World Robot Summit: Wenn der Roboter das Klo putzt
Nach dem etwas schlappen Auftakt der Wettbewerbe standen sich beim World Robot Summit nun die Toilettenputzer gegenüber. Das wirkte teilweise etwas skurril.
Sieht so die Zukunft der Kloreinigung aus?
(Bild: Hans-Arthur Marsiske/heise online)
Elektronisch gesteuerte Toiletten sind in Japan recht verbreitet. Der Deckel hebt sich automatisch, wenn sich eine Person nähert, ebenso aktiviert sich die Spülung von selbst, sobald sie aufgestanden ist. Die Brille lässt sich nach Wunsch anwärmen und ein Tastenfeld ermöglicht die Steuerung weiterer Funktionen, die für Sprachunkundige allerdings nur teilweise verständlich sind.
Vor diesem Hintergrund ist es nicht überraschend, dass viele japanische Teams beim World Robot Summit (WRS) in Tokio für die Lösung der anspruchsvollen Aufgabe "Toilet Cleaning" (Toilettenreinigung) komplette selbstreinigende Toiletten konstruiert haben. "Das war ausdrücklich zugelassen", erklärt Yasushi Nakauchi (University of Tsukuba), Mitorganisator der Service Robotics Category. "Die Gesamtfläche der Toilette ist in einen schwarzen und einen grauen Bereich unterteilt. Der graue Bereich kann für Hardwareinstallationen genutzt werden." Das nutzten die Teilnehmer mit teilweise abenteuerlichen Designs, die nicht immer besonders effektiv putzten, aber einigen Unterhaltungswert hatten und dem bislang etwas schlapp angelaufenen Wettbewerb neuen Schwung verliehen.
Toilettenreinigung nach Punkten
Die Aufgabe bestand darin, den Rand einer Toilettenschüssel sowie die schwarze Bodenfläche darum herum zu reinigen. Zuvor wurde eine fluoreszierende Flüssigkeit versprüht, der Bereich mit Vorhängen abgedunkelt und bei Schwarzlicht ein Foto aufgenommen, sodass die Verteilung der Flüssigkeitsflecken genau vermessen werden konnte. Ein nach der Reinigung angefertigtes weiteres Foto ermöglichte es, die Arbeit des Roboters präzise einzuschätzen. Für die Reduzierung der feuchten Gesamtfläche um mindestens 80 Prozent gab es 50 Punkte. Zusätzlich zu der Flüssigkeit wurden eine leere Toilettenpapierrolle sowie vier kleine Papierfetzen auf dem Boden verteilt. Jedes vom Roboter eingesammelte oder an den Rand geschobene Objekt wurde mit 10 Punkten honoriert. Für den Aufbau des Systems und die Reinigung waren 20 Minuten Zeit.
World Robot Summit 2018 – Wettkampf der Toilettenreiniger (22 Bilder)
Die ersten beiden Teams (TAK und H3, beide aus Japan) hatten eigene selbstreinigende Toilettenschüsseln mitgebracht und installierten zusätzlich Vorrichtungen am Boden. Bei TAK war es eine Art Walze, die sich von einer Seite zur anderen bewegte, bei H3 zwei Arme, die wie Scheibenwischer hin und her klappten und sich gleichzeitig an einer Laufschiene langsam an der Schüssel entlang nach hinten bewegten. Auf diese Weise konnten die Papierschnipsel beseitigt werden, der nasse Fleck vor der Toilette blieb jedoch unerreichbar.
Bastlergeist hilft nur begrenzt
Mobile Roboter schienen gelegentlich von Staubsaugerrobotern inspiriert, etwa der des Teams Happy Mini @ Girls Art Project (Japan). Es war der kleinste Roboter im Wettbewerb, der sich bei der Reinigung des Bodens gut bewährte, an die Toilettenschüssel aber natürlich nicht heranreichte. Das von Hobbyrobotikern geformte japanische Team Kabutomushi nutzte einen Staubsaugerroboter für den Boden, der aber am Rande der Arena steckenblieb, und für die Reinigung des Schüsselrandes einen auf einem Holzkasten montierten Arm, der sich im 90-Grad-Winkel hin und her bewegte. Der Kasten wurde mit Klebeband am Boden befestigt und durch ein untergelegtes Brett auf die richtige Höhe gebracht. Das war sicherlich die Installation, die am meisten Maker Spirit ausstrahlte, im Wettbewerb aber nicht wirklich mithalten konnte.
Ein höherer technischer Aufwand garantierte aber auch nicht den Erfolg. Das Team HSRL-CoR (Japan) installierte auf beiden Seiten der Toilettenschüssel Schienen, auf denen Roboter mit Staubsaugern und Wischlappen entlangfahren sollten. Gesteuert wurde jeder Roboter von einem eigenen Laptop. Da die Kommunikation zwischen den beiden Computern nicht gleich zustande kam, verzögerte sich der Start. Als sich die Roboter dann doch bewegten und ihre teleskopartigen Aktuatoren mit den Lappen ausfuhren, zeigte sich, dass diese nicht weit genug reichten, um die nasse Stelle vor der Schüssel zu erreichen.
Konstruktion verhindert den Toilettengang
Am saubersten hinterließ das japanische Team TCR die Arena, installierte dafür allerdings auch den kompliziertesten Aufbau des ganzen Wettbewerbs. Der beanspruchte so viel Platz, dass ein Mensch die Toilette nicht mehr hätte benutzen können. Zudem waren die Wischbewegungen des Roboters programmiert, also nicht ohne weiteres auf Umgebungen mit anderen Maßen übertragbar.
Der Ansatz des Teams Homer von der Universität Koblenz, dem einzigen deutschen Teilnehmer, war da schon zukunftsweisender. Der Roboter navigierte autonom durch die Arena und kontrollierte auch den Arm anhand von Sensordaten. Er konnte den Greifer sehr genau auf die Papierschnipsel zu steuern, bekam sie jedoch nicht richtig in den Griff, weil sich beim ersten Versuch, die Toilettenschüssel zu reinigen, die in den Griff integrierten Schwämme verschoben hatten. Immerhin gelang die Reinigung der Schüssel beim zweiten Versuch sehr gut, für den Boden war dann aber nicht mehr genug Zeit.
Das Endergebnis wurde noch nicht bekannt gegeben, es dürfte aber TCR gewonnen haben. Homer kann auf einen der vorderen Plätze hoffen.
Noch viel zu tun bis Roboterreinigung
Insgesamt bestätigte der Wettbewerb die in der Studie Effirob bereits vor sieben Jahren formulierte Einschätzung, dass Reinigungsarbeiten als ein Anwendungsfeld für Serviceroboter von einer wirtschaftlichen Machbarkeit noch recht weit entfernt sind. Zugleich zeigte er aber auch, dass es lohnt, in dieser Richtung weiter zu forschen – und dass so ein Wettbewerb viele neue Ideen hervorbringen und damit die Forschung befruchten kann.
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(mho)
