無人搬運車常見問題

無人搬運車常見問題

 

1. 什是麼無人搬運車?

無人搬運車（Automated Guided Vehicle, AGV或是 Autonomous Mobile Robot, AMR）是一種自動化的搬運設備，為可依預定路徑或程式行進的無人載具，又稱為自動導引車、自走車、自主移動機器人、自動搬運車、搬運機器人或自走車，可以在預設路線上自動運輸物品，無需人工操作。 它透過感測器、軟體和導航技術（如磁條、二維碼、雷射或視覺）來行駛，常見於製造業、物流倉儲和醫療業，用於提高效率、降低成本並提升工作環境的安全性。 


一、導航技術區分： 
無人搬運車AGV / AMR發展至今，已有多種方式導航，可概分為兩大類型： 

  1. 地面有物理標記參考類型：無人搬運車AGV / AMR沿著地板上的磁帶、色帶或二維碼前進，感知車身軸線與標記物相對位置的變化，隨時調整行進姿態，以達到循跡前進的動作。

  2. 地面無物理標記參考類型：無人搬運車AGV / AMR利用雷射掃描器(LiDAR)或視覺攝影機感知環境，並透過SLAM等技術即時建立地圖並規劃路線。 

元創智動目前的無人搬運車導引技術，同時包括有物理標記類型-磁帶導引式AGV與無物理標記類型-雷射導引式AMR兩大類，更可以創新將兩種導引方式的優勢同時融合整併在同一台無人搬運車AGV/AMR上。另外，若初步導入時，囿於預算或其他因素考量，先採用磁導引式AGV，元創智動還能依需要將原本購置的AGV升級成雷射導引式AMR，不用擔心系統升級後，造成前期導入的浪費。


二、感測與避障功能： 
無人搬運車AGV / AMR通常配備者各種感測器，比如紅外線偵測模組、Laser Scanner、超音波測距模組等等，以感知周遭環境，並能偵測和避開障礙物，確保安全運行。 


元創智動的無人搬運車所採用的感測器以LiDAR感測模組為主，並依據各種不同的使用環境，可另外整合超音波Ultra Sonic模組、紅外線模組與橡膠防撞條。偵測與避開障礙物的功能，可以選擇開啟或不開啟，然而在生產現場的物流動線相當於生產動脈，應確保動線暢通，使無人搬運車AGV / AMR可獲得最高的稼動效率，因此一般會建議僅開始偵測障礙功能，避免因為繞開障礙影響稼動時效。
 

三. 系統延伸整合應用： 

無人搬運車AGV / AMR系統，通常可與客戶系統（如ERP、MES、WMS）整合與連動，並能控制電梯、自動門、設備閘門等其他設備，實現更全面的自動化搬運與生產流程。 


元創智動的SLS智能物流系統(Smart Logistics System)是100%在台灣自主開發，擁有最高的客製化彈性空間，無論ERP、MES、WMS等常見生產現場使用系統軟體，均能以各種交握渠道對接溝通，更有利於系統整合應用。且元創智動的SLS智能物流系統，不參雜任何陸製軟件模組，亦以封閉式區域網路為系統通訊架構，沒有任何資安問題或洩密疑慮。
 

2.AMR與AGV的定義與差異為何?​​

AMR（自主移動機器人）和AGV（無人搬運車）的主要差異在於自主路徑規劃能力和環境感知能力。 AMR能感知環境並自主繞過障礙物，而AGV則必須沿著預設的固定路徑移動，遇到障礙物會停止並等待排除。 這使AMR在靈活性和應對動態環境方面更具優勢，適用於複雜場域；AGV則適合固定、穩定的環境，如傳統產線。 

一、AMR（自主移動機器人）

1. 導航方式： 

利用感測器（如光達、相機）和地圖建構技術（SLAM），自主感測並建立環境地圖。 

元創智動的AMR核心SLAM技術，是100%台灣研發，沒有包含任何陸製軟件的模組，亦未採用Open Source的ROS或ROS2，沒有資訊安全的隱患。且元創智動的AMR，在沒有二次定位輔助之前，即可達到正負1公分的停止精度，亦可指定運送路線，最大程度提升運送效率。

2. 路徑規劃：可即時重新規劃路徑，智慧地繞過障礙物，實現動態路線調整。 

3. 環境適應性： 高，非常適合複雜、多變的工作環境，例如電商倉庫、醫療機構等。 

4. 應用場景： 彈性高、需要人機協作的場景，如智慧工廠、倉儲物流，或是地面不適合設置物理性標記物的現場。 

5. 建置成本：較高，高精度LiDAR、工業電腦IPC與演算法開發與維護等等，是主要組成。

AGV（無人搬運車）

1. 導航方式： 依賴預設的導航系統，如地上的磁帶、色帶或二維條碼。 

2. 路徑規劃： 路線固定，一旦遇到障礙物會停止，直到障礙物移除後才能繼續移動。 

3. 環境適應性： 低，不適合變動頻繁的環境。 

4. 應用場景： 路線固定、結構單純的環境，如重工業製造產線、傳統倉儲走道等。 

5. 建置成本：較低，綜合製造成本較低，維護與設置容易，是第一次導入無人搬運車系統的入門首選。

 

