使用紫外線或噴霧附件工作的消毒機器人有一個缺點:機器人智能在無人的環境中使用。因此,幾個德國弗勞恩霍夫研究所(Fraunhofer-Gesellschaft)的下屬機構開發了一個不同的解決方案。
在辦公樓的實際測試中,清潔人員能夠使用平板電腦對機器人進行教學。照片:Rainer Bez / Fraunhofer IPA
即使許多辦公室目前人員稀少,清潔工仍然有他們的工作要做。他們確保門把手和電燈開關等接觸面得到清潔,有時一天要清潔數次。這可以防止病毒通過員工的手傳播。一年多前,Fraunhofer-Gesellschaft的研究人員認為,一定有另一種方法。
憑借其靈活的清潔工具,DeKonBot 2 可以對不同的表面進行消毒。照片來源:Rainer Bez / Fraunhofer IPA
迅速實施的研究
研究資金如何快速產生具體成果,現在由聯合項目 "MobDi - 移動消毒 "證明,該項目于2020年10月啟動,是德國弗勞恩霍夫協會對抗日冕行動方案的一部分,幾天前已經完成。在德國弗勞恩霍夫制造工程和自動化研究所(IPA)的領導下,共有12家機構為基于機器人的建筑物移動清潔和消毒開發了新的解決方案。
他們的移動清潔機器人DeKonBot 2擦拭表面。出于安全考慮,以前可用的自動化解決方案,如基于紫外線的消毒機器人或用于噴霧消毒的機器人,只能在房間里沒有人的時候進行消毒。因此,經常需要對表面進行擦拭消毒--例如在醫院房間或技術設備和基礎設施上,如電燈開關或電梯按鈕--仍然是由清潔人員進行的。
具有實際意義的進一步發展
在正常操作期間,平板電腦連接到機器人。然后機器人應該獨立地從一個物體移動到下一個物體。照片來源:Rainer Bez / Fraunhofer IPA
DeKonBot 2是同名消毒機器人的進一步升級,IPA在2020年首次展示了這一機器人。現在,機器人專家們根據以往的經驗,在結構、成本和功能方面對硬件組件進行了改進。IPA的科學家、負責建造機器人的西蒙-鮑姆加登解釋說:"另一個挑戰是靈活地設計清潔工具,以節省空間的方式,同時使其能夠有效地對各種各樣的物體進行消毒。”
現在使用德國MetraLabs公司的Scitos X3作為移動基地,而不是以前使用的全向平臺。由于其差動驅動,這更具有成本效益,并為所有必要的上層建筑提供了更多的空間。來自Universal Robots(丹麥優傲機器人)的協作式六軸關節臂機器人現在坐在移動部件上,用它可以接觸到所有相關的接觸面。DeKonBot 2現在使用一個刷子系統,而不是之前選擇的微纖維海綿。這可以防止病菌被帶離。這是因為刷子是用消毒劑完全消毒的。
軟件幫助定位
機器人可以配備不同的消毒工具。這是來自 Fraunhofer IOSB 的 UVC 消毒工具。照片來源:Rainer Bez / Fraunhofer IPA
軟件幫助機器人識別要消毒的物體。為此,這些算法通過機器學習方法進行了訓練,以便它們在不同的環境條件下(例如不同的照明條件)可靠地運行。畢竟,他們必須在房間里找到不同形狀的門把手、門把手、燈開關和電梯按鈕。通過機器學習過程,機器人現在可以根據二維攝像機圖像識別物體,并將它們分類為不同的物體類型。機器會相應地調整其清潔運動。一個新開發的傳感器系統也被用來確定要清潔的物體的確切位置和輪廓。這使用了一個線型激光掃描儀,也能可靠地檢測到反射表面。
為了測試其是否適合實際使用,來自IPA和德國弗勞恩霍夫國際管理和知識經濟中心(IMW)的研究人員在屬于能源供應商EnBW的辦公大樓的一個樓層進行了一周的測試。鮑姆加登總結說:我們對技術可靠性和取得的性能數據非常滿意"。機器人在操作環境中的自主導航工作無懈可擊。鮑姆加登說,門把手和電燈開關也被成功識別和消毒。只有在門把手方面,偶爾會有一些困難。該機器人在民眾中得到了高度認可。
這就是盈利能力分析的內容
到目前為止,該機器人已經能夠在類似于測試中的條件下每小時清潔30個物體。弗勞恩霍夫IMW的計算表明,每小時45個物體的性能會帶來經濟的使用。在經濟情況下,機器人隨后工作了24小時,包括充電時間。這種計算方法的折舊期為8年。在未來一年里,IPA希望與MetraLabs公司一起將機器人推向產品成熟期。然后,它可以在2023年初交付。
機器人配備了來自弗勞恩霍夫表面工程和薄膜研究所 (IST) 的等離子體消毒工具。照片來源:Rainer Bez / Fraunhofer IPA
來自德國科學家們并不孤單,他們研發的擦拭消毒機器人。就在幾天前,Alphabet開發團隊還提出了一個解決方案,現在要在谷歌的一些辦公室中使用。
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