Fast alle Objekte müssen gereinigt werden. Die Reinigung von Fahrzeugen, Schiffen, Booten, Zügen und Flugzeugen hat zu einer Vielzahl von Roboterkonstruktionen geführt, und viele Produkte sind inzwischen im Handel erhältlich. In vielen Fällen müssen die Reinigungsaufgaben aus technischen Gründen durchgeführt werden, wie z. B. die Dekontamination von Militärfahrzeugen oder die Entfernung von Seepocken von Schiffsrümpfen. Flugzeuge müssen in regelmäßigen Zyklen gewaschen werden, um ihr allgemeines Erscheinungsbild zu erhalten und um Oberflächenkorrosion zu verhindern. Eine Alternative zum manuellen Waschen wurde in Form von Robotern eingeführt, die Reinigungsflüssigkeiten auf den Flugzeugrumpf auftragen und mit einem robotergeführten Bürstenwerkzeug den Flugzeugrumpf und die Tragflächen reinigen. Roboter für die Bootsreinigung wurden in der Vergangenheit als feste Installationen eingeführt, bei denen ein Bootsrumpf über eine Reinigungsvorrichtung geschleppt wird, die den Rumpf automatisch reinigt. Modernere Roboterdesigns können in Wasser eingetaucht werden, um den Schiffsrumpf zu reinigen, wobei sie sich entweder mit Hilfe von Magneträdern oder durch Vakuumansaugung am Stahl festhalten. Die übliche Methode ist jedoch, dass mobile Roboter den angedockten Schiffsrumpf abdecken, um Farbe, Rost und Seepocken zu entfernen.
Ebene der Verteilung
Während die Verwendung von Antifoul-Anstrichen für Schiffe in der Vergangenheit sehr üblich war, haben internationale Vorschriften die giftigsten und damit wirksamsten Anstriche inzwischen verboten, was die Entfernung von Biofouling zu einem neuen Problem für alle Reedereien macht. Außerdem schreiben die Vorschriften zur Verhinderung der Verschleppung von Meerestieren aus einer Region der Welt in eine andere die Reinigung von Schiffen vor, bevor sie in Häfen einlaufen dürfen. Diese Faktoren und die aufkommende Technologie machen die Schiffsreinigung mit Robotern zu einem vielversprechenden Markt. Typische Schiffsrumpf-Reinigungsroboter verwenden Hochdruckwasser (über Wasser) oder Bürsten (über und unter Wasser). Das U.S. Office of Naval Research (ONR) hat Tests mit einem Schiffsrumpf-Reinigungsroboter (Robotic Hull Bio-inspired Underwater Grooming, HullBUG) durchgeführt. Dieses gemeinsam mit SeaRobotics entwickelte System ähnelt einem Rasenmäher oder autonomen Staubsauger und verfügt über einen Biofilm-Detektor, der zwischen unsauberen und sauberen Oberflächen unterscheiden kann. Flottenreiniger setzen einen ferngesteuerten Roboter ein, um Schiffe im Rotterdamer Hafen zu reinigen. Commercial Diving Services hat einen Reinigungsroboter gebaut, der mit heißem Seewasser Organismen auf dem Schiffsrumpf abtötet, die dann von den Wellen weggespült werden, wenn das Schiff fährt. Für kleinere Boote bieten der mobile Roboter Keelcrab oder der Hullbot einen Ersatz für Antifouling, indem sie den Rumpf sauber halten und so den Einsatz von wasserverschmutzenden Antifouling-Anstrichen reduzieren. In Zukunft könnten die Roboter autonomer arbeiten, anstatt ständig ferngesteuert zu werden. Ein von Studenten der Universität Southampton entwickeltes Konzept beinhaltet außerdem die Idee, das Schiff während der Fahrt zu reinigen, indem eine hydrodynamische Hülle verwendet wird, die es dem Roboter ermöglicht, auf dem Rumpf zu bleiben. In diesem Fall ist auch eine proaktive Reinigung möglich, wie sie zum Beispiel von Jotun mit ihrem Roboter Hullskater vorgeschlagen wird. Das V-Robo System wurde von Urakami Research & Development vorgeschlagen, das Saughaftung und selbstfahrende Teleoperation für Strahlen, Wasserstrahlen und Lackieren von Oberflächen, insbesondere von Schiffen, Öltanks, Gasbehältern und Gebäuden bietet. Saubere Flugzeugrümpfe sind nicht nur aus optischen Gründen notwendig, sondern auch, um Risse in der Oberfläche leicht zu erkennen. Roboter für die Reinigung von Flugzeugen gibt es bereits seit den 1990er Jahren, als der SkyWash-Roboter am Flughafen Frankfurt am Main zur Reinigung von Großflugzeugen eingesetzt wurde. Einige Jahre lang wurden vereinfachte halbautomatische Versionen eines solchen Robotersystems für die Flugzeugreinigung von Aerowash und Nordic Dino eingeführt. Gegenwärtig wird die Einführung völlig autonomer Roboter diskutiert, aber aus Sicherheitsgründen bestehen die Fluggesellschaften auf der Anwesenheit einer Person, die den Prozess überwacht. Ein weiteres System ist eine robotergestützte Laserentschichtungsplattform zur Entfernung von Farbe und anderen Beschichtungen von Flugzeugstrukturen. Dieses von Besnovo entwickelte System ist Teil einer Umweltinitiative zur Reduzierung giftiger Farben und Beschichtungen von Flugzeugstrukturen.
Kosten-Nutzen-Überlegungen und Marketing-Herausforderungen
Für komplexe Reinigungsaufgaben, wie z.B. bei Schiffsrümpfen, gibt es in vielen Fällen kaum eine Alternative zur automatisierten Aufgabenausführung. Da es sich bei den meisten Robotern jedoch um Spezialmaschinen handelt, die in kleinen Stückzahlen hergestellt werden, sind die Stückkosten in der Regel hoch, was die kurzfristige Kapitalrendite beeinträchtigt. Bei der Reinigung von Schiffsrümpfen ist bekannt, dass die Ablagerung von Meeresorganismen auf dem Schiffsrumpf, der so genannte Biofouling, die Geschwindigkeit des Schiffes um bis zu 10 % verringern kann. Um den Luftwiderstand auszugleichen, muss das Schiff unter Umständen bis zu 40 % mehr Treibstoff verbrauchen. Der zunehmende Druck zur Verringerung von Kohlendioxid- und anderen Emissionen sowie die gestiegenen Treibstoffkosten machen den Einsatz von Reinigungsrobotern für Reedereien rentabler. Für die manuelle Reinigung eines mittelgroßen Flugzeugs ist eine Besatzung von 18 Personen erforderlich. Die Reinigung von Flugzeugen mit einem Roboter kann nicht nur doppelt so schnell durchgeführt werden, sondern auch in besserer Qualität und mit weniger Wasserverbrauch.