BakeR

Cluster: Robotik

Baukastensystem für kosteneffiziente, modulare Reinigungsroboter

Kurzsteckbrief
Übergeordnetes Ziel des Projekts BakeR ist die Entwicklung eines universell einsetzbaren Serviceroboters, der durch wiederverwendbare Software- und Hardware-Module auf individuelle Arbeitsgänge angepasst werden kann. Im Rahmen des Projekts soll dafür exemplarisch eine mobile Roboterplattform entwickelt werden, die mit verschiedenen Modulen zur automatisierten Reinigung ausgestattet wird. Der daraus entstehende Prototyp soll in der Büroreinigung getestet werden, wo der Roboter die benötigten Module
je nach Ort und Putzvorgang auswählen und aufnehmen kann.

Ausgangslage
Manuell zu bedienende Reinigungsgeräte weisen einen hohen Erklärungs- und Bedienungsaufwand auf, und es gibt immer weniger erfahrenes Reinigungspersonal.
Daher ist die Reinigungsbranche zunehmend an Automatisierungslösungen interessiert. Hohe Komponentenkosten und die Komplexität der Technologien vorhandener Lösungen haben bisher jedoch die Marktreife von Reinigungsrobotern, vor allem im professionellen Bereich,
verhindert. Existierende Serviceroboter weisen bisher eine starke Spezialisierung auf den vorgesehenen Einsatzbereich auf, was den Transfer in andere Anwendungsfelder teuer und teilweise sogar unmöglich macht und damit eine Wiederverwendung einschränkt. Bislang fehlt es demnach an einem Konzept für das einfache und kostengünstige Zusammenführen verschiedener Hardware- und Softwarekomponenten, um Roboter flexibel an neue Aufgaben wie zum Beispiel die automatisierte Reinigung anzupassen.

Ziel
Übergeordnetes Ziel des BakeR-Projekts ist es, die günstigere und flexible Herstellung von Servicerobotern zu vereinfachen. Dafür soll im Rahmen des Projekts ein modulares Hardwarekonzept entwickelt werden, das es ermöglicht, eine mobile Basisplattform exemplarisch mit verschiedenen Modulen für die automatisierte Reinigung zu versehen. Der daraus entstehende Prototyp eines Serviceroboters soll in der Büroreinigung getestet werden, wo der Roboter die benötigten Module je nach Ort und Putzvorgang auswählen und aufnehmen kann. Gleichzeitig werden Software-Komponenten (weiter-)entwickelt und für den Praxiseinsatz optimiert, die für die Umsetzung des Anwendungsszenarios „Büroreinigung“ benötigt werden. Hierzu zählen Funktionen wie die Bildverarbeitung, insbesondere Objekterkennung und Umgebungserfassung, die mobile Manipulation und die Navigation.
Durch die Modularisierung von Roboter-Technologien ist es möglich, die Entwicklungskosten neuer Serviceroboter drastisch zu senken, da viele Module und Funktionen für verschiedene Anwendungen wiederverwendet werden können. Dadurch können Hersteller leichter neue Roboterlösungen entwickeln.

Praktische Anwendung
Der entwickelte Reinigungsroboter soll in mehreren Evaluierungsstufen in der automatisierten Büroreinigung getestet werden. Sowohl in Büroräumen als auch auf Fluren soll er Hartböden wischen sowie Verschmutzungen auf Teppichböden automatisch entfernen. Der Roboter verfügt zudem über einen Roboterarm und Greifer, mit dem er Papierkörbe fassen und leeren, Türen öffnen oder Stühle verrücken kann. Mit Hilfe seiner Sensoren kann der Roboter relevante Umgebungsmerkmale und zu greifende Gegenstände erkennen. Verschmutzungen, die der Roboter nicht selbst entfernen kann, sollen in einer Grundrisskarte protokolliert werden, so dass sie zu einem anderen Zeitpunkt, zum Beispiel falls die Reinigung nachts durchgeführt wird, am nächsten Morgen, vom Reinigungspersonal entfernt werden können.

Konsortium
Fraunhofer IPA (Konsortialführer), Dussmann Service Deutschland GmbH, KENTER Bodenreinigungsmaschinen Vertriebs- und Service GmbH, MetraLabs GmbH Neue Technologien und Systeme