元創智動的無人搬運車偵測與避開障礙物的功能，可以選擇開啟或不開啟，然而在生產現場的物流動線相當於生產動脈，應確保動線暢通，使無人搬運車AGV / AMR可獲得最高的稼動效率，因此，一般會建議僅開始偵測障礙功能，避免因為繞開障礙影響稼動時效。

3.公司想導入無人搬運車須具備那些條件?

公司若想要導入無人搬運車（AGV/AMR）必須具備硬體、軟體和基礎設施等條件，包括評估搬運需求、場地空間、系統整合能力、安全規範，並考量成本和供應商服務。 

必備條件
  • 搬運與作業需求評估
  1. 搬運需求：評估待搬運物品的重量、體積、距離及數量，以選擇適合的車型，這裡包括無人搬運車 AGV / AMR的車體強度設計、重物載運能力與尺寸等等。 
  2. 作業環境：評估場地大小、地面狀況、動態環境（如是否有變動）、交通動線，並考量AGV的固定路線或AMR的彈性路線選擇。 
  3. 多點配送：若有此需求，需考量無人搬運車 AGV / AMR車輛的續航力與充電效率。 
  • 軟硬體設備
  1. 硬體設備：包括無人搬運車 AGV / AMR本體、感測器（如雷達、鏡頭）、電池、充電站等。 
  2. 控制軟體：需要導航系統、任務排程平台、遠端監控介面，以及能與其他系統串接的整合能力。 
  • 基礎設施與環境規劃
  1. 場地動線： 需預先規劃空間動線、避障邏輯，並預留足夠的轉彎半徑與交會空間，確保順暢運作。 
  2. 網路環境：無人搬運車 AGV / AMR系統需要考量無線通訊的訊號強度，避免訊號遮蔽或死角。元創智動採用的無線通訊技術是LoRA低頻遠距的無線通訊模組，可提供最穩定的無線通訊渠道。
  3. 定位標誌物：無人搬運車 AGV / AMR系統對環境標誌物有依賴，若環境單調或易變，可能需要優化空間或補強標誌物。 
  4. 特殊需求： 無人搬運車 AGV / AMR若需上下樓，需確認電梯尺寸及進出邏輯是否適合自動化設備。 
  • 系統整合能力
  1. 系統串接：: 需評估將無人搬運車與現有系統（如MES、WMS、ERP）整合的能力，以實現數據共享與自動化調度。 
元創智動的SLS智能物流系統(Smart Logistics System)是100%在台灣自主開發，擁有最高的客製化彈性空間，無論ERP、MES、WMS等常見生產現場使用系統軟體，均能以各種交握渠道對接溝通，更有利於系統整合應用。且元創智動的SLS智能物流系統，不參雜任何陸製軟件模組，亦以封閉式區域網路為系統通訊架構，沒有任何資安問題或洩密疑慮。
  • 成本與安全
  1. 成本預算：除設備價格外，還需考量後續維護、耗材、培訓及系統升級等費用。 
  2. 安全考量：需確保無人搬運車 AGV / AMR具備足夠的安全感測器，最好同時具備高可視度、聲音提示、非接觸式感測器與接觸式感測器多重複式配置，元創智動的無人搬運車AGV / AMR均符合上述規範與要求。 
  • 供應商選擇
  1. 供應商服務：選擇有經驗、口碑良好且提供完整技術支援與售後服務的廠商，以降低導入風險。 

元創智動擁有各種行業生產現場的實績導入案例，同時也累積了豐富的無人搬運車系統導入經驗，能夠協助公司進行初期的評估作業，給予合適的提案，使公司可以快速了解導入無人搬運車系統前，會需要做哪些準備與評估，逐步完善合理化與標準化的過程，最終成功實現自動化搬運目標。

4.無人搬運車系統的導入成本與維護考量的因素有那些?

