減少應用導入障礙 機器人友善環境概念興起(2)

作者: 張家輔
2024 年 06 月 14 日

「機器人友善環境」這個概念仍相當前瞻,缺乏明確定義。除了日本的機器人友善資產促進協會(RFA)已經將機器人友善環境定義為「可以輕鬆導入、運行機器人的環境」之外,大多數國家並未明確指出什麼是機器人友善環境,只是政策或作法背後的精神,符合機器人友善環境概念。

新加坡以打破場域移動限制為首要目標

隨著AMR逐漸走入圖書館、醫院、療養院等公共場域,新加坡也意識到機器人作為搬運載具,需要與所處環境的設備或系統進行通訊合作,以安全、順利行駛。2021年,新加坡標準理事會轄下的製造標準委員會(MSC)批准Technical Reference 93:2021技術參考(簡稱TR93),當中規範機器人與電梯、自動門整合時的合規性要求。

TR93為機器人、電梯、自動門三者間創建了通訊架構、資料交換的規範。旨在使不同品牌的自動門、電梯,皆能與機器人溝通,遵守TR93有助於機器人於多層建築移動、提供完整服務。考量環境中差異,TR93於電梯方面亦評估電梯種類(客梯、貨梯、混合)、電梯門數量(單門、雙門)、數位電梯控制器站點、建築物網路(地端、雲端)等項目;自動門方面則考量平開門和滑動門等。新加坡欲藉此標準,實現機器人與相關設備與系統的互通性。

藉由TR93,新加坡機器人業者HOPE Technik成功簡化了AMR與電梯間的通訊。不論彼此通訊架構為何,機器人可藉由一組界面指令達到通訊標準化。一改過往業者需因應每個客戶獨特系統,重新開發界面控制器的重工時間,據HOPE Technik表示,約可節省約2~4週的AMR部署時間,且後續若有他牌AMR加入同場域作業,亦能節省二次重新開發介面、系統整合費用。

TR93也為AMR的應用安全帶來效益。作為AMR於電梯或自動門系統通訊的安全運作指南,TR93針對火警緊急情況、異常處理行為或流程以及人身安全措施具相關規範。如果觸發火災警報,可透過改變電梯模式,在不阻礙人員火災逃生路線的情況下,將 AMR 發送到最適位置。

美國以上路法規與試點計畫支持機器人外送

Uber Eats將與Serve Robotics合作,預計2026年計劃以2,000台外送機器人,在美國主要城市推動送餐服務。此前,Starship、kiwibot等機器人業者更早已紛紛提供機器人外送服務。而美國外送機器人之所以能夠上路,是基於法律面的友善環境,促使機器人業者於產品設計、應用有法源可循。

觀察美國外送機器人法規,已有超過 23 州完成立法,制定出機器人上路規範,然而各州規範略有不同。例如喬治亞州允許高重量、低速度的外送機器人上路,最高重量可達500磅、時速達4英里/時;新罕布夏州則允許低重量、高速度的外送機器人,其最高重量可達80磅、時速達10英里/時。

各州立法通常需考量外送機器人實際運作需求,因此立法需兼顧用路人安全的公共利益與機器人業者商業利益。儘管美國各州規範略有差異,然目前尚未有禁止外送機器人上路的法規,且部分城市也開放外送機器人在當地進行實地測試,以便讓機器人業者能掌握機器人實際行駛於路面時可能發生的問題。

由於美國各州政府放寬法令限制,越來越多機器人外送服務出現在市場上

克服跨廠牌溝通問題 德國推機器人通訊格式

由於倉庫、工廠、大樓等環境需要各式功能的機器人支援自動化作業,造成同一場域有可能充斥多品牌、多型號的機器人。多品牌機器人運作,主要困難為共用環境所衍伸的問題,例如AMR行經交叉路口或電梯,如何決定行經路線與路權。而為使AMR互不干擾,也有劃區分開作業的辦法,然此種方式需規劃獨立作業區,將損失空間利用率。

為解決此問題,德國汽車工業協會(VDA)與德國機械工程行業協會(VDMA)合作設立VDA 5050規範,旨在使無人搬運車(AGV)、AMR之間透過標準化的界面進行通訊,規範其機器人自身與任務訊息格式,包含但不限於任務ID、行駛路徑、車輛位置、最大速度、載貨狀態等,達到單一環境跨品牌機器人通訊的目的。

VDA 5050出現,可使原先AMR與車隊管理系統一對一的對應關係,簡化為調度系統一對多機器人的控制模式。而觀察其影像力也逐漸擴散至歐洲乃至全球,現今已有進行場域測試的機器人業者包含Bosch Rexroth、DS AUTOMOTION、ek robotics、Fraunhofer IML、Grenzebach Group、MLR、OMRON、SAFELOG、STILL、KUKA等,標準正逐漸擴張對產業的影響力。

台灣仍需凝聚產業共識與通盤政策規劃

場域業者導入機器人解決方案的成本,可主要劃分為機器人軟硬體與系統整合兩項,前者隨著機器人供應鏈逐漸成熟,相關軟硬體費用將逐步下降,因此推估後者的費用將成為使機器人產業發展到達甜蜜點的關鍵。

系統整合費用與場域、周邊系統複雜度成正比,根據機器人實際應用情境,單一環境多品牌機器人控制、跨樓層電梯控制,已成為不管在商用場域或是作業場域的共同需求,若能將此應用情境涉及的設備、系統進行統一通訊協定規範,有望降低場域業者SI費用,進一步帶動市場需求。

針對單一環境多品牌機器人控制的需求,近年自主移動機器人聯盟(AMRA)已推出針對跨品牌機器人通訊的技術標準,成果可期;在電梯控制方面,尚未形成機器人與電梯間的通訊標準,相關系統整合費用仍為現今商用場域如飯店、大樓的導入痛點。

(本文作者為資策會MIC產業分析師)

 

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