全方位殺菌的紫外光UV消毒機(jī)器人

下班鐘聲響起，準(zhǔn)備回宿舍的Ray一邊聽著廣播通知今夜廠內(nèi)要進(jìn)行消毒、一邊心想：奇怪！今天怎么沒看到全副武裝的消毒人員，而大門口卻停放著一臺看似計算機(jī)主機(jī)但上頭卻架著好幾根燈管的機(jī)器。

忍不住好奇的Ray跑去問管理員：「不是要消毒嗎？怎么沒看到戴口罩穿防護(hù)衣的消毒人員？這機(jī)器又是什么呀？」

管理員：「從今天起，公司改用機(jī)器人來消毒，而且是用紫外光喔！以后啊，不用再靠人背幾十公斤的機(jī)具來辛苦消毒了?！?br/>
一聽是紫外光，Ray面露憂懼地說：「紫外光，照到人不是很危險？」

管理員：「放心，它有安全保護(hù)機(jī)制，遇到人就會自動關(guān)掉紫外光?！?br/>
Ray：「那你就不能在旁邊盯著看了，你要怎么知道機(jī)器人有沒有在認(rèn)真消毒？」

管理員：「機(jī)器人啊！一個命令一個動作，才不像人會偷懶打馬虎眼。而且它會回傳實(shí)時影像，也會360度無死角地徹底消毒，所以我只要看手機(jī)就知道它有沒有盡責(zé)地完成清消作業(yè)。怎么樣，是不是又酷又方便?。　?br/>

 
圖一 : 以機(jī)器人運(yùn)作來代替人力進(jìn)行辛苦的環(huán)境清消任務(wù)，即可降低感染風(fēng)險，并且能夠維護(hù)環(huán)境安全。（source：緯創(chuàng)資通）

防疫殺菌好幫手─消毒機(jī)器人
肆虐全球的COVID-19新冠病毒讓戴口罩、量體溫、勤洗手成為了民眾的日常。但面對肉眼看不見卻又無孔不入的「敵人」，除了個人維持防疫好習(xí)慣之外，定期執(zhí)行環(huán)境清消亦是讓病毒無所遁形的必要手段。

而針對環(huán)境清消，緯創(chuàng)資通機(jī)器人暨人工智能研發(fā)處處長林書毅認(rèn)為，派員進(jìn)行消毒作業(yè)，特別是高風(fēng)險場域，一旦稍有閃失就可能將感染源帶出、甚至染病。若能讓人員遠(yuǎn)離現(xiàn)場改由機(jī)器人代勞，既可降低感染風(fēng)險又能達(dá)到維護(hù)環(huán)境安全的目的。

為此，緯創(chuàng)開發(fā)出一臺可節(jié)省人力又徹底清消的紫外光UV消毒機(jī)器人─ML-100 +AU-1。分為上下兩層模塊化設(shè)計的這款產(chǎn)品，除了上層裝設(shè)了可殺菌的紫外光燈管，其能達(dá)到徹底清消的核心就是下層具有人工智能（AI）的自主移動機(jī)器人（AMR）。

 
圖二 : 紫外光UV消毒機(jī)器人─ML-100 +AU-1采用模塊化設(shè)計，上層裝設(shè)可殺菌的紫外光燈管，下層具有AI是達(dá)到徹底清消的核心。（source：緯創(chuàng)資通）

AI規(guī)劃路徑、友善使用接口、自動執(zhí)行清消
由于是奠基在AMR技術(shù)基礎(chǔ)上而衍生的產(chǎn)品，此款消毒機(jī)器人無需鋪設(shè)軌道即可在各種場域透過事先建置好的地圖來自由移動。而內(nèi)建的AI功能則能預(yù)先規(guī)劃最佳行進(jìn)路徑，提前避開障礙物。途中若是偵測到有移動物體時也會自行關(guān)閉紫外光，并發(fā)出警報通知，避免有人因誤闖消毒現(xiàn)場而受到紫外光的傷害。

而采Web-based架構(gòu)開發(fā)的軟件讓用戶能在手機(jī)、平板、計算機(jī)等設(shè)備上監(jiān)看與操控消毒機(jī)器人。對于人流頻繁出入與停駐作業(yè)的區(qū)域，也可透過軟件設(shè)定為清消熱區(qū)。林書毅強(qiáng)調(diào)：「我們開發(fā)的軟件接口相當(dāng)友善也能快速上手，用戶不用另外安裝APP，也無需進(jìn)行復(fù)雜的編修，簡單點(diǎn)選就能完成設(shè)定。」