無人搬運車系統的導入成本與維護考量因素，可分為前期導入成本與長期維護成本两大項。 前期導入成本包括設備採購（車體、感測器、電池等）、軟體授權、基礎設施建置（如鋪設磁帶或規劃網路）以及系統整合等。 長期維護則包含硬體耗材更換與保養（如輪胎、電池）、軟體更新與資安防護、年度定檢與維護，以及人員培訓等費用。 

前期導入成本:
  • 硬體設備採購：
    1. 無人搬運車AGV/AMR 車體、感測器（雷達、鏡頭）、充電樁、電池等設備的購買費用。 
  • 軟體與系統整合：
    1. 導航、任務排程、遠端監控等控制軟體授權費。 
    2. 與現有系統（如MES、WMS、ERP）串接的整合費用。 
元創智動的SLS智能物流系統(Smart Logistics System)是100%在台灣自主開發，擁有最高的客製化彈性空間，無論ERP、MES、WMS等常見生產現場使用系統軟體，均能以各種交握渠道對接溝通，更有利於系統整合應用。且元創智動的SLS智能物流系統，不參雜任何陸製軟件模組，亦以封閉式區域網路為系統通訊架構，沒有任何資安問題或洩密疑慮。
  • 基礎設施建置：
    1. AGV：需在地面鋪設磁條或規劃導航路徑的硬體設施。 
    2. AMR：需要考量使用環境的場域輪廓穩定性與陽光照射或反射性表面影響，並考慮環境的障礙物與動線規劃。 
  • 其他：
    1. 特殊場地勘查與客製化機構設計費用。
    2. 人員培訓費用。 
長期維護考量
  • 硬體維護與耗材更換：
    1. 定期清潔與潤滑。 
    2. 輪胎、電池、感測器等耗材的更換費用。 
    3. 年度定檢費用。 
  • 軟體維護與更新：
    1. 軟體系統更新與升級費用。 
    2. 資安防護更新與維護。 
  • 系統擴充與升級：
    1. 未來因應業務擴張，可能需要擴充設備或升級系統的成本。 
  • 供應商服務與支援：
    1. 設備供應商提供的技術支援、維護合約與緊急維修服務費用。

元創智動在台灣深耕多年，深知產業在導入無人搬運車系統時，有諸多限制與不便，故除上述常見的各類無人搬運車AGV / AMR之外，亦可為各種生產現場適應性地提供局部客製化無人搬運車AGV / AMR或全部客製化無人搬運車AGV / AMR的服務，使現場最大限度的無痛導入無人搬運車系統，快速銜接生產物流任務。在地化的軟硬體開發與客製能力，亦可為台灣客戶提供最即時有效的售後服務。

5.採購無人搬運車時應該要注意什麼?

採購無人搬運車AGV / AMR時，應注意評估搬運需求、車輛性能、系統整合、環境限制及成本效益，並確認安全標準。 首先，根據貨物特性選擇合適的車輛類型（如AGV 適合固定路線，AMR 適合複雜動線）。 接著，確認車輛的載重、速度與導航精準度是否滿足實際作業需求。 同時，確保能與現有系統（如WMS/WCS）良好整合，並考量場地環境（如走道寬度、地面平整度、是否有障礙物）。 最後，比較初期投資與長期運營成本，選擇性價比最高的方案。 

  • 評估搬運需求
  1. 貨物特性：根據貨物的尺寸、形狀、重量及移動頻率，選擇適合的搬運設備。 
  2. 作業流程：了解目前的搬運流程，包括起點、終點、停靠點等，以確定所需的搬運路徑和方式。 
元創智動的可以依據現場實際搬運需求，量身訂做合適的無人搬運車AGV / AMR，並搭配合適的車載機構來移載特定貨物(適應尺寸、形狀、重量等)。另外，可依據搬運流程，設置多重停靠站點，或是取料與送料站點。
  • 檢核車輛性能
  1. 載重與速度：確保車輛的載重能力、運行速度與加減速能力足以應付現場需求，以提高效率。 
  2. 導航與精準度：考量車輛的導航方式（如磁條、雷射、視覺）及其停靠與對接的精準度，特別是需要精確對準生產線或在窄通道作業時。 

元創智動的無人搬運車AGV / AMR，主要以磁導引(AGV)與雷射導引(AMR)這兩種導引方式為主，在沒有二次定位技術的輔助下，元創智動的磁導引AGV的停止精度可達±5mm，元創智動的雷射導引AMR的停止精度可達±10mm。若在需要高精度停止定位的應用時，也可以搭配二次定位模組，利用地面QR code達到±1~2mm的停止精度。

