概要：人工智能將成為設(shè)置和使用AMR的不可或缺的一部分，從而簡化其部署流程并改善其工作流程；即使沒有技術(shù)專長，AMR用戶也將有權(quán)做出更明智的決定，而機(jī)器人將成為第一線支持，預(yù)測何時(shí)需要干預(yù)或自動(dòng)進(jìn)行故障排除。

在當(dāng)今競爭激烈且昂貴的商業(yè)環(huán)境中，越來越多地使用自主移動(dòng)機(jī)器人（AMR）在倉庫、制造設(shè)施中運(yùn)輸物料。甚至醫(yī)院、機(jī)場和學(xué)校都使用AMR作為對(duì)公共場所進(jìn)行消毒或向患者提供藥物或食物的手段。

與常規(guī)（通常是不靈活的）物流解決方案（如叉車，傳送帶和自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV））相比，AMR的主要功能是其內(nèi)置的智能功能。AMR無需像AGV那樣沿著基礎(chǔ)設(shè)施中內(nèi)置的一組軌道或傳感器移動(dòng)，而是自動(dòng)沿工廠車間無軌道移動(dòng)，繞過其路徑中的障礙，甚至自行尋找新路徑。

但是他們真的有多聰明？   

通過安裝AMR的車隊(duì)管理系統(tǒng)，制造商可以從一個(gè)工作站集中控制機(jī)器人，而最先進(jìn)的設(shè)備可以通過24/7移動(dòng)機(jī)器人操作消除任何瓶頸和停機(jī)時(shí)間。對(duì)AMR進(jìn)行編程后，車隊(duì)管理系統(tǒng)將管理優(yōu)先級(jí)，并根據(jù)位置和可用性選擇最適合當(dāng)前操作的機(jī)器人。它還監(jiān)視機(jī)器人的電池電量，自動(dòng)管理充電，并通過協(xié)調(diào)多個(gè)機(jī)器人交叉路口的關(guān)鍵區(qū)域來控制機(jī)器人的交通方式。

▲戰(zhàn)略性放置的MiR AI Camera靜態(tài)相機(jī)使AMR可以預(yù)見其路線上的障礙物，因此它們能夠提前重新布置路線以優(yōu)化導(dǎo)航。

這絕對(duì)聽起來很聰明，但是一些AMR借助人工智能（AI）以及經(jīng)過戰(zhàn)略定位的攝像頭將這些智能設(shè)備提升到了一個(gè)新水平，這些攝像頭可以用作擴(kuò)展的機(jī)器人傳感器。如果沒有AI，AMR會(huì)對(duì)所有障礙物以相同的方式做出反應(yīng)，如果可能的話，它們會(huì)放慢速度并試圖在一個(gè)人或物體周圍導(dǎo)航，或者如果沒有安全的方法來繞過它，則停止或后退。借助AI，AMR甚至可以在進(jìn)入某個(gè)區(qū)域之前就學(xué)會(huì)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整其行為。這意味著他們可以在特定時(shí)間避開人流密集的區(qū)域，包括使用叉車定期運(yùn)送和轉(zhuǎn)移物料時(shí)，或者在休息或輪班變更期間有大量的工作人員時(shí)。

人工智能驅(qū)動(dòng)的AMR如何工作？

如今，移動(dòng)機(jī)器人使用傳感器和軟件進(jìn)行控制（以定義機(jī)器人應(yīng)在何處以及如何移動(dòng)）和感知（以使機(jī)器人能夠理解周圍環(huán)境并對(duì)周圍環(huán)境做出反應(yīng)）。數(shù)據(jù)來自集成的激光掃描儀，3D相機(jī)，加速度計(jì)，陀螺儀，車輪編碼器等，可針對(duì)每種情況做出最有效的決策。AMR可以使用最有效的路線動(dòng)態(tài)導(dǎo)航，具有環(huán)保意識(shí)，因此可以避開障礙物或行進(jìn)路線的人，并在需要時(shí)自動(dòng)充電。

