Le marché des robots de nettoyage autonomes est en forte croissance, avec une estimation de cinq fois plus de robots en service d'ici 2025, selon les experts. Cette tendance s'explique en partie par le manque de travailleurs qualifiés sur le marché, ainsi que par la pression économique dans le secteur. Les machines de nettoyage automatisées sont de plus en plus utilisées dans des domaines tels que les aéroports, les halls de fabrication, les hôpitaux et les supermarchés, ce qui entraîne une augmentation des exigences en matière de sécurité. En juin 2021, la CEI a publié de nouvelles exigences normatives en réponse à cette tendance. Kärcher, leader de l'innovation dans la fabrication de machines de nettoyage, a développé son autolaveuse autonome KIRA B 50 en collaboration avec SICK, respectant ainsi les nouvelles normes et se positionnant en pole position sur le marché des robots de nettoyage.
KIRA B 50 : un robot de nettoyage en pole position avec un concept de sécurité conforme aux dernières normes.
Ne faites pas tout vous-même : le soutien complet de SICK
Pendant le processus de développement de l'automatisation des machines de nettoyage, Kärcher a été confronté à de nombreux défis. Pour répondre aux exigences de sécurité, Kärcher a fait appel à SICK, son partenaire de longue date dans le domaine du matériel. SICK a fourni une assistance précieuse pour le KIRA B 50 en matière de sécurité, suivant la devise "Ne faites pas tout vous-même", en mettant à disposition son solide réseau d'experts en robotique.
Andreas Rendler, responsable produit stratégique chez SICK, a énuméré les exigences complètes « En plus de fournir une protection sur 360 degrés et intégrer une fonction de protection contre les chutes, il est également important que les capteurs aient un design compact pour les capteurs. Le robot de nettoyage devait avoir la capacité de gérer les couloirs étroits, les virages, et de détecter les obstacles et les contourner en toute sécurité. La conformité aux nouvelles normes était une priorité absolue.
"KIRA B 50" - Kärcher Intelligent Robotic Application
Le KIRA B 50, acronyme de "Kärcher Intelligent Robotic Application", a été développé par Kärcher en collaboration avec SICK pour répondre à son nom prestigieux. L'expertise combinée de ces deux sociétés a été mise à contribution pour la planification, la conception et l'essai de ce robot de nettoyage. L'équipe d'experts de SICK a notamment apporté son soutien consultatif pour mettre en œuvre le concept de sécurité. Le résultat : Trois scrutateurs laser de sécurité nanoScan3 et le contrôleur de sécurité Flexi Soft ont été intégrés dans le robot intelligent. Ils garantissent que la perception de l'environnement du robot de nettoyage est axée non seulement sur une navigation optimale, mais assure également la sécurité des personnes dans son environnement.
Risque de chute éliminé, protection intégrale
"L'un des premiers défis majeurs était la protection complète du KIRA B 50, car le robot de nettoyage se déplace à la fois en avant et en arrière. Nous avons trouvé la solution optimale en positionnant les deux dispositifs nanoScan3 dans les coins diagonalement opposés du véhicule", explique Alina Seitter, chef de produit KIRA B 50 chez Alfred Kärcher SE & Co. KG. Grâce au grand angle de balayage de 275° et à la grande portée du champ de protection, ces lasers assurent une protection horizontale intégrale et répondent ainsi à la nouvelle norme de sécurité CEI 63327.
Kärcher a équipé l’autolaveuse autonome KIRA B 50 d'un troisième scrutateur laser de sécurité nanoScan3 pour répondre à l'exigence clé de la protection contre les chutes. Ce scanner a été ajouté en raison des risques de chute des robots autonomes dans les environnements publics tels que les supermarchés, les bâtiments universitaires ou les aéroports, avec leurs escaliers mécaniques, cages d'escalier et rampes. Le nanoScan3 est utilisé comme "LIDAR de détection de trou" et est monté à l'avant du robot. Il détecte le sol sous un angle oblique et envoie un signal au contrôleur de sécurité Flexi Soft dès qu'il détecte une différence de hauteur abrupte, par exemple une marche. Le mouvement dans la direction de la chute potentielle est immédiatement arrêté et l'unité de navigation de Kärcher sélectionne un itinéraire alternatif pour le robot de nettoyage autonome.