  • 考量系統整合
  1. 系統架構：選擇適合的無人搬運車時，應考量其與倉儲管理系統（WMS）及倉儲控制系統（WCS）的整合能力。
  2. 軟體與協調：了解系統能否有效進行任務分配、路徑規劃和與其他自動化設備協調。 
元創智動的SLS智能物流系統(Smart Logistics System)是100%在台灣自主開發，擁有最高的客製化彈性空間，無論ERP、MES、WMS等常見生產現場使用系統軟體，均能以各種交握渠道對接溝通，更有利於系統整合應用。且元創智動的SLS智能物流系統，不參雜任何陸製軟件模組，亦以封閉式區域網路為系統通訊架構，沒有任何資安問題或洩密疑慮。
  • 評估環境限制
  1. 場地限制：評估倉庫或工廠的空間結構，如走道寬度、轉彎角度、樓層分布等，以確保車輛能順利運行。 
  2. 環境變化：考慮未來場地變動的頻率，選擇適合的車型。 AMR 較適合複雜或常變動的環境，而AGV 則適合路線固定的場所。 
  3. 人機協作：若工作場所有大量人員活動，需考量避障能力和安全規範，確保人與機器的安全。 
  • 比較成本效益
  1. 初期與長期成本：比較不同車型（AGV 或AMR）的初期建置成本與長期運營維護成本。 
  2. 彈性與靈活性：評估導入後是否需要頻繁修改產線或環境，以判斷長期的彈性與成長需求。 
  • 確保符合安全標準
  1. 使用安全考量：需確保無人搬運車 AGV / AMR具備足夠的安全感測器，最好同時具備高可視度、聲音提示、非接觸式感測器與接觸式感測器多重複式配置，元創智動的無人搬運車AGV / AMR均符合上述規範與要求。
 

 

 

 

                                             

                               

AGV無人搬運車的導引技術有那些?

無人搬運車 (Automated Guided Vehicle,AGV)，簡稱無人車，又稱自走車。主要的任務，就是要能夠分擔原本屬於「人」要執行的搬運工作。在這個「少子化」與「老齡化」雙重衝擊的現代社會，「人力」就更加顯得珍貴。
 
所以，若將人力運用在搬運上，則是相當顯而易見的浪費。因此，伴隨工業4.0的改革浪潮，越來越多的企業生產現場，開始逐步導入AGV，冀藉無人搬運車(自走車)的導入，讓人員可以更聚焦在核心生產作業上，從而脫離TPS七大浪費，提升效率，增加產能。
 
然而，AGV雖名為無人搬運車或自走車，其行走在產線間，仍需要有所依循，才能依照規劃的路線，將物料或箱件送往指定站點。這個所謂的「依循」，除了無人搬運車系統與路線規劃邏輯之外，最根源的要點就是導引方式的區別。
 
市場上的AGV無人搬運車種類繁多，按其導引方式區分，常見的分別包括「磁帶導引」、「雷射導引」、「QR Code導引」、「視覺導引」、「色帶導引」、「微波導引」、「超音波導引」、「慣性導引」及「電磁導引」等九大類。
 
隨著AGV無人搬運車系統在市場實際應用彈性與導入成本的持續考驗，目前較為廣泛應用在工業生產現場的，則主要是「磁帶導引」、「雷射導引」、「QR Code導引」等三類。我們現在就來認識一下這三大導引方式的技術內涵與優缺點吧~
 
一、「磁帶導引」

就是利用貼附於地面的磁帶(通常是N極朝上)，利用磁力場型與磁感器(Hall sensor)陣列間的相對位置，以數位或類比的訊號，回傳控制器，藉此計算馬達輸出動力參數，持續修正AGV姿態，來達到循跡導引的效果。

優點：導入成本最低，AGV到站對位快速且精度高，有利物流交換機制應用。
缺點：需要在地面貼磁帶，軌道出現障礙物只能停止報警，無法自動繞開。
適用場域：廠房內的工作站間物流轉移需求

 
二、「雷射導引」

大陸稱「激光導引」(所以看到這個詞時，不用懷疑，那是從大陸引進的AGV)，就是用高速旋轉掃描的方式，利用雷射光束打到物體的反射時間，同時採集開關量與數據量，並藉以描繪AGV與周遭環境的相對位置與姿態，從而達到導航與避障的效果。
優點：不須在地面貼附導引特徵，遇障礙物會自行繞開。
缺點：導入成本極高，精度低，無法辨識透明物件(如玻璃門或壓克力箱)與細長物(如桌腳或台車角)，易受太陽光或其他強光干擾，需在周遭牆壁或結構體貼附大量專用反光片作為特徵點補償誤差。
適用場域：不須精準對位移載的搬運需求，或是直接與人協作，由人員自行上下與件的應用場景。

 
三、「QR Code導引」

也就是二維碼導引，在地面上以棋盤式的布局，在每一格的地面正中央貼附二維陣列標籤，依據資訊載量的不同，QR陣列有2X2、3X3、4X4三種常見類型，AGV底部會有掃讀機，藉由讀取QR陣列的不同方向性，來判斷AGV本身與整個棋盤空間的相對位置與姿態，一格一格地在棋盤上移載。
優點：定位精確，棋盤式布局便於即時控制與變換路徑。
缺點：導入成本不低，QR需要經常性維護(破損或髒汙均會有影響)，每一張貼紙偏差精度須在1mm以內，對地面平整度要求極高。遇到障礙也只能報警，不會自動轉繞。
適用場域：通常搭配頂舉式機構，運用在大型無人倉儲空間，其中尤以物流中心最為適用，但須能控制落塵量或經常清掃，否則厚積灰塵亦會影響QR讀取。

 

 

無人搬運車的特徵點辨識類型有那些呢?

