Vorwerk produziert nicht nur üppige Teppichkollektionen mit klingenden Namen – seit einigen Jahren entwickelt das Unternehmen auch Böden mit integrierter Elektronik. Jüngstes Produkt: Ein Unterboden mit RFID-Chips.
Armin Scharf
Roboter, die selbstständig den Boden reinigen, wuseln bereits seit einiger Zeit in Unternehmen und Wohnungen umher. Bisher jedoch erledigen sie diesen Job mehr oder weniger ungeplant, fahren nur von Sensoren gelenkt durch den Raum. Oder aber sie navigieren aufwändig mittels GPS bzw. in den Boden integrierter Leitstreifen.
Demnächst wird es eine neue, flexibler nutzbare und vor allem preisgünstigere Möglichkeit der Navigation geben. Zusammen mit dem Chiphersteller Infineon entwickelten die Teppichexperten aus Hameln rechtzeitig zur CeBIT den so genannten „smart floor“, der Robotern künftig den Weg weisen soll.
Antworten aus dem Boden
Beim „smart floor“ handelt es sich um ein textiles Underlay mit integrierten RFID-Chips. Dieses Underlay lässt sich unter verschiedensten Bodenbelägen verlegen, besteht aus einem robusten Polyestergewebe und den integrierten RFID-Elementen – die wiederum setzen sich zusammen aus dünner PET-Folie, einer Antennenspule und einem Silizium-Chip. Jedes RFID-Element verfügt über eine spezifische Identifikationskennung und Speicherplatz für weitere Daten. Diese Daten können über eine Distanz von etwa zehn Zentimetern drahtlos mit einem speziellen RFID-Detektor nach dem Transponderprinzip gelesen werden. Das Lesegerät sendet eine Anfrage per Funk aus, der Chip antwortet mit einer Art Echo, das Kennung und Daten enthält. Die im Underlay integrierten RFID-Chips sind also passiv und benötigen keine eigene Stromversorgung.
Hinterlegt man den RFID-Chips nun beispielsweise ihre Koordinaten im Raum, so kann sich der Serviceroboter daran orientieren. Er gleicht dazu die RFID- Daten mit jenen Vorgaben ab, die er als virtuelle Wegbeschreibung von einem Zentralrechner erhalten und abgespeichert hat. So kann der Roboter stets ermitteln, ob er auf dem richtigen Weg ist oder – bei Reinigungsaufträgen wichtig – hier bereits war. Damit können Reinigungsroboter effizienter arbeiten, Transportroboter sind flexibler einsetzbar. Außerdem ist es möglich, den Chips Informationen zur Bodenqualität einzuprogrammieren oder zeitliche Ausschlusszonen zu definieren. Weil feste Hindernisse auf der virtuellen Landkarte vermerkt sind, kann die Sensorik in den Robotern einfacher gehalten werden, nur noch temporäre Hindernisse müssen autonom erkannt werden — das bedeutete eine wesentliche Vereinfachung für die Robotertechnik.
Verarbeitung wie gewohnt
Den „smart floor“ umgibt beidseitig eine robuste Schutzschicht und er ist mit üblichen Klebematerialien verlegbar. Als Überdeckung lassen sich fast alle gängigen Bodenbeläge bis 30 Millimeter Stärke nutzen, sie haben keinen Einfluss auf die RFID-Funktion, umgekehrt beeinflusst das Underlay die Eigenschaften des Deckbelages nicht. Da die Underlays keine Stromversorgung benötigen und erst nach der Verlegung mit Daten gefüttert werden, lassen sich beliebig große Informationsnetzwerke bilden.
Noch fehlt es zwar an passenden Robotern, doch Ende 2006 soll der erste Reinigungsroboter – als Prototyp bereits vorgestellt – marktreif sein. Diesen entwickelt das Ulmer Unternehmen InMach in enger Kooperation mit Vorwerk. Besonders interessant ist die Technik für Krankenhäuser, Pflegeheime, die Hotelerie oder Industrieunternehmen.
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