從戶內到戶外,AMR室內室外通用型導航應用日益廣泛



AMR應用的場域變化

在初期AMR的使用,主要強調在免佈線、佈標,以取代AGV為主的室內導航應用,主要依靠LiDAR與電腦視覺,掃描出室內場景的地圖,再依據地圖的任務編輯進行導航,定位主要依靠掃描出來的地圖匹配與輪子里程計來確認位置、方向。

後來的技術普及與廣泛使用,AMR不只在同一平面導航,透過電梯整合的場域協作技術,越來越多AMR可以跨樓層進行任務,讓2D的任務變成3D的任務,能應用的場域也從工廠跨到服務業、旅宿業,AMR酬載不只有工業設備,也搭配廣告看板、送餐層架,並且能與客人即時互動。

以上的改變,皆為室內場域應用的演進,AMR到跨足室外仍使用SLAM方式進行定位,在雷射的有效距離、地圖資源等方面,對系統來說都是個負擔,純戶外使用的無人車則較少整合SLAM進到室內,因此在這領域用的案例較少。近年出現整合SLAM與GNSS的AMR,以LiDAR為基礎,搭配IMU與GPS的Hybrid Navigation方式。

Innok HYBRID NAVIGATION技術組成
圖 1:Innok HYBRID NAVIGATION技術組成

圖片來源:Innok Robotic

國內室內/室外自主移動載具

在工研院研究Cubot ONE自主移動載具方案結合自駕感知技術,搭載5G聯網通訊與開放式派車管理平台,突破AMR只能在室內操作,可以達成室內、室外環境、跨樓層的運作,並可透過派車管理平台達成多機協作。

其特色與創新如下:

1.可通過斑馬線 / V2X號誌整合技術

2.可是內外移動 / 3D定位與導航技術

3.可跨樓層配送 / 5G 連網整合技術

Cubot ONE實車
圖 2:Cubot ONE實車

圖片來源:工業技術研究院

V2X即為Vehicle to everything,車聯網,內容包含V2I (車對設施、道路系統)、V2N (車對網路)、V2V (車對車)、V2P (車對行人)、V2D (車對裝置),概括來說為車子與對車子可能造成影響的事物。

SLAMGNSS整合應用場域

對於物流與貨物裝卸的需求,AMR不只要能自動搬運,還要在室外卸貨區與室內倉儲區移動。室外卸貨區通常沒有明顯且固定的特徵物能讓AMR作為地圖參考,此時導航方式須改為GNSS全球定位系統,甚至使用RTK GPS來提升定位經度,並搭配電子羅盤與IMU來確認車頭方向,方法較類似室外自動駕駛無人車所使用的方式。

未來使用室內室外整合導航方式的AMR會越來越多,除倉儲物流業,使用機器人底盤協助停車場自動停車的案例也逐漸增多,在開放式場域可能會成為重要功能之一。

結論

AMR技術從同樓層到跨樓層,從室內往室外發展,國外新創不斷使用創新的技術結合新的場域進行導入,台灣也需要有更多的業者與場域來發展新型態的AMR,以促進產業的轉型與升級,提升各行業的競爭力。

 

參考資料:

1.封面圖片來源: Innok Robotics
https://www.ihk.de/blueprint/servlet/resource/blob/5753086/3fdae6262bd3c3aac8f557dfd6c50443/praesentation-innok-robotics-data.pdf

 2.工研院Cubot ONE
https://www.itri.org.tw/ListStyle.aspx?DisplayStyle=01_content&SiteID=1&MmmID=1220471661424412226&MGID=1163676670727613231

 3.V2X車聯網
https://www.ctimes.com.tw/DispArt/tw/%E8%BB%8A%E8%81%AF%E7%B6%B2/22122614282L.shtml

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