AMR 指的是自主移動機器人（Autonomous Mobile Robot），是一種能夠自主移動、感知周圍環境、進行智慧決策、執行任務的機器人。
這種機器人通常使用多種感測器與光達來偵測周圍環境，並使用各式演算法來進行自主導航、路徑規劃、障礙行駛、地圖建模等。
AMR 的應用非常廣泛，包括自動化倉儲、物流運輸、工廠、農業、餐飲、飯店服務等，同時也成為教育領域的熱門主題。
本文將介紹 AMR 機器人的4個層面：感測層、動作層、計算層、決策層，以及飆再引入當代重要課題「智慧層」與 「資安層」。

  • 感測層

    AMR機器人的感知層包括感測器和視覺系統等。
    它通過檢測和感知環境中的物體、人或其他機器人來收集和處理資訊，從而能夠執行一系列的任務。
    在感測器方面，AMR機器人通常使用雷射、光達、超音波、慣性測量模組(IMU)等技術，以收集環境中的資訊。
    在視覺方面，AMR機器人通常使用攝影鏡頭、紅外線攝影鏡頭、深度攝影鏡頭等技術，以實現物體識別等功能。
    這些數據會一併傳送到計算層，進行進一步的分析和處理，以幫助機器人做出更明智的決策和行動。
    相關AMR光達感測與視覺專區如下：

  1. 光達專區(連結)
  2. 深度攝影機專區(連結)​
     

▼舊時光的超音波、觸鬚、紅外線…光達帶來360度無死角、更快更精準偵測

 

  • 動作層

AMR的動作層包括運動控制和操作系統等，目的是將決策層與計算層的命令轉換為機器人的運動和操作，實現對環境的應對動作。常見控制的演算法式，例如傳統的PID控制、模糊控制、神經網絡等。此外，還包括機器人的硬件設計，例如微控制器、馬達、驅動器、車輪等。

相關AMR整機方案如下：​

  1. AMR / ROS 載具專區(連結)
  2. 商用/開發 AgileX 室內外解決方案(連結)
  3. 商用/開發 室內導航 服務型機器人(連結)
     

▼從傳統的AGV機器人到新世代AMR自主型機器人

 

  • 計算層

    AMR機器人的計算層與決策層使用微電腦、IPC主機板、計算機等，用於處理和分析感知層提供的數據，需要強大的運算能力和良好的演算法設計，在AMR的開發過程中，ROS可以作為機器人的操作系統，提供了彈性的、模組化的框架，用於處理感知、決策和控制等不同部分的演算程式。ROS2使開發人員可以更輕鬆地設計並實現複雜的機器人系統，並且可以方便地將各式軟硬體功能部屬在不同平台上。

相關ROS課程如下：

  1. intel ROS2.0 x AMR智慧機器人(連結)
  2. 國產 ROS 2.0 x AIoT 智慧機器人(連結)
  3. LIMO 多型態全功能ROS平台(連結)
     

▼ROS2將帶來革命性的機器人系統，分散式、多機協同、實時性、傳承性、模組化….

 

  • 決策層

    AMR 機器人的決策層是其核心，會將從感知和計算層收集的數據進行決策和行動。
    常會利用ROS系統的導航演算法，使機器人自主地執行任務，比如路徑規劃、避障導航、虛擬模擬、掃描建圖等。
    相關ROS 導航課程如下：

  1. intel ROS2.0 x AMR智慧機器人(連結)
  2. LIMO 多型態全功能ROS平台(連結)
     

▼全方位AMR從室內到戶外、從工廠走入生活，從建圖掃描到導航避障

然而好的AMR源自於好的底盤，飆機器人也和全球諸多AMR相關零組件供應商、IPC大廠皆保持良好的合作關係，
只要您需要，我們就能提供從上至下完整的硬體支援。當然，也有可搭配的整機可供選擇(連結)。
從各式底盤，到各式感測器，只要是AMR的事，就是飆機器人的事。

 

飆機器人除了上述基本AMR的架構，還外加【智慧層】與【資安層】：

 

  • 智慧層

    AI技術逐漸普及，其中最重要的是機器學習和深度學習技術。這些技術可以幫助AMR學習並適應其環境，以實現更高效的操作。例如，AMR可以使用機器學習技術來學習如何在倉庫中尋找特定產品，並使用深度學習技術來識別和避開障礙物。然而要部屬在邊緣運算裝置上，就會遇到無網路、無高運算能力、大量人力與物力，這時就需要OpenVINO，是 intel 推出的一種開源工具包，用於加速深度學習模型的推理（inference）過程，併為各種硬體（包括 intel 的CPU、VPU、FPGA等）提供支援。以下是一些使用OpenVINO的例子：目標檢測、人臉識別、自然語言處理、醫療圖像處理、智慧監控、智慧家居等等。以上僅是OpenVINO的一些使用示例，還有許多其他應用場景，如智慧製造、智慧交通、金融風控……等，包羅萬象，絕對是AI時代，AI實務應用的一條捷徑。

​相關AI人工智慧課程如下：

  1. AI實務應用_教育套件( OpenVINO Education Kits )(連結)
     

▼OpenVINO Education Kits 建立產學共榮，落實SDGs社會責任，開創AI時代校園新局

 

  • 資安層

    因應安全與隱私風險，以防被駭時導致車子失控，此時就需要SROS（Secure Robot Operating System）專門用於機器人系統的安全操作系統，可以幫助AMR實現資訊安全。SROS提供了許多安全機制，包括安全通信、身份驗證、權限管理和加密等。這些機制可以保護AMR的數據和系統不受攻擊和破壞。此外，SROS還可以檢測和識別潛在的安全風險，幫助AMR在安全的環境下運行。

​相關資安機器人課程如下：

  1. micro:bit AI 智慧小車(台灣資安小車)(連結)
  2. 美國資安小車(連結)
  3. intel ROS2.0 x AMR智慧機器人(連結)
     

▼資安學習的第一步，從無形的資安帶進有形的資安機器人應用

ROS2延伸內容：

  1. 有無使用ROS2.0系統比較
  2. ROS2基本介紹
  3. 導航概論
     

AIoT延伸內容：

  1. AI時代教育新模式，學界業界雙贏共榮
  2. 人工智慧可以解決問題並不是
  3. Colab v.s. Teachable Machine
  4. ROS 2.0 與 AIoT 無人餐飲手臂泡咖啡

     

AMR感測延伸內容：

  1. 【技術】淺談 ToF 3D 攝影機的原理
  2. 【技術】讓機器擁有『非凡』的視覺
  3. 【技術】如何選擇非接觸式測距感測器？
  4. 【教學】Arduino Mega 2560 與 光達 RPLidar A1M8 應用​