
Das ungünstige Verhältnis von Kosten und Leistung sowie die Komplexität der Technologien vorhandener Lösungen verhinderten jedoch bisher eine Marktreife der Produkte.


Einwicklung einer mobilen Basisplattform
Mithilfe der im Projekt "BakeR" weiterentwickelten Serviceroboter-Technologien soll die Rentabilität und Flexibilität von Reinigungsrobotern deutlich verbessert und ein Beitrag zur Marktreife geleistet werden. Ein modulares Hardwarekonzept soll es ermöglichen, eine mobile Basisplattform mit verschiedenen Reinigungsmodulen zu versehen. Die Module werden automatisch erkannt und die angebotene Funktionalität des Roboters entsprechend angepasst. Möglich wird die »Plug-and-Play«-Funktionalität durch standardisierte Schnittstellen von Hardware und Software. Für letztere kommt das frei verfügbare Robot Operating System ROS zum Einsatz.

Damit werden Vorarbeiten aus dem Projekt "AutoPnP – Plug & Play für Automatisierungssysteme", in dem es ebenfalls um die roboterunterstützte Reinigung mithilfe des Serviceroboters Care-O-bot® 3 ging, hinsichtlich der benötigten Zuverlässigkeit für den Praxisbetrieb weiterentwickelt und um neue Fähigkeiten erweitert. Hierzu zählen Funktionalitäten wie die Bildverarbeitung und Umgebungserfassung sowie Navigation und mobile Manipulation im öffentlichen Raum. Zudem ist ein geeignetes Sicherheitskonzept ein zentraler Aspekt für den erfolgreichen Praxiseinsatz und wird für die Anwendung entsprechend entwickelt und umgesetzt.

Das neue Konzept soll eine effiziente Wiederverwendung von Hardware- und Softwarekomponenten ermöglichen, Entwicklungskosten reduzieren und die Zusammenarbeit zwischen Herstellern und Zulieferern fördern.