此外，這臺消毒機(jī)器人也充分發(fā)揮了自動化功能。透過軟件設(shè)定好任務(wù)排程，它就會定時出動去消毒，完成后還會自動歸位，期間完全不用人員介入其中。就算過程中出現(xiàn)電池量不足的狀況，它也會自動到充電站補(bǔ)電后再繼續(xù)未完的任務(wù)。

這款產(chǎn)品目前已在緯創(chuàng)的新竹工廠SMT產(chǎn)線、雙溪移工宿舍與汐止辦公室定期執(zhí)行環(huán)境清消作業(yè)。而雖然利用紫外光照射只需30秒就能殺菌，但緯創(chuàng)以七分半鐘完成4平方公尺（2公尺x 2公尺）為清消標(biāo)準(zhǔn)，藉此達(dá)到全方位徹底消毒。透過機(jī)器人原地旋轉(zhuǎn)可以讓紫外光照射到每個角落，藉此確保不會有任何盲區(qū)被遺漏。


 
圖三 : AI推理系統(tǒng)圖（source：研華科技）

運(yùn)算給力、質(zhì)量穩(wěn)定的AI推理系統(tǒng)
為了達(dá)到上述功能，緯創(chuàng)這臺消毒機(jī)器人必不可少的組件就是工業(yè)計算機(jī)。經(jīng)過嚴(yán)格篩選，緯創(chuàng)選定了研華的AI推理系統(tǒng)MIC-710AILX并搭配無線模塊EWM-W189H02E來作為AMR的硬件平臺。


 
圖四 : AI推理系統(tǒng)MIC-710AILX（source：研華科技）

為了讓這臺消毒機(jī)器人能在各場域皆能暢行無阻，其AMR的尺寸規(guī)格緊湊（長寬高皆小于60公分）。MIC-710AILX為最小尺寸的AI無風(fēng)扇平臺，體積僅手掌般大?。?5 x 118 x 45 mm），對于要配置眾多組件而空間有限的AMR來說是再適合不過的選擇。

此外，MIC-710AILX雖然尺寸精巧，卻能夠提供超高運(yùn)算效能。透過搭載的NVIDIA Jetson Xavier NX平臺，其能讓內(nèi)裝多種感測裝置且需透過AI深度學(xué)習(xí)來規(guī)劃路徑與避障的AMR順暢運(yùn)行，免除了一般工業(yè)計算機(jī)易出現(xiàn)當(dāng)機(jī)或延遲反應(yīng)的狀況。

在擴(kuò)充性方面，MIC-710AILX提供了多種I/O接口，讓用戶可以按應(yīng)用需求進(jìn)行靈活配置。透過mini PCIE插槽加裝了無線模塊EWM-W189H02E，而該模塊已獲多國無線認(rèn)證，符合各國家的不同法規(guī)，因此可節(jié)省自行送驗(yàn)的成本，更有利于將產(chǎn)品銷往海外市場。而研華AI推理系統(tǒng)不僅通過長達(dá)一周的不停機(jī)燒機(jī)測試，消毒機(jī)器人正式導(dǎo)入緯創(chuàng)的工廠使用至今，也未曾出現(xiàn)當(dāng)機(jī)、斷訊、遺失數(shù)據(jù)等問題，質(zhì)量相當(dāng)穩(wěn)定。

環(huán)境清消對防止新冠病毒的傳播至關(guān)重要。但不可諱言，執(zhí)行消毒任務(wù)確實(shí)潛藏著可能染病的風(fēng)險；再加上，這是件重復(fù)性高又耗費(fèi)時間與體力的工作，對執(zhí)行者來說不但任務(wù)吃重，身心也皆承受著相當(dāng)大的壓力。把這樣的辛苦任務(wù)交給機(jī)器人來代勞，是降低防疫成本并兼顧環(huán)境安全的理想解方。

緯創(chuàng)以研華AI推理系統(tǒng)為平臺開發(fā)出的紫外光UV消毒機(jī)器人，不僅可應(yīng)用于上述的工廠與商辦場域，也適用于醫(yī)院、購物中心與圖書館等場所。近期全臺最大的百貨公司就將引進(jìn)這款消毒機(jī)器人，于人流往來最密集的用餐區(qū)進(jìn)行夜間消毒。

緯創(chuàng)選擇研華產(chǎn)品而非自行開發(fā)，可以將心力專注于機(jī)器人核心技術(shù)與應(yīng)用功能的開發(fā)。此舉確實(shí)縮短了項目開發(fā)時間，可以更早將產(chǎn)品投放市場。未來，緯創(chuàng)在機(jī)器人開發(fā)上如有任何需求，相信能從研華找到適合的軟硬件，以協(xié)助滿足不同應(yīng)用場域的客戶需求。