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2017年無人機與移動式機器人的技術成熟曲線

/ 發布日期:2017/09/15/ 瀏覽次數:208
無人機與移動式機器人(包括半自動與全自動載具)已擴展至多數的工業、商業與消費者的工作場所中,這些裝置透過外接感測器(External Sensor)與機載感測器(Onboard Sensor)進行組裝、檢測、繪製地圖(Mapping)、安全防護、追蹤資產、追蹤庫存、資料蒐集與其他目的,且上述任務可以在空中、地面或水中執行。在Gartner提出的無人機與移動式機器人研究中,指出機器學習(Machine Learning)現正處於過度期望的高峰期(Peak of Inflated Expectations),且具被顛覆性效益;自主移動機器人(Autonomous Mobile Robot, AMR)則處於創新始動期(Innovation Trigger)與過度期望的高峰期(Peak of Inflated Expectations)的交界點上,同樣也具備顛覆性效益;商用無人機(Commercial UAVs, Drones)則位在過度期望的高峰期(Peak of Inflated Expectations)與泡沫化的底谷期(Trough of Disillusionment)的交界點,以下將針對這三項技術的發展與影響進行說明。

一、 機器學習(Machine Learning)
(一). 定義:機器學習是指從一系列的觀察值萃取出特定類的知識和模式(Pattern),目前約可分為三種類型:監督式學習(Supervised Learning)、非監督式學習(Unsupervised Learning)與增強學習(Reinforcement Learning)。

(二). 商業影響:機器學習將在各種商業和社會情境下,可改善與針對商業問題提出新解決方案,包含:自動化、藥物研發、CRM、優化供應鏈、預測性維修(Predictive Maintenance)、營運效益、員工的工作效益、偵測詐欺、無人車、最適化資源。
機器學習的影響可能是外顯或是內隱的效果,外顯影響來自於機器學習的措施,反之內隱影響來自於使用者使用產品與解決方案,意識不到其中有包含機器學習。

二、 自主移動機器人(Autonomous Mobile Robot, AMR)

(一). 定義:自主移動機器人的前身為自動導引車(Automated Guided Vehicles, AGVs),自從加了智慧功能、導航和感覺認知(Sensory Awareness),成為新型自動引導車,能獨立在人類周圍運作。這些新型自動導引車打破傳統自動導引車的侷限性,使其更能適應複雜的倉庫管理,且更具成本效益。

(二). 商業影響:自主移動機器人將持續在結構複雜的配銷中心受到重視,隨著技術逐漸成熟也會應用在非倉庫領域,例如:在零售商店中,自主移動機器人可幫卡車卸貨,並將商品棧板運送到特定部門,此過程無須人為干預。此外,無人搬運車(Smart AGV)將發展越來越多的功能,例如:商品入庫、採購與補充商品,過程無須人為的干預。此外,因為自主移動機器人對工作環境的要求很低,因而可降低照明、暖氣和空調等相關成本,將對環境產生正向的影響。

三、 商用無人機(Commercial UAVs, Drones)
(一). 定義:商用無人機是小型直昇機、固定翼飛具(Fixed-Wing Aircraft)、多旋翼機(Multirotor),並由飛行員在地面上遠程控制混和動力或配置自主導航。無人機通常會整合全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System, GNSS)、照相機、感測器的功能引導成像、熱及光譜分析。
  另外,高速緩衝記憶體(Memory cache)與通訊線路(Communications Link)使無人機可以收集數據、發送數據至雲端進行儲存或處理,這些系統也都具備防撞系統(Collision Avoidance System)的功能。

(二). 商業影響:商用無人機可替代調查員、檢驗員、司機、攝影師等人員,以前得在不安全的條件下,執行困難且成本高昂的工作。現在透過無人機優勢,不僅可減少現場人員的數量,還可提高即時數據的取得能力與工作人員的安全,進而提高生產力。
  無人機酬載(Payload)的診斷能力(Diagnostic Capability)越強,就越能提升監視資源的可用性與可靠性,並降低營運成本、機會成本與災難事件的風險,同時還可改善計畫管理與資源配置。此外,無人機也可在進行測量與調查專案時賺取收入。
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