“Mit Verweisen auf die dunklen, ominösen Klippen und stoischen Elemente, die die Küste ausmachen, gibt es eine bewusste Abkehr vom Ozean, als Inspiration. Das Ergebnis ist eine Palette von dunklen und strukturalen Hölzern, Steinen, Textilien und raffinierten Metallen”, sagt das Designbüro Hecker Guthrie. Dieses naturinspirierte, kokonartige Treppenhaus ist warm und geheimnisvoll und vermittelt den Eindruck, dass es irgendwo magisch hinführt. Zahlreiche Forschungsliteratur befasst sich mit verschiedenen Aspekten von Bodenreinigungsrobotern wie dem Mechanismusdesign [3–5], Autonomie [6, 7], Mensch-Roboter-Interaktionsstudien [8, 9], Multiroboter-Teams [10, 11] und Benchmarking-Strategien [12, 13]. Obwohl es eine solche Literatur gibt, die die Vorteile von Bodenreinigungsrobotern demonstriert, leiden die herkömmlichen Bodenreinigungsroboter unter ernsthaften Leistungsproblemen, die ihr volles Potenzial an Geschicklichkeit ausschöpfen. Ein wichtiger Faktor, der auf ihren Leistungsverlust zuzuschreiben ist, ist ihre Unfähigkeit, Treppen zu betreten, die den integralen Bestandteil fast jeder gebauten Infrastruktur bilden. Angesichts der entscheidenden Rolle, die Treppen und ihre ständige Präsenz auch nach dem Aufkommen von Aufzügen und Rolltreppen praktisch in jedem mehrstöckigen Gebäude spielen, hat das Thema der Reinigung Treppen wenig Aufmerksamkeit von Robotikern erhalten. Ein gangbarer Ansatz zur Überwindung dieses Engpasses besteht darin, Reinigungsroboter der nächsten Generation zu entwerfen, die sich zwischen Boden- und Treppenreinigungsmodi neu konfigurieren und so ihre geschickte Aufgabenleistung maximieren können. Eine Reihe von Konstruktionsmechanismen zur Realisierung von Treppenkletterrobotern wurden vorgeschlagen und validiert [14–18].

Diese Roboter zielen jedoch hauptsächlich auf Such-, Rettungs- und Sicherheitsanwendungen ab, indem sie Konstruktionsprinzipien und Mechanismen verwenden, die für Reinigungsaufgaben nicht optimal sind. Für die Entwicklung von Treppenreinigungsrobotern wurden nur sehr begrenzte Forschungsanstrengungen unternommen. In [19] wird ein autonomer Reinigungsroboter vorgeschlagen, der sowohl auf flache Böden als auch auf Treppen zugreifen kann. Dieser Roboter besteht aus einem rechteckigen Körperrahmen mit L-förmigen Beinen auf beiden Seiten des Rahmens und bewegt sich vorwärts und steigt Treppen, indem er den Körper dreht, so dass die obere und untere Seite davon mit L-förmigen Beinen umgekehrt werden kann. Megalingam et al. in [20] stellen verschiedene Konstruktionsüberlegungen für vertikale Kletterroboter vor, die bei der Treppenreinigung zum Einsatz kommen. Die Arbeit beschreibt eine Fallstudie mit dem Design eines solchen Roboters, der in einem 3D-Raum funktionieren kann. Diese Roboterplattformen, die auf die Treppenreinigung abzielen, sind jedoch komplex und leiden unter schwerwiegenden Design- und Leistungsproblemen. Zum Muster sagt Kirk: “Wenn es einen Moment gibt, um spaßig auf der Treppe zu haben, dann geht es. Ich mag vertikale Streifen, wie die Roger Oates Flachweave.” Was sie nicht empfiehlt: “Bold geometrische Kontrastmuster.

Sie können schwindelerregend sein und Treppen schwer zu navigieren machen – Sie können nicht herausfinden, wo Ihr nächster Schritt ist.” Der sTetro (ein Treppenreinigungsroboter) ist ein neuartiger modularer rekonfigurierbarer Reinigungsroboter, der einen vertikalen Förderbandmechanismus nutzt und über flache Oberflächen (z.B. Boden) sowie Treppensteigen navigieren kann, wodurch die Reinigungsmöglichkeiten von Hausreinigungsrobotern deutlich erweitert werden.