Die Reinigung von Parkwegen eignet sich gut als Benchmarking-Szenario für Reinigungsroboter. Das Transferzentrum Roboter im Alltag (RimA) hat Stakeholder-Interviews [1] geführt, aus denen Kriterien und Basistechnologien für ein solches Szenario hervorgehen. So wird ein Vergleich von Reinigungsrobotern im öffentlichen Raum möglich. Einen Weg der Umsetzung eines solchen Benchmarking-Szenarios stellt der Vergleich in einem Wettbewerb dar. In Abbildung 1 ist der potenzielle Aufbau für die Parkreinigung dargestellt.
Gegenstand der Reinigung sind ein Weg mit verschiedenen Arten von Verschmutzungen und der dazugehörige Wegrand (bis zu 1 m Abstand vom Weg).
Ein solcher Wettbewerb findet optimalerweise in einer echten Parkumgebung statt. Die Verschmutzung wird durch Glas, Plastikbecher, Papier, Zigarettenstummel usw. verursacht (siehe Abbildung 2) und unterscheidet sich z.B. in Größe, Material, Feuchtigkeit, Erscheinungsbild und Sichtbarkeit. Bonuspunkte können für die Entfernung von schwer erreichbarem Müll, z.B. unter Parkbänken oder hinter Hindernissen, vergeben werden. Verschiedene Hindernisse (z.B. Bordstein, Fahrradbarrieren, Bänke und parkende Autos) dienen einem Vergleich des Umgangs mit Hindernissen und die Reinigungsfähigkeiten in schwer zugänglichen Bereichen (ergo: unter der Bank oder dem Auto). Dieser Aufbau ermöglicht es, verschiedene technische Herausforderungen wiederzuspiegeln. Die Benchmark-Bewertung berücksichtigt die Menge der gesammelten Gegenstände (in Gewicht oder Menge) oder die Zeit, die benötigt wird, um die Reinigungsaufgabe zu erledigen.
Technische Anforderungen eines möglichen Wettbewerbs
Der Wettbewerb ist entsprechend dem Anwendungsfall plattformunabhängig konzipiert, sodass auch bestehende Plattformen verwendet werden können. Es ist beispielsweise möglich, mit unbemannten Luftfahrzeugen, unbemannten Bodenfahrzeugen, Laufrobotern oder sogar Kombinationen mehrerer Plattformen teilzunehmen. Die technischen Anforderungen werden in Form einer technischen Abnahme (Inspektion) zu Beginn des Wettbewerbs überprüft. Die Teilnahme am restlichen Wettbewerb ist nur möglich, wenn alle technischen Anforderungen erfüllt sind. Die technischen Anforderungen sind wie folgt definiert:
Gewicht ≤ 150 kg Größe ≤ 1,2 m × 0,75 m × 1 m (L×B×H) Gut sichtbarer und erreichbarer Not-Aus-Schalter Hindernisvermeidung (Vermeidung von Menschen, Tieren und anderen Hindernissen)
Diese Anforderungen sind inspiriert von nicht-autonomen Reinigungsmaschinen für öffentliche Räume und Mobilitätsrollern. Roboter, die verglichen werden, sollten den Größen- und Gewichtsbeschränkungen folgen. Weiterhin ist es erforderlich, dass die Roboter sich auf dem Weg und potenziell am Wegrand bewegen können, ohne diesen zu beschädigen. Zu jeder Zeit sollten teilnehmende Roboter schnell vom Benchmarking-Feld evakuiert werden können.
Regeldefinition
Folgend findet sich ein mögliches Regelwerk am Beispiel der robotischen Reinigung am Wegrand.
Setup
Location Ort: Diese Aufgabe findet in einem Park statt. Parkbuchten: Angrenzend an den Weg wird es Parkbuchten geben.
Laufzeit 20 Minuten
Personen Es können sich Personen in dem zu reinigenden Bereich aufhalten. Es ist ein Sicherheitsabstand von 1,5 m zu diesen einhalten.
Verunreinigungen (Anzahl 100 Stück) Zigarettenstummel Glasscherben Plastiktüten unbekannte Verunreinigungen
Objekte Umlaufsperren: Es werden Umlaufsperren installiert, welche der Roboter überwinden muss, um einen schwer zugänglichen Geländebereich zu erreichen. Diese Umlaufsperren richten sich nach den Definitionen der StVO [2]. Parkbänke: An den Wegen werden Parkbänke stehen. Unter diesen oder in deren Nähe können Verunreinigungen auftreten. Mülleimer: Mülleimer werden am Weg installiert sein. In deren Nähre kann es zu Verunreinigungen kommen. Parkende Autos: In den Parkbuchten können Autos stehen. Unter diesen kann sich Abfall befinden. Pflanzen: Der Austragungsort ist bepflanzt. Bäume können die Befahrbarkeit auf dem Weg einschränken, Müll kann in Hecken am Wegesrand hängen. Blühende Blumen sollen nicht als Müll kategorisiert werden.
Ablauf
Verunreinigungen verteilen
Die Jury verteilt die Verunreinigungen und stellt sicher, dass: ausreichend bekannte Verunreinigungen verteilt wurden, ausreichend unbekannte Verunreinigungen verteilt wurden, Umlaufsperren in Ordnung sind, Verunreinigungen am Wegesrand vorhanden sind.
Start: Mit dem Startsignal beginnt der Roboter die Reinigung.
Ende: Nach der Laufzeit des Wettbewerbs muss der Roboter stillstehen und das Reinigungsergebnis wird ausgewertet.
Jury-Anweisungen
Die Jurymitglieder müssen: vor jedem Wettbewerbslauf die folgenden Aufgaben erledigen: Verteilen der Verunreinigungen. nach jedem Wettbewerbslauf die folgenden Aufgaben erledigen: Auswertung der Reinigungsrate durch Zählen der verbleibenden Verunreinigungen.
Ein Vorschlag für einen Bewertungsbogen ist in Abbildung 3 dargestellt.
Referenzen
[1] R. Memmesheimer, M. Overbeck, B. Kral, L. Steffen, S. Behnke, M. Gersch und A. Roennau, „Cleaning Robots in Public Spaces: A Survey and Proposal for Benchmarking Based on Stakeholders Interviews“ in Proceedings of 27th RoboCup International Symposium, Eindhoven, Netherlands, 2024.
[2] M. Herbst. (2020, Oktober 18). Umlaufsperren auf Radwegen: Maße und Alternativen. [Online]. Abrufbar: https://www.stvo2go.de/umlaufsperre-radweg/#abmessungen-von-umlaufsperren. [Abruf Oktober 31, 2024].
