什麼是 Autonomous Mobile Robot？
自主移動機器人（Autonomous Mobile Robot, AMR）是一種集成高階感測技術、人工智慧算法以及自主導航系統的智能化機器人系統。此類機器人能夠在不規則且動態的環境中自主完成多樣化的任務，而無需人為介入。
AMR 的核心硬體單元
為滿足智慧工廠運轉需求，AMR 機器人通常包含以下三大硬體單元：
1. 感測單元（Sensing Unit）
感測單元類似人體的感知系統，負責收集環境數據並將其傳輸至處理單元進行分析。AMR 常用的感測元件包括：
- 光學雷達（LiDAR）：利用激光掃描技術構建高精度環境地圖，用於路徑規劃和障礙物檢測。
- 深度相機（Depth Cameras）：捕捉三維深度資訊，協助環境感知、障礙物檢測和路徑規劃。
- 超聲波感測器（Ultrasonic Sensors）：測量物體距離，適用於近距離障礙物檢測。
- 溫濕度與空氣品質感測器（Temperature, Humidity, and Air Quality Sensors）：用於分析環境條件，特別適用於冷鏈管理和精密儀器場景。
2. 處理單元（Processing Unit）
處理單元是 AMR 的控制與運算中樞，通常由嵌入式電腦（Embedded Computer）構成，負責：
- 分析來自感測單元的環境數據。
- 下達指令至反應單元執行。
處理單元需具備以下特性：
- 強大的運算能力（High Computational Power）：支持即時數據處理與快速決策。
- I/O 連接豐富性（Flexible Expandability）：提供多樣連接介面，例如 PoE（Power over Ethernet）帶電連接埠，允許透過單一乙太網纜線同時傳輸數據和電力，簡化布線並支持感測元件的擴展，特別適合需要靈活部署的應用場景。
- 高速穩定網路傳輸（Stable Communication Capability）：內建 SIM 卡、5G、LTE 和 Wi-Fi 模組，確保 AMR 間的即時通信與協作。
3. 反應單元（Actuation Unit）
反應單元類似人體的手腳，負責執行處理單元的指令，實現以下功能：
- 移動：控制輪式或履帶式機構進行自主移動。
- 搬運與提舉：操作機械臂完成物件搬運與精確放置。
反應單元通常透過 CAN BUS（Controller Area Network Bus） 與處理單元連接。CAN BUS 是一種高效的通信協議，專為多組件間的快速數據交換設計，廣泛應用於車輛、工業自動化和機器人系統中。其主要優勢包括：
- 高容錯能力：確保系統穩定運作，適應惡劣環境。
- 實時性：支持低延遲的數據傳輸。
- 布線簡化：降低硬體結構的複雜性。
AMR 的應用場景
1. 物流與倉儲
AMR 被廣泛應用於物流和倉儲領域，用於自動搬運和分揀貨物，提高作業效率並降低人力成本。例如，Geek+ 的 AMR 系統在全球多個倉庫中實現了高效的貨物搬運和分揀，Locus Robotics 提供的解決方案被廣泛應用於電子商務物流中心。
2. 製造業
在製造環境中，AMR 可用於物料運輸，連接不同的生產線，提升生產靈活性。例如，MiR（Mobile Industrial Robots）的機器人被廣泛用於工廠內部的物料運輸，而Fetch Robotics 提供了用於高效生產線連接的 AMR 系統。
3. 醫療機構
AMR 可在醫院中運送藥品、樣本或其他醫療用品，減輕醫護人員的負擔。例如，Swisslog Healthcare 的機器人系統被用於自動藥品運輸，而TUG機器人則在多家醫院中用於樣本和物資的配送。
4. 餐飲與服務業
AMR 可用於餐廳的餐點配送或酒店的行李運送，提升服務效率和客戶體驗。例如，Pudu Robotics 的送餐機器人在全球多家餐廳中使用，而Relay Robots 的酒店機器人為客戶提供房間送物服務。
AMR 的優勢
- 自主導航：AMR 不需要預先設置軌道或路徑，能夠根據環境變化自主規劃路線，適應性更強。
- 靈活性：AMR 可以輕鬆適應不同的任務需求，並能夠在動態環境中運作，適合多變的生產和服務場景。
- 安全性：配備先進的感測器和算法，AMR 能夠有效避開障礙物，與人員安全協作。
未來發展趨勢
1. 人工智慧整合
未來的 AMR 將更多地結合人工智慧技術，提升決策能力和任務執行效率。
2. 多機協作
多台 AMR 之間的協同工作將變得更加普遍，以完成更複雜的任務。
3. 跨領域應用
AMR 的應用將從工業領域擴展到更多的服務行業，如醫療、零售等。