▲在這一階段，自動(dòng)移動(dòng)機(jī)器人中使用的人工智能專注于機(jī)器學(xué)習(xí)和視覺系統(tǒng)。

現(xiàn)在，用于AMR的AI技術(shù)主要集中在機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）和視覺系統(tǒng)上，它們極大地?cái)U(kuò)展了早期基于傳感器的功能。技術(shù)進(jìn)步，包括更小，更強(qiáng)大的傳感器；云計(jì)算和寬帶無線通信；以及以AI為中心的新型處理器架構(gòu)—以更低的成本得到了更廣泛的應(yīng)用，這使得從機(jī)器人的即時(shí)、擴(kuò)展和預(yù)期環(huán)境以及內(nèi)部條件中提取數(shù)據(jù)比以往任何時(shí)候都更加容易。

技術(shù)進(jìn)步助力AI /智能機(jī)器人

小型、低成本和高能效傳感器使移動(dòng)和遠(yuǎn)程設(shè)備可以捕獲并傳輸有關(guān)機(jī)器人的即時(shí)、擴(kuò)展和預(yù)期環(huán)境以及內(nèi)部條件的大量數(shù)據(jù)。

云計(jì)算和寬帶無線通信允許幾乎從任何接入點(diǎn)即時(shí)存儲(chǔ)、處理和訪問數(shù)據(jù)。安全的虛擬網(wǎng)絡(luò)可以適應(yīng)動(dòng)態(tài)需求，幾乎消除了停機(jī)時(shí)間和瓶頸。

AMD、Intel、NVIDIA和Qualcomm等傳統(tǒng)半導(dǎo)體公司以及包括Google和Microsoft在內(nèi)的該領(lǐng)域的新廠商都廣泛提供了強(qiáng)大的，以AI為中心的新型處理器架構(gòu)。當(dāng)傳統(tǒng)的廣泛使用的半導(dǎo)體面臨摩爾定律的限制時(shí)，這些新芯片是專門為AI計(jì)算而設(shè)計(jì)的，這在提高功能的同時(shí)降低了成本。低功耗，經(jīng)濟(jì)高效的AI處理器甚至可以集成到小型移動(dòng)或遠(yuǎn)程設(shè)備中，從而可以進(jìn)行現(xiàn)場計(jì)算，從而快速、高效地做出決策。

先進(jìn)的軟件算法可在機(jī)器人、云端或甚至是遠(yuǎn)程擴(kuò)展傳感器中生產(chǎn)力最高的位置分析和處理數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可為機(jī)器人提供額外的情報(bào)數(shù)據(jù)，以預(yù)測機(jī)器人的需求并主動(dòng)適應(yīng)其行為。

使用這些功能和以AI為重點(diǎn)的攝像頭，AMR機(jī)群可以在在線時(shí)學(xué)習(xí)，在沒有持續(xù)訪問在線內(nèi)容的情況下執(zhí)行。低功耗，具有AI功能的設(shè)備和高效的AI技術(shù)支持具有低延遲和快速反應(yīng)時(shí)間，高度自治性和低功耗的新型機(jī)器人系統(tǒng)，這是成功的關(guān)鍵能力。  

