Fraunhofer Research打造用於製造的AMR，引領機器人的未來發展

Joseph Fraunhofer 將科學研究與工業應用相結合，成為十九世紀推動光學發展的先驅。時至今日，德國的弗勞恩霍夫協會 (Fraunhofer Society) 這個歐洲規模最龐大的研發組織，將目光投向了從人工智慧 (AI)、網路安全到醫學等關鍵技術的應用研究。

弗勞恩霍夫協會成立了 Fraunhofer IML，致力於推動物流與機器人技術的發展。其德國研究人員運用 NVIDIA Isaac Sim，透過模擬技術在機器人設計領域裡取得出色進展。

Fraunhofer IML 跟 BMW、亞馬遜及西門子等許多公司一樣，仰賴 NVIDIA Omniverse 平台，在物流與製造領域進行先進的應用研究。Fraunhofer 稱之為 O3dyn 的最新創新平台，即使用 NVIDIA 模擬和機器人技術打造出室內外自主移動機器人 (AMR)。

該機構的目標是實現從自動導引車 (AGV) 一躍發展出能快速移動的自主移動機器人 (AMR)，這樣的機器人甚至還未出現在市面上。在顯著提升自動化程度後，有望更快速處理物流作業。

Fraunhofer IML 的機器人與 AI 研究員 Julian Eber 表示：「我們正在研究找出如何盡量以兼具快速和安全的方式，在物流作業中善加運用。」。

從 MP3 到 AMR

Fraunhofer IML 的上級單位設立於近國家中心的特蒙德 (Dortmund)，擁有超過三萬名員工，參與了數百個研究專案。在 1990 年代，該機構負責開發 MP3 檔案格式，引發了數位音樂革命。

Fraunhofer 為了讓自動導引車走上跟光碟一樣的發展途徑，在 2013 年推出了突破性的機器人，廣泛應用於 BMW 的裝配廠及其他領域。該機器人即 STR 是一種用於工業製造領域的主力設備，協助搬運生產線上的物品。Fraunhofer IML 在 AI 的發展成果，為 STR 與 O3dyn 等機器人平台的其他更新帶來莫大助益。

Fraunhofer IML 的目標是打造出能夠提供最新技術的 AMR。O3dyn 仰賴 NVIDIA Jetson 邊緣 AI 與機器人平台，處理眾多攝影機及感測器輸入的資料，以幫助機器人穿梭在工廠的設備之間。能夠高速移動又能靈活處理作業的機器人時速可達30英里，機器人身上的輪子在 AI 的輔助下可以朝著各個方向移動，以因應高強度的工作。

Fraunhofer IML AI 與自主系統部門負責人 Sören Kerner 表示：「全向動態是很少見的功能，我們還沒有在市場上看到類似的東西。」

Fraunhofer IML 在 NVIDIA GTC 大會上搶先介紹了這款棧板搬運機器人的最新進展。

縮小模擬與現實之間的差距

Fraunhofer IML 的最新研究運用 Isaac Sim，在模擬環境中開發和驗證這些 AMR，致力縮小模擬與現實之間的差距。研究人員透過 Isaac Sim，在逼真又精準符合物理定律的 3D 環境中操作機器人，以虛擬方式開發其高動態自主移動機器人。

Fraunhofer 可以將電腦輔助設計軟體中超過 5,400 個機器人零件匯入虛擬環境，再使用 Omniverse 平台的 PhysX 物理運算功能，以精準符合物理原則的規格來裝配它們。

模擬環境中的虛擬機器人可以像現實環境裡的實體機器人一樣快速移動。Fraunhofer 利用虛擬環境可以加快開發速度、安全地提高在現實環境中執行的準確性，且能更快擴大規模。將模擬與現實的差距縮到最小，讓模擬環境成為發展機器人的數位現實環境。Fraunhofer 將這個概念稱為以模擬為基礎的 AI。

Fraunhofer 將 AMR 模擬模型以開放原始碼發布，讓開發人員能夠加以利用改善，以求更快取得成果。Kerner 表示：「這對未來的物流領域發展至關重要。我們希望盡量有更多人在模擬環境中從事這類動態機器人的定位、導航和 AI 研發工作。」