COVID-19 疫情延燒全球至今，產業人力短缺的問題仍然持續著，促使製造業加速智慧製造的進程。其中，AMR 自主移動機器人 (Autonomous Mobile Robot) 將扮演實現智慧製造的重要角色，根據美國 Inkwood Research 的研究報告，在 2021 年至 2028 年間，AMR 的市場預計將以 23.43% 的年均複合成長率成長至 100 億美金的市場規模，吸引眾多工業巨頭及新創企業積極布局。
然而，AMR 機器人的開發涉及多種系統、元件的軟硬整合，需要投入大量的人力、時間與金錢成本，開發時程一但延誤，將錯失搶占市場的先機。
凌華科技觀察到 AMR 開發廠商的痛點，首創將軟體定義 EtherCAT 整合進 ROS 2 控制器，可透過 ROS 2 控制器以 EtherCAT 通訊協定直接控制伺服馬達與機械手臂的運作，不僅免除下位機、手臂控制器的硬體成本，更節省上位機與下位機/手臂控制器整合的時間成本；同時，透過工業控制普及的 EtherCAT 技術，可降低對特定供應商的依賴，讓 AMR 的開發與生產更具彈性。
Panasonic 採用凌華科技 Software-defined EtherCAT 結合 ROS 2 的解決方案，搭配其 EtherCAT 伺服驅動器及馬達，僅利用兩個月的時間即完成 AMR 的開發，此快速開發解決方案已於 2022 年 3 月在日本 iREX 2022 (International Robot Exhibition) 展會首次亮相。
目前 AMR 機器人解決方案的馬達、機械手臂皆透過專屬的下位機和手臂控制器來操作，這意味著不同運動元件來自不同的供應商，採購成本難以降低；雖然 ROS 作業系統支援透過演算法解決不同供應商軟體端的系統整合問題，但是與硬體設備的整合還是必須投入大量的人力、時間進行整合，才能調校出精準的機器人控制。
凌華科技智能機械事業中心經理林衛瑞指出：「凌華科技針對上位機與馬達、機械手臂控制器整合的痛點，將這運動元件各自的專屬控制器整合成一台搭載軟體定義 EtherCAT 的 ROS 2 控制器， AMR 開發人員只需要選用相對應的 ROS 套件，就可以控制支援 EtherCAT 的機械手臂和馬達，省下整合元件控制器所需的人時力和多種控制器的硬體成本，不只節省 30% 的總體成本，更可以加速 AMR 機器人的上市時程，搶佔市場商機。」
此外，馬達及機械手臂皆由特定業者供應，COVID-19 疫情持續影響，供應斷鏈已成常態，如果仰賴特定供應商，在方案選擇受限的情況下，AMR 製造商可能無法履行對客戶的交期承諾。EtherCAT 為開放式通訊協定，且已經於工業控制領域驗證多年，標準且多元的供應商選擇，將為 AMR 製造商保留靈活的料件採購彈性。
現行的工廠配置大多是在多年前規劃建置完成的，產線與廠房空間都已固定，很難為了導入 AMR 機器人而做出大幅度的調整，因此，小型化的需求也是 AMR 機器人製造商面臨的另一挑戰。
林衛瑞分享：「Software-defined EtherCAT 結合 ROS 2 控制器是 AMR 小型化的完美解決方案。省去下位機所需的空間，不僅可以縮小 AMR 的體積，也釋放出更多可安裝電池的空間，大大提升 AMR 的續航力。」
EtherCAT 具有實時性與高同步性等特性，因此馬達與 I/O 控制都能更精準且標準化。
凌華科技的軟體定義 EtherCAT 可安裝在多台 Windows 架構的邊緣運算平台上，不需要安裝額外的運動控制卡，即具備 EtherCAT 主站 (Master) 的功能，可以直接與 EtherCAT 從站 (Slave) 進行通訊。
此外，這些邊緣運算平台皆搭載 Intel® 處理器，高運算效能可支援多達 128 軸的控制，反應週期也縮短至 125µs，相當適合晶圓代工、EMS 電子製造等要求高速且精細的運動控制應用。