AMR中的新AI功能有助于維護(hù)機(jī)器人的安全協(xié)議，并提高路徑規(guī)劃和環(huán)境交互的效率。例如，新的高級(jí)學(xué)習(xí)算法包含在遠(yuǎn)程連接的攝像頭中，這些攝像頭可以安裝在交通繁忙的區(qū)域或叉車或其他自動(dòng)車輛的路徑中。攝像機(jī)配備了小型，高效的嵌入式計(jì)算機(jī)，可以處理匿名數(shù)據(jù)并運(yùn)行復(fù)雜的分析軟件，以識(shí)別該區(qū)域中的物體是人、固定的障礙物還是其他類型的移動(dòng)設(shè)備（例如AGV）。然后，攝像頭將此信息提供給機(jī)器人，從而擴(kuò)展了機(jī)器人對(duì)周圍環(huán)境的了解，因此即使在進(jìn)入某個(gè)區(qū)域之前，它也可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整其行為。例如，如果AMR檢測到一個(gè)人，他們可以像往常一樣繼續(xù)駕駛，但如果他們檢測到AGV就會(huì)停車，以便AGV可以駛過。機(jī)器人還可以預(yù)先預(yù)測封鎖區(qū)域或人流量大的區(qū)域，并重新路由，而不是進(jìn)入封鎖區(qū)域然后重新路由。盡管機(jī)器人的內(nèi)置安全機(jī)制將始終阻止機(jī)器人在其路徑上與物體、人或車輛相撞，但其他車輛（如叉車）可能不具備這些功能，從而有可能使其中一輛進(jìn)入機(jī)器人。在外部低成本照相機(jī)設(shè)備中包含專用的AI處理器意味著現(xiàn)在可以在不修改硬件的情況下擴(kuò)展具有AI功能的現(xiàn)有MiR機(jī)器人。

借助AI驅(qū)動(dòng)的AMR，他們可以在高流量區(qū)域到達(dá)之前對(duì)其進(jìn)行檢測并識(shí)別其他車輛，并采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)以降低發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，從而改善了自己的行為并適應(yīng)了其他車輛的限制。  

人工智能驅(qū)動(dòng)的AMR的未來

那么接下來呢？隨著AI的發(fā)展，AMR也將不斷發(fā)展，使它們變得越來越智能和增強(qiáng)功能。

在新環(huán)境中部署AMR可能是一個(gè)漫長而微妙的過程，在此過程中，需要仔細(xì)設(shè)計(jì)特定的地圖區(qū)域，以從一組機(jī)器人中獲取最大的價(jià)值。將來，機(jī)器人應(yīng)該能夠通過識(shí)別地板標(biāo)記，繁忙的十字路口，狹窄的通道和其他獨(dú)特的條件來完成大部分繁重的工作。盡管移動(dòng)機(jī)器人仍將是帶有緊急停止按鈕的可控制工具，他們知道應(yīng)該導(dǎo)航到軌道的哪一邊，，或者應(yīng)該在何處調(diào)整其最大速度，將是其正常操作，并且不需要持續(xù)的人工干預(yù)。

但是，如果設(shè)置的復(fù)雜性超過了它們帶來的額外好處，這些令人興奮的新功能將不會(huì)給人留下深刻的印象。因此，基于諸如基于示例的培訓(xùn)和基于規(guī)則的設(shè)置之類的概念，使用AI擴(kuò)展工作流的過程需要簡單直觀。設(shè)置智能AMR并不比向AI算法顯示要檢測的對(duì)象困難，或者旋轉(zhuǎn)一兩個(gè)刻度盤來調(diào)整機(jī)器人的行為并不困難。

最后，機(jī)器人不斷產(chǎn)生數(shù)據(jù)的金礦，這些數(shù)據(jù)可用于監(jiān)視其正常運(yùn)行時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)連接等，同時(shí)也可作為有效技術(shù)支持干預(yù)的起點(diǎn)。管理AMR的用戶將獲得個(gè)性化的信息和有關(guān)必要操作的預(yù)測的強(qiáng)大權(quán)限。這意味著獲得建議以改進(jìn)特定機(jī)器人的部署，或者預(yù)測何時(shí)需要提前更換組件。

總而言之，人工智能將成為設(shè)置和使用AMR的重要組成部分，從而簡化其部署過程并改善其工作流程；即使沒有技術(shù)專長，AMR用戶也將有權(quán)做出更明智的決定，而機(jī)器人將成為第一線支持，預(yù)測何時(shí)需要干預(yù)或自動(dòng)進(jìn)行故障排除。這就是AI將AMR帶入未來的方式。

（本文的作者為MiR的AI開發(fā)人員和項(xiàng)目經(jīng)理Louren?oCastro）