BakeR – Baukastensystem für kosteneffiziente, modulare Reinigungsroboter

In Kürze

Im Projekt »Baker« wurden Serviceroboter-Technologien für Reinigungsroboter weiterentwickelt, um einen Beitrag zu deren Marktreife zu leisten. Entstanden ist der Prototyp eines mobilen, autonom navigierenden Reinigungsroboters, der mit seiner modularen Bauweise staubsaugen und nassreinigen kann. Ausgestattet mit dem ebenfalls im Projekt entstandenen, flexibel einsetzbaren Roboterarm kann er unter anderem Papierkörbe leeren. Das Fraunhofer IPA entwickelte im Projekt die zugrundeliegenden Softwarekomponenten für die Segmentierung und Flächenabdeckung der Einsatzumgebung, für die Objekt-, Schmutz- und Schlierenerkennung und für die mobile Manipulation. In mehreren Praxistests konnte der Roboter seine Fähigkeiten für die Büroreinigung unter Beweis stellen.

Im Detail

Durch die einfache Anpassung an unterschiedliche Reinigungsaufgaben kann der Roboter Reinigungspersonal flexibel bei der Arbeit unterstützen. Beispielsweise kann das Personal den Roboter in der Büroreinigung abends vor Ort vorbereiten und starten. Er arbeitet dann in dessen Abwesenheit die ganze Nacht hindurch. Seine Arbeit plant der Roboter auf Basis der vorliegenden Objektinformationen. Darauf aufbauend errechnet er eine optimale Reinigungsreihenfolge und generiert systematische Fahrmuster. Dabei berücksichtigt er, wo gesaugt und wo nass gewischt werden muss. Je nach Ort und Vorgang wählt der Roboter das passende Reinigungsmodul selbst aus und kann es eigenständig wechseln:

• Das Modul für das Nasswischen nutzt einen modifizierten Nassschrubb-Automaten. Um die Reinigungsergebnisse zu prüfen, ist eine Softwarekomponente entwickelt worden, die Schlierenbildung erkennen kann.
• Mit dem Trockenreinigungsmodul findet keine Komplettreinigung von Flächen statt. Entsprechend der oft geforderten »ergebnisorientierten Reinigung« erkennt der Roboter Verschmutzungen automatisch, fährt gezielt darauf zu und entfernt sie. Dabei kann die Software zwischen Schmutz und Objekten wie zum Beispiel Stiften auf dem Boden unterscheiden und rührt letztere nicht an.
• Das dritte Modul ist ein Roboterarm mit einem speziellen Greifer. Mit diesem kann der Roboter weiterführende Handhabungsaufgaben wie das Öffnen von Türen oder das Verrücken eines Stuhles erledigen, um auch unter Bürotischen reinigen zu können. Durch Sensoren weiß der Roboter, wo sich zu greifenden Objekte wie Papierkörbe befinden.

Projektpartner: Fraunhofer IPA (Projektkoordination), Dussmann Service Deutschland GmbH, KENTER Bodenreinigungsmaschinen Vertriebs- und Service GmbH, MetraLabs GmbH Neue Technologien und Systeme, AMTEC Robotics Consult (Unterauftragnehmer).

Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen der Hightech-Strategie 2020 gefördert.

Laufzeit: 03/2016 bis 09/2019.