機器人多機協作的技術發展

FIND研究員：吳啓鴻

工業生產線由單純人工的生產方式，已經逐漸朝向工業自動化的方向前進，透過工業型移動載具取代人力資源進行生產已成趨勢。然而，透過一台工業型機器人取代一個以上的人力還不夠，仍需要透過多台機器人的協作才能夠達到效益最大化，本文將探討智慧型無人搬運車多機協作的技術與架構探討。

【技術介紹與應用現況】

多機協作的技術概念為兩個以上相同或相異的設備彼此相互合作，來進行資訊的交換與控制，機器人系統架構從2007年的ROS演變到ROS2可以看出機器人的發展重點從單機作業到多機協作。由於兩者的機器人架構有根本性的差異，在應用層方面，ROS架構會由Master為中心處理所有機器人資訊，而複數的Master會增加多機協作的困難度。

直到ROS2的去中心化架構問世之後，讓複數的機器人使用P2P的方式交換資訊更為便利，在中介層的資訊交換由於ROS2的架構沒有Master來交換Topic的訊息，而是改用Data Distribution Service( DDS)標準降低通訊複雜度，而除了機器人本身的架構設計會影響多機協作以外，更重要的是如何讓不同產品之間的設備進行互動，因為每家產品的設計不見得相同，所以需要定義通訊協定讓所有設備的資訊統一管理，通常會由一個伺服器蒐集所有機器的狀態並做邏輯判斷，再做設備的控制。以工廠的生產線為例，當機械手臂完成一階段的製造並回傳資訊，伺服器再控制無人搬運車定位導航到指定位置接收半成品，並運送至指定地點進行下一階段的生產，整體的生產流程便是一種狀態機的呈現，如何設計多機協作的生產流程並讓使用者方便操作也是很重要的議題。

【未來展望與挑戰】

隨著工業智慧化的發展，多機協作技術與自動化生產已經成熟，接下來的發展重點會在人工智慧的結合，從機器人本身的功能到生產管理的最佳化將會透過人工智慧來實現，將是未來很重要的挑戰。

圖：多機協作
圖片來源: https://unsplash.com/photos/8gr6bObQLOI 

參考資料:
[1] 封面圖片來源：https://unsplash.com/photos/Xl_l8laGNs0?utm_source=unsplash&utm_medium=referral&utm_content=creditShareLink
[2] https://docs.ros.org/en/foxy/index.html
[3] https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%A9%9F%E5%99%A8%E4%BA%BA%E4%BD%9C%E6%A5%AD%E7%B3%BB%E7%B5%B1
[4]https://hackmd.io/@evshary/ROS2Note/https%3A%2F%2Fhackmd.io%2F%40evshary%2FDDSintro

淺談Unity人工智慧技術

FIND研究員：黃沁愉

在現今社會中，人工智慧(AI)是最熱門的趨勢，許多企業爭相發展應用。目前人工智慧在市面上的應用分別有AI機器人進駐服務業、虛擬人、智能預測......等。考量在資訊大爆炸的時代中，人工智慧可藉由系統或電腦設備模擬人類思考模式、邏輯與行為的能力，依照數據分析的過程，持續校正和進化，未來AI在各行業應用發展潛能無限。

【AI技術應用面向】

而在遊戲產業中，遊戲代表開發商Unity的執行長John Riccitiello表示，將持續擴大人工智慧技術應用，針對製作Unity3D渲染場景、特殊複雜的場景、甚至高難度內容進行訓練，目的是為了期望Unity能改變更多遊戲創作內容與玩家進行遊戲的創作模式。

圖1  Unity的內建物理引擎與編輯器結合。

圖片來源：Unity官網

Unity建立人工智慧的技術分為以下幾個面向：

• 透過引入人工智慧技術應用，打造高效率、低成本的高品質遊戲內容
• 助於短時間建立真實性更高、準確性生成更精細的Unity3D場景與複雜之光影效果
• 遊戲角色透過自動生成式人工智慧能更自然對話
• 降低傳統遊戲開發門檻，帶動遊戲市場的動能
• 增加遊戲操作互動的可能性，並依照遊戲架構規劃最佳的操作頁面
• 將遊戲透過文字詮釋，藉由人工智慧自動完成相關編碼

 【應用效益評析】

Unity本身是一款跨平台的2D、3D的遊戲引擎，在收購軟體公司IronSource後，2023年第一季度財報中公布，Unity營收已超過5億美元，同比增長56%。目前使用Unity的創作者多達150萬人，遍布190多個國家和地區，隨著中國逐步成為世界手遊大國，Unity也將繼續在中國市場擴張並增加營收，並會持續引入人工智慧技術的應用。

事實上，在Unity的影像生成技術中，因影像生成用於機器學習，所以應用的場景可以很廣泛。也就是說，人工智慧提供合成數據訓練出的計算機視覺系統，並將此功能廣泛應用在許多場景，協助精確做出細緻的3D場景。隨著人工智慧段被科技產業關注的前提之下，再加上人工智慧與Unity的結合，可以推測，未來Unity不論在2D或3D場景中，都可以更快速創造更加精緻、內容細微度更高的場景，所以現在看似遙遠的技術，在不久的將來，絕對值得許多遊戲業開發者與遊戲玩家期待！

參考資料來源：

• 封面圖來源：Unity 第一季度營收達 5 億美元 將以人工智慧技術簡化遊戲開發門檻 (193516) - Cool3c
• Unity工智慧技術簡化遊戲開發門檻 Unity 第一季度營收達 5 億美元 將以人工智慧技術簡化遊戲開發門檻 (193516) - Cool3c
• 市面人工智慧應用案例 ChatGPT 熱潮席捲全球，人工智慧是什麼？現在有哪些應用案例？ | Meet創業小聚 (bnext.com.tw)
• AI如何打造更好之遊戲 36氪專訪 | Unity高階副總裁Danny Lange：AI如何幫我們打造出更好的遊戲？_36氪 - MdEditor (gushiciku.cn)

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