 

 

大家有沒有想過，AGV無人搬運車這樣的智能型自動化設備，是如何辨識自己的位置與執行某些非中控指示的即時性指令或動作呢？其實，不管是智能程度多高的無人搬運系統，或多或少都一定會需要不同程度與不同模式的特徵點加以輔佐，才能確保整個系統運作的即時性、精確性與安全性。
 
所謂的「特徵點」，就是做為AGV無人搬運車辨識站點位置、動作指示、指令下達、精度校正或交通管制的參考依據。因此，也常被叫做定位點、ID、命令卡等不同名稱，但其實都是具備特定意義或功能的「特徵」，讓AGV可以依據原先設定的運作邏輯，識別各個特徵點後，進行不一樣的相應動作，像是移動停止、左右轉、加減速、開關音效等等。
 
另外，特徵點也會依據導引方式的不同，選擇的特徵類型也會有所不同：

 

一、 磁力式特徵點(NS極)
這是歷史最悠久的AGV無人搬運車特徵點運用方式，也是最為穩定的特徵點識別技術，直到現在還有不少生產現場採用這種作法。將磁感器(Hall Sensor)設置於AGV無人搬運車的底盤側邊，讀取面朝下，而作為特徵點的磁片則有區分N極朝上與S極朝上兩種，一樣會貼附於地面AGV導引軌道的側邊，就像是1與0的組合，按AGV前進的方向，依序貼附NSNNS磁片，AGV就會在行進的過程中，依序讀到10110的二進位制組合，而這個組合就會對應到預載在無人搬運車控制器裡面的某個指令或動作，並在執行的同時，透過無線傳輸機制，送回中央控制系統回報位置與狀態。這種特徵點運用法雖然最為穩定，但是缺點就是一組特徵點在設置的時候，所需直線區域較大，且相對反應速度會較慢一些。
 
二、 色差式特徵點
類似磁力式的運用方式，通常搭配的是色帶導引式的AGV無人搬運車，也就是利用光學辨識部件，識別貼附於地面的不同組合方式的色塊，可以是單色的，也可以是彩色的(像是RGB)。一樣的道理，就是不同的色塊組合，會對應到AGV控制器所預載的不同指令與動作，曾經風靡一時，但是後來慢慢地退到教育界或兒童智能玩具，而非應用在工業生產現場。為什麼呢？其根本原因在於導引用的色帶本身在工業現場的地面就比較難以維護，不管是髒汙，或是磨損，都有可能會讓導引機制異常，而使搬運稼動停擺。
 
三、 RFID特徵點
無線射頻辨識(Radio Frequency Identification, RFID)，屬於無線通訊技術的一種。簡單的說，就是利用特定線圈與IC晶片的組合，藉由電生磁、磁生電的原理，發射出去的電磁波，在切割到特定線圈所產生的瞬間電流，對特定的目標進行讀或寫的作業。按其對應頻率高低的不同，有區分低頻(LF)、高頻(HF)與超高頻(UHF)三大類，像是悠遊卡，也是一種高頻RFID的應用。其重點在於ID(Identification)，透過網際網路與數據庫結合應用，不僅僅是在AGV無人搬運車系統，在我們的日常生活中也被運用的非常廣泛。元創智動MP100無人搬運車，就是採用LF的RFID Tag作為特徵點辨識法，將Tag設置於地面，讓AGV經過時讀取，從而作為指令或動作的依據。不過，RFID Tag的封裝技術與設置工法，將決定Tag在地面的妥善率，因為畢竟是線圈與晶片的組合，如果使用上不斷到重擊或是重壓，還是免不了會有損壞的可能。但由於其便利性、穩定性與快速讀取等特性，算是目前被有軌導引方式的AGV無人搬運車系統最為廣泛運用的特徵點類型。
 
四、 QR特徵點
採用QR code作為特徵點的AGV無人搬運車系統，通常也是以QR Code作為主要導航手段。也有可能是採用視覺辨識方式的輔助特徵點運用方式。在之前的文章有介紹過QR code導引式AGV無人搬運車的適用場域與優缺點，這邊就不予贅述。不過若QR是設置於地面的，那讀取器通常會採用專門的高精度QR code快速讀取頭。但若QR是設置在天花板或是牆面的話，那通常就是用視覺鏡頭輔助讀取，組合應用的模式會稍微有所不同。但相同的是，每個QR code讀取出來的代字或代碼，對於AGV本身與系統而言，都會有相對應的意義與功能，所以這些QR都必須由系統自行產生，而且貼附的方向與精度都有相當高的要求。這也是為甚麼這種導引方式的AGV無人搬運車，比較適合運用在無人工廠或無人物流倉儲，才不會有QR code的維護問題。
 
