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