Con la expansión del área de aplicación del sistema ciberfísico (CPS), su importancia se ha vuelto cada vez más prominente. Como una de las aplicaciones típicas del CPS, la detección de anomalías en robots móviles ha atraído la atención de todas las partes. Como parte del CPS, los robots móviles enfrentan el problema de que los métodos de detección convencionales basados en residuos no pueden identificar anomalías sigilosas. Los métodos de detección convencionales basados en residuos utilizan principalmente la señal residual calculada a partir de la señal de control y la salida de medida para la detección, que se utiliza ampliamente en el diagnóstico de fallas. Sin embargo, es difícil que sean útiles en anomalías sigilosas engañosas impuestas intencionadamente a los robots móviles, que están diseñadas para evadir las detecciones convencionales manipulando la salida de medida. Además, pueden controlar el sistema para desviarse de las operaciones esperadas, causando degradación del rendimiento de control o incluso daños sin ser detectados. Con base en esto, al analizar el modelo del sistema de CPS y las condiciones sigilosas de las anomalías, se propone en este artículo un método de detección mejorado basado en residuos. Además, se detectan tres anomalías sigilosas impuestas intencionadamente en un robot móvil omnidireccional (OMR) utilizando los métodos convencionales basados en residuos y el método mejorado basado en residuos. Finalmente, los resultados experimentales muestran que el método propuesto puede detectar eficazmente las anomalías sigilosas impuestas intencionadamente en el OMR.