五、 專用反光片特徵點
這種特徵點的運用，就一定是搭配雷射導引式或光達LiDAR導引式的無人搬運車系統。因為這類型的AGV無人搬運車，本身就是用反定位的方式，來計算自己在作業場域中的相對位置。但是，即便AGV已經學習並記憶現場的地圖，其精準度還是會因現場配置的微調整(像是桌子從左邊搬到右邊，或是多一張椅子、少一張椅子)與強光照射等等的外部影響而導致產生定位偏差。因此，環境中最好要多設置一些專用的反光鏡(或是反光片)，當雷射光束打到這些專用反光鏡時，會有較強的反射光束被接收到，導引系統就藉此作為一個有別於一般環境物件反射強度的特徵點，當然這些專用反光片必須是設置在環境中的固定位置的，像是牆面或柱子等等，這樣才能確保無人搬運車每次藉由這些特徵點做定位校正或是站點功能設定時，不會再次產生而外的偏差。
 
六、 視覺特徵辨識方式
為什麼這個是說「視覺特徵辨識」，而不是說某種特徵點呢？那是因為應用視覺鏡頭作為特徵辨識手段的時候，特徵點可以非常多元，像是前述的QR Code也可以做為視覺辨識的特徵點之一。甚至是簡單的幾何圖形(三角形、圓形、方型)或不同顏色的組合圖，只要是有別於現場環境的可辨識特徵，就能夠作為視覺鏡頭的特徵點。通常會搭載視覺鏡頭的AGV無人搬運車，都會是比較高階的控制系統，導引方式也多半是採用成本較高的雷射導引、LiDAR導引或視覺導引等技術。若還有搭載AI人工智慧engine與專用鏡頭模組，還可以直接辨識人員的特定手勢與姿態，來直接與作業員互動或跟隨的功能。
 
總而言之，其實特徵點就是AGV無人搬運車與其作業環境的互動依據，對無人搬運系統來說，自然是特徵點越多越好，但是對於使用現場來說，特徵點設置的越多，除了成本越高，或多或少也會影響到現場的環境與限制(譬如反光片必須在固定位置且不能被遮擋到)。所以，老話一句，沒有最好的選擇，而是最適合的選擇。畢竟每個使用現場的特性與需求都不同，如果花了極高的成本導入了看起來最先進的設備，卻造成了現場更多的使用問題與限制，這樣的改善專案就注定是失敗的。因此，在選擇無人搬運的解決方案之前，要先好好研究與評估一下自己現場的數據與需求，才能找到最佳的解決方案喔~

以上內容部份引用來源Google Gemini

 

 

以下文章為元創智動原創文章版權所有，如需引用或轉載請註明。

 無人搬運車(自走車)AGV的安全機制與避障方式有那些呢?

AGV(Automated Guided Vehicle)，就英文字面上直譯的話，就是「自動導引載具」，但是一般較為普遍的中文名稱則是無人搬運車(或稱自走車)。顧名思義，就是「不需要人員駕駛或操縱，就可以自動執行搬運任務的移動式載具」，而大部分這類載具都是以輪型車輛為主，因此「無人搬運車」(或稱自走車)，則成為此類自動化物流設備的主流統稱。

在工業4.0的浪潮中，有越來越多人在描繪「無人工廠」的形象與藍圖，也有許多人在描述AGV無人搬運車在無人工廠中所扮演的角色與作業模式，但到目前為止，「無人工廠」僅止於理想，而未能被真正的實現。又或者僅是用於參觀的示範廠域或示範車間，而不是真正的生產廠房。其原因在於整個產線的生產工序中，仍然有諸多不可取代的人員作業。曾經有個知名企業，試圖要利用大量機械手臂來取代人工生產模式，但執行到後來發現，導入大量Robot所產生的維護成本與要請的相關工程師薪資，還有當要換線或是異常排除時所造成的時間成本浪費，其生產效益比原本的人工生產還差時，就直接終止了這項「無人工廠」計畫。

因此，既然AGV無人搬運車是屬於無人化自主移動載具，且又會與眾多作業人員在廠內(碼頭→倉庫→線上→倉庫→碼頭)，或大部份產線間與工作站間穿梭，AGV安全機制與障礙偵知功能，就必須妥慎的加以研究探討。而隨著AGV無人搬運車的設計載重噸數越大，潛在危安風險就越高，其安全機制所要求的等級，也會跟著不斷攀升。當然，隨著安全機制等級越高，其建置成本也會跟著水漲船高，有此可見，大型AGV無人搬運車之所以售價高昂，並不只是因為體積大且車身重而已，這些安全等級方面的造價成本也是必須考量進去的。有些不甚了解這個細節的社會大眾，還會誤以為說：「啊這種無人車，不就跟家裡的掃地機器人一樣，只是馬達比較大一點而已嗎?」請各位試想一下，在家裡給掃地機器人撞一下，與在工廠被一噸級的無人車撞一下，這兩個結果會一樣嗎？