Le design compact et la petite taille du nanoScan3 permettent une intégration peu encombrante dans la conception de la machine KIRA B 50, en étant l'un des plus petits scanners laser de sécurité sur le marché.
Productivité et efficacité, même lorsque les choses sont tendues
Pour répondre aux exigences de sécurité dans les couloirs et les espaces étroits, ainsi que dans les virages, le système de sécurité SICK utilise des fonctions spéciales de sécurité pour sélectionner les champs de protection en fonction de la vitesse et de l'angle de braquage du robot de nettoyage. Selon la règle générale, plus la vitesse est élevée, plus les champs de détection doivent être grands pour permettre au véhicule de s'arrêter en toute sécurité devant un obstacle. Cependant, les champs de sécurité doivent être aussi petits que possible pour éviter les réductions de vitesse et les arrêts inutiles. Pour résoudre ce problème, le système de sécurité de SICK utilise la commutation en fonction de l'angle de braquage, avec jusqu'à 128 champs de protection possibles surle nanoScan3. Cela permet une augmentation de la productivité du robot de nettoyage dans les espaces étroits et les pièces, tout en permettant une commutation dynamique des champs de protection dans les grands espaces ouverts pour des vitesses élevées et donc une plus grande efficacité.
Alina Seitter souligne l'importance de la fonctionnalité de sécurité : "La sécurité est la priorité numéro un pour Kärcher et nous pouvons compter à cent pour cent sur ce concept de sécurité pour le fonctionnement autonome de nos machines de nettoyage lorsqu'il n'y a personne sur place pour intervenir." SICK a aidé Kärcher à obtenir la certification nécessaire du niveau de performance d.Alina Seitter est impressionnée par le résultat global de ce développement collaboratif : "KIRA a été créé en étroite collaboration avec SICK. Des capteurs fiables et intelligents sont extrêmement importants en robotique, et nous avons trouvé en SICK un fournisseur particulièrement expérimenté."
Directement vers le résultat souhaité
Avec une gamme complète de systèmes de sécurité, SICK est un des rares fournisseurs à répondre aux besoins complexes de sécurité des robots autonomes. Pour garantir le bon fonctionnement fiable et sécurisé du KIRA B 50, Kärcher a équipé le robot de nettoyage de capteurs provenant d'une seule source - SICK. Des scanners laser de sécurité, au codeur de sécurité et au contrôleur de sécurité, tous les composants nécessaires ont été fournis par SICK. Et cela inclut également l’expertise et le support à la certification. "Le concept de sécurité sur mesure de la KIRA B 50 est le résultat d'un dialogue continu et étroit avec Kärcher. Rétrospectivement, Andreas Rendler le résume de la manière suivante : "Nous avons été très heureux que Kärcher ait demandé notre soutien très tôt dans le processus de développement. Nous avons ainsi pu utiliser notre expertise et notre savoir-faire pour aider le client à réaliser plus rapidement et plus directement le concept de sécurité souhaité."
Avec ses innovations dans le domaine des robots de nettoyage autonomes certifiés de sécurité, Kärcher entend fournir à l'industrie des solutions pour devenir plus productive et rentable. Kärcher s’investit également dans le production de robot pour contrer efficacement le problème de la pénurie de personnel. Le leader du marché considère toutefois que le KIRA B 50 n'est qu'un début, comme le souligne Alina Seitter : "Nous prévoyons de créer toute une flotte de robots de nettoyage autonomes, et comme les capteurs et le contrôleur de sécurité de SICK sont un élément fondamental de notre concept de capteurs pour KIRA, ils seront sans aucun doute utilisés dans d'autres séries de modèles à l'avenir".
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