Reinigung

Ausgangssituation

Viele Reinigungsaufgaben, obwohl monoton und wiederkehrend, werden heutzutage noch immer manuell durchgeführt. Wenn Maschinen zum Einsatz kommen, werden diese typischerweise von Menschen gesteuert. Nachteile manuell bedienter Reinigungsgeräte sind jedoch die anfallenden Personalkosten einschließlich des Einarbeitungs- und Bedienungsaufwands. Die besonders hohe Personalfluktuation im Reinigungsgewerbe erfordert ständig neue Einarbeitungszeiten. Der demografische Wandel führt außerdem dazu, dass es immer weniger qualifiziertes Reinigungspersonal gibt. In sicherheitsrelevanten Bereichen benötigt man zudem sehr vertrauensvolles Personal. Durch die zunehmende Komplexität moderner Architekturen gibt es darüber hinaus immer mehr Gebäude, bei denen die zu reinigenden Bereiche gar nicht oder nur schwer vom Reinigungspersonal zu erreichen sind. Weitere potentielle Einsatzfelder autonomer Reinigungslösungen betreffen industrielle Umgebungen oder Reinigungsgeräte, die für den Menschen eine Gefährdung darstellen. Hier könnte eine autonom arbeitende Arbeitsmaschine die möglichen Sicherheitsrisiken stark reduzieren.

Kompetenzen und Projektbeispiele

Das Fraunhofer IPA beschäftigt sich seit vielen Jahren mit der Entwicklung relevanter Schlüsseltechnologien für die Reinigungsrobotik. Dabei geht es sowohl um die sensorische Erfassung reinigungsrelevanter Parameter als auch um die Entwicklung einer speziell für das Einsatzfeld angepassten Roboter-Hardware. So wurden zum Beispiel verschiedene Konzepte für Kletterroboter zur Fenster- bzw. Fassadenreinigung oder für die automatisierte Reinigung von Solarzellen erarbeitet.

Für ein mobiles Reinigungsgerät, das der Dekontamination von Fahrzeugen dient, wurde ein neues Sensor- und Steuerungssystem entwickelt. Damit kann nicht nur die Kontur des zu reinigenden Fahrzeugs exakt erfasst werden, sondern auf Basis der Fahrzeuggeometrie werden auch die Reinigungsbalken, die mithilfe eines Hydraulikkrans über das Fahrzeug bewegt werden, passgenau positioniert.

Im Projekt AutoPnP beschäftigte sich das Fraunhofer IPA mit der Entwicklung von Lösungen, um Serviceroboter für die Reinigung von Bürogebäuden einsetzen zu können. Dafür wurden Softwarefunktionen für die Schmutzerkennung, die zielgerichtete Bodenreinigung sowie das automatische Leeren von Papierkörben entwickelt.

Im Projekt »BakeR« werden Serviceroboter-Technologien für Reinigungsroboter weiterentwickelt, um einen Beitrag zu deren Marktreife zu leisten. Ziel ist der Aufbau eines modularen Reinigungsroboters mit mobiler Basisplattform, der die Module automatisch erkennt und seine Funktionalität daran anpasst.


Leistungsangebot

  • Analyse der Reinigungsaufgabe, Aufnahme der Randbedingungen und Anforderungen
  • Konzeption von Lösungen für eine automatisierte bzw. teilautomatisierte Reinigung, Durchführung von Vorversuchen für kritische Teilsysteme, Bewertung und Auswahl des Lösungssystems
  • Abstimmung der Schnittstellen mit dem Gesamtsystem bzw. dem Gebäude
  • Entwicklung und Konstruktion, Software-, Hardware- und Elektronikdesign
  • Realisierung (Fertigung, Montage und Programmierung), erste Testläufe von Teilsystemen und dem Gesamtsystem in einer realitätsgetreuen Testumgebung
  • Sicherheitszertifizierung, Inbetriebnahme vor Ort, Abnahme, Nutzerschulung

Robotergestützte Gebäudereinigung

 

Automatisierte Fahrzeugreinigung

LKW, Militärfahrzeuge und andere Sonderfahrzeuge sollen mit hohem Durchsatz gereinigt und getrocknet werden. Für die Steuerung dieser komplexen Aufgabe mussten Robotertechnologie, Laserscanntechnik und modernstes Software-Engineering zusammengeführt werden.

 

AutoPnP - Plug&Play für Automatisierungssysteme

Im Forschungsvorhaben AutoPnP wird eine Software-Architektur zur Integration von Hard- und Softwarekomponenten entworfen, um komplexe Systeme einfacher, schneller und kosteneffizienter zu entwickeln und an dynamische Einsatzfelder anzupassen.

 

BakeR – Baukastensystem für kosteneffiziente, modulare Reinigungsroboter

Im Projekt »Baker« werden Serviceroboter-Technologien für Reinigungsroboter weiterentwickelt, um einen Beitrag zu deren Marktreife zu leisten.

 

Quirl: System zur automatischen Fensterreinigung

Insbesondere im privaten Umfeld ist das Fensterputzen eine der unbeliebtesten und undankbarsten Reinigungsaufgaben. Deshalb hat das Fraunhofer IPA ein System für den Haushalt zur automatischen Fensterreinigung entwickelt.

 

RACCOON: Tragbarer Roboter zur Fensterreinigung

Ziel des Projektes war die Entwicklung eines von einem Menschen tragbaren Roboters zur autonomen Reinigung einzelner Fensterscheiben. Die primären Herausforderungen lagen hier in der Entwicklung eines Mechanismus für die sichere Bewegung auf dem glatten und senkrechten Untergrund der Fensterscheibe.

 

SolarClean: Automatische kontinuierliche Reinigung von Solarzellen

Das Projekt »SolarClean« befasste sich mit der automatischen Reinigung von Solarpanels, insbesondere unter Aspekten der Wirtschaftlichkeit.