AGV無人搬運車(自走車)的安全機制設計，一般可以區分障礙偵測與控制停止兩個層面探討：


一、 障礙偵測方面：
1. 視覺辨識(visual recognition)
也就是機器視覺，大致區分內建型與網路型，所謂「內建型」就是給予視覺模組大量學習數據，藉以辨識可通行或前有障礙的區別，再選擇原地停等或是繞開障礙等方式避障，但是由於其學習數據庫有限，AI識別引擎性能較網路型差。而「網路型」則是透過internet連線到Google或Amazon等大數據型AI引擎，透過即時辨識與特徵判斷計算，作為後續行動決策的依據，不過除了企業資安考量，網路通訊的穩定性也會有一定程度的影響。然而，不管是哪種形式的視覺辨識，都會有兩個缺點，一個是需要具備高速運算性能的控制器，所以造價一定高。另一個則是對使用場域光照度的要求程度，也就是現場一定要夠明亮，否則會無法識別。所以目前市面上並沒有完全仰賴視覺辨識作為唯一障礙偵測手段的AGV無人搬運車。


2. 雷射(Laser Scanner)與光達(LiDAR)
雷射(大陸稱為激光)掃描器(Laser Scanner)，或是光達(LiDAR, Light Detection And Ranging, 光學雷達)，基本上都是運用雷射脈衝光束發射後，打到物體反射表面再回到感知器本體之間所產生的飛行時間差(TOF, Time of Flight)，以光速計算距離產生的”連續點”，來達到對環境測算的偵知手段。主要區別在於雷射掃描儀(Laser Scanner)主要是二維平面的，有180˚、270˚兩種掃描涵蓋水平角、而所謂360˚的無死角掃描應用，則是必須在前後各安裝1組相互交疊，才有辦法達成。光達(LiDAR)則是三維空間的感知，運用高速的雷射光束掃描與極強的演算性能，形成”點雲”，藉此模擬出前方3D影像，以作為AGV無人搬運車遇到障礙之對應決策參考依據。這個也是相當先進的應用技術，但是除了軟、硬體建置成本極高之外，在障礙偵測上的缺點主要有二，一個是遇到透明的物件，像是玻璃門、牆或壓克力箱，就會”看不見”而撞上去。二是在有太陽光或其他強光照入的場域，會影響感測效果，產生誤判的機率。(講到這裡，有些讀者就會想到：”這樣的話，就把視覺辨識跟光學雷達都裝到AGV無人搬運車上面，不就剛好互補解決了嗎？” 但是，有沒有想過，這樣疊加起來的建置成本，有多少企業用得起呢…？)
 

3. 紅外線(IR)
紅外線(Infra-Red, IR)的障礙偵測運用，算是在光學應用技術上，比較有歷史，相對成熟且算是中價位的障礙偵測儀器。組合運用紅外線發射器與接收器，透過反射遮蔽原理的應用，並藉由電位器的調整，來決定紅外線的探測距離。較高階的IR Scanner，則可以做到有限範圍內的2D平面的偵測效果，甚至可以調整不同場型的前方偵測範圍。在AGV無人搬運車的障礙偵測技術上，有相當長的應用歷史，且相對穩定許多。但是紅外線唯一的天敵就是深色表面，甚至是黑色表面的物體，由於黑色表面對於紅外線來說，會有”吸光”的效果，也就是打到黑色或深色表面的紅外線，能夠反射回到接受器的值趨近於零。這個時候，它就會”看不到”前方的障礙物，而發生碰撞。而在生產現場，越來越多的作業人員為了能夠比較耐髒，而選擇穿著黑色褲子的時候，配備IR障礙偵測模組的AGV無人搬運車，就有可能會”看不到”他(她)們，這似乎也是有點危險…

4. 超音波(Ultra-Sonic)
超音波(大陸稱超聲波)，簡單的說，就是利用人類耳朵所聽不到的連續超高頻聲波(一般而言是40 kHz)，來偵知測算感知器與物體間的距離。可以說是在AGV無人搬運車的障礙偵測技術上，最被廣泛應用的障礙偵測方式。其組成也不算複雜，主要也是有超音波發射器、接收器與控制電路所組成，並透過超音波打到物體表面再回波到接收器的時間差，以音速340m/s來計算感知模組與前方物體間的距離。在這個應用上，不需要去調整任何旋鈕或是電阻，可以直接在AGV無人搬運車的控制參數上，決定要對指定的測得距離，作相對應的AGV動作調整即可，所以是既簡單，又兼具應用變化彈性的障礙偵測模式。不過，每一種障礙偵測都是有天敵的，超音波模組也是一樣，如果遇到海綿或是絨毛類的吸波材質，回波就會減少，距離探測數據可能會因此失真，進而影響障礙偵測的效果。

