智慧城市| 服務型機械人講求有心 度身訂造門檻成本下降

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雖然市場上有不少機械人，近年服務型機械人增加，有望超越工業機器人。

本港餐廳開始以服務型機械人送餐，以往搬運機械人多以AGV，須要導引裝置，預設路線自動導航。隨著SLAM技術成熟，激光自動建圖，利用激光雷達和傳感器，可自主定位導航和避障。

服務型機械人有不少場景，市場上的現成機械人未能一一滿足需求。

最近，香港生產力促進局智慧城市部為香港傷健協會賽馬會傷健營研發自動運載機械人「小健」，利用市場上最現成的技術，配合自行開發的自動駕駛運載系統MiniMover，以深度學習及感應器融合，機械人自動規劃合適行走路徑。

「小健」用高階技術定制，從細節針對特定用途打造。一般量產機械人不會以高階技術編程，「小健」以小量生產，高階技術具出貨快、靈活性高，利用單板電腦亦有更多接口可供選擇，製作出專業和介面豐富的機械人。

賽馬會傷健營位於香港薄扶林水塘側，擁有無障礙設施為傷殘人士和健全人士提供營舍體驗。不過晚上駐營工友較少，偌大營舍之間送遞物品相當不便。創新科技署創新及科技基金資助了生產力局，研發機械人「小健」，為營友提供營舍內部送遞任務。

單板電腦接口充足

「小健」度身訂造，獨一無二。不過械機人技術成熟，據參與設計的生產力局智慧城市部高部顧問羅詠婷說，設計符合賽馬會傷健營特殊環境，不同傷健用家要求以至操作環境，設計靈活和快速迭代非常重要。

「小健」負責來自送遞路線地面有盲人引路和導向的凹凸標誌，上落坡的斜路，選擇輪子和設計時須應付不同路面，送遞時間多於晚上，營舍只有少數員工，操作要保持寧靜，設計時也須考慮用家高度和取用物件方便，以至不同傷健傷健人士互動，「共融」可說是設計人機介面最大考慮。

羅詠婷說，設計「小健」的工作流程利用高階語言，包括開源的機器人開發平台Robot Operating System (ROS) ，服務型機器人和工業型機器人最大的差異在於，服務型機器人大多要面對複雜動態變化的環境，導航、避障、定位和建圖，送遞物品程序以至人機互動，開發的機動和靈活性，對於服務型機器人很重要。

運載避障技術成熟

羅詠婷說，「小健」已經是生產力局團隊第八代機械人，開發自動駕駛運載系統和避障相當成熟，配件都是現成的單板電腦和嵌入式設計，少量零件要自行開發電路板，「小健」穩定性、功耗和性能都取得不錯的平衡。

「小健」利用ROS和高階語言開發，ROS不屬於作業系統，屬於是應用層；在整合感測器，例如2D和3D雷射雷達、超聲波、雷射雷達等有高度的擴展性，可加入更多傳感器，機械人更易加入感知功能，甚至可憑聲音、溫度和其他數據作預測和決定。

「小健」顯示了少量開發機械人可用快速開發工具，獲得不俗效果，製作出的人機介面員工和營舍容易適應互動，續航力達2-3小時，自動返航叉電，穩定性亦達標。

電腦標凖配置成本下降和採用開源軟件後，「小健」3D打印成本仍然不菲，除非需求量足以開模，利用3D打印產品逐件製作，成本難以下調。

生產力局期望自動運載機械人「小健」日後可廣泛應用於更多無障礙環境，協助推進本港的創新科技發展，為香港打造更具智慧和可持續發展的城市。