二、 控制停止方面：
1. EMO緊急停止按鈕
緊急停止(Emergency Off, EMO)按鈕，簡稱急停鈕，其實不只是在AGV無人搬運車上會用到，基本上只要是會動的電動設備，不管是移動式的，或是原地運轉的，基於安全上的考量，都一定會設置EMO。通常有兩種或是雙軌併存的做法，也就是按下時，直接中斷主要電力來源，藉此達到立即停止運轉的目的，不過這種做法會有隱憂。另一種就是藉由訊號的控制，通常EMO按鈕都會設有NO常開與NC常閉兩種迴路開關，藉此讓控制器獲知目前是緊急停止狀態，故在保持控制電路持續運作的狀態下，停止或鎖定正在運行的設備，或正在行走的AGV無人搬運車。

2. 防撞膠條
也可稱為防壓膠條，也是在很多移動類或是閘門類的設備上會應用到。其運作原理也實非常簡單，就是在膠條的內外兩側，都有設置導電材質，當膠條因觸壓而產生局部變形，就會讓兩側的銅膜或導電材質接觸而形成閉路。此時，控制器就會獲知防撞條被觸發了，也就是AGV無人搬運車有碰撞到物件，就會藉由控制的方式直接將馬達鎖定，不再繼續前進或運動。這個通常也是AGV無人搬運車的最後防線，如果看到沒有這類安全機制的AGV無人搬運車，誠心的建議您，最好是不要採用!

3. 偏離軌道
不論是有軌式的、無軌式的，或是QR code式導引的AGV無人搬運車，都有其合理的行駛範圍，如果AGV偏離了該合理範圍，就是所謂的「偏離軌道」。通常這個時候，AGV的控制系統就要能夠偵知，並且立即停止與發出警告，讓人員確認造成AGV偏離軌道或行駛範圍的原因，並予以排除後，再讓AGV無人搬運車繼續運行。有些人會問：為什麼一定要讓人員去做排除呢？那是因為正常狀況下，AGV不會自己偏離軌道或行駛範圍，通常是有不可抗的外力因素所造成。此時，如果你硬要AGV系統自己”突破”目前的”困境”，那就極有可能會造成更為嚴重的傷害或損失。所以，千萬不要跟系統廠商提出這種會有風險的功能要求喔~

4. 馬達控制
其實不管是什麼方式的障礙偵測或控制停止，講到最底層，就是對AGV動力馬達(Motor，大陸稱電機)的運動控制。聽起來好像很簡單，但卻區分很多種方式，從「停」跟「走」來看，就區分急停、急走、緩加速、緩減速或差速控制等等。而停止方式還包括控制停止、機械停止(如電磁剎車馬達)與直接斷電等，各有各的優缺點。試想，既然AGV無人搬運車是用來協助搬運物件的，就會有一定程度的鈍重性，其形成的總體慣性通常不小，如果用急煞急走的方式行駛，就會加劇了運送行程中的不穩定性，所以這是最不好的馬達控制方式。其次，對於AGV無人搬運車而言，最好的停止方式就是「控制停止」也就是給予馬達一個穩定的控制電壓，讓馬達處於一個不進也不退的停止狀態，一直到有要控制啟動為止。為什麼這麼說呢？因為若是直接斷電，馬達會直接放空，如果是正在前進，直接斷電的結果就是會持續滑行，直到慣性停止，甚至是剛好在斜坡上，對於載重的AGV無人搬運車來說，這樣是十分危險的。而採用機械式停止的電磁剎車馬達，雖然可以確保斷電時，釋放煞車機構鎖死馬達，但是相對AGV無人搬運車是要在地面上移動的，如果因為沒電就無法推動AGV，那真的斷電的時候，你又該怎麼把它搬離道路回去充電呢？

綜上所述，我們可以了解到，最先進的技術不見得最好，最陽春的技術也不見得最差，所以通常AGV無人搬運車上，都會同時配置兩種以上的障礙偵測或控制停止的手段。因為，每種障礙偵測技術都有其感測特性與天敵，使用者應該要充分考量運用場域的現場特性與條件、生產程序與物流批量需求，以及建置AGV無人搬運車系統的預算等諸多因素，來權衡並採用適合自己企業現場使用的AGV種類，才是最經濟又正確的思考方向喔~

 

 

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