全方位殺菌的紫外光UV消毒機器人

下班鐘聲響起，準備回宿舍的Ray一邊聽(tīng)著(zhù)廣播通知今夜廠(chǎng)內要進(jìn)行消毒、一邊心想：奇怪！今天怎么沒(méi)看到全副武裝的消毒人員，而大門(mén)口卻停放著(zhù)一臺看似計算機主機但上頭卻架著(zhù)好幾根燈管的機器。

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

管理員：「從今天起，公司改用機器人來(lái)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具來(lái)辛苦消毒了?！?br/>
一聽(tīng)是紫外光，Ray面露憂(yōu)懼地說(shuō)：「紫外光，照到人不是很危險？」

管理員：「放心，它有安全保護機制，遇到人就會(huì )自動(dòng)關(guān)掉紫外光?！?br/>
Ray：「那你就不能在旁邊盯著(zhù)看了，你要怎么知道機器人有沒(méi)有在認真消毒？」

管理員：「機器人??！一個(gè)命令一個(gè)動(dòng)作，才不像人會(huì )偷懶打馬虎眼。而且它會(huì )回傳實(shí)時(shí)影像，也會(huì )360度無(wú)死角地徹底消毒，所以我只要看手機就知道它有沒(méi)有盡責地完成清消作業(yè)。怎么樣，是不是又酷又方便??！」


 
圖一 : 以機器人運作來(lái)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，并且能夠維護環(huán)境安全。（source：緯創(chuàng )資通）

防疫殺菌好幫手─消毒機器人
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(jiàn)卻又無(wú)孔不入的「敵人」，除了個(gè)人維持防疫好習慣之外，定期執行環(huán)境清消亦是讓病毒無(wú)所遁形的必要手段。

而針對環(huán)境清消，緯創(chuàng )資通機器人暨人工智能研發(fā)處處長(cháng)林書(shū)毅認為，派員進(jìn)行消毒作業(yè)，特別是高風(fēng)險場(chǎng)域，一旦稍有閃失就可能將感染源帶出、甚至染病。若能讓人員遠離現場(chǎng)改由機器人代勞，既可降低感染風(fēng)險又能達到維護環(huán)境安全的目的。

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

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

AI規劃路徑、友善使用接口、自動(dòng)執行清消
由于是奠基在A(yíng)MR技術(shù)基礎上而衍生的產(chǎn)品，此款消毒機器人無(wú)需鋪設軌道即可在各種場(chǎng)域透過(guò)事先建置好的地圖來(lái)自由移動(dòng)。而內建的AI功能則能預先規劃最佳行進(jìn)路徑，提前避開(kāi)障礙物。途中若是偵測到有移動(dòng)物體時(shí)也會(huì )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場(chǎng)而受到紫外光的傷害。

而采Web-based架構開(kāi)發(fā)的軟件讓用戶(hù)能在手機、平板、計算機等設備上監看與操控消毒機器人。對于人流頻繁出入與停駐作業(yè)的區域，也可透過(guò)軟件設定為清消熱區。林書(shū)毅強調：「我們開(kāi)發(fā)的軟件接口相當友善也能快速上手，用戶(hù)不用另外安裝APP，也無(wú)需進(jìn)行復雜的編修，簡(jiǎn)單點(diǎn)選就能完成設定?！?br/>
此外，這臺消毒機器人也充分發(fā)揮了自動(dòng)化功能。透過(guò)軟件設定好任務(wù)排程，它就會(huì )定時(shí)出動(dòng)去消毒，完成后還會(huì )自動(dòng)歸位，期間完全不用人員介入其中。就算過(guò)程中出現電池量不足的狀況，它也會(huì )自動(dòng)到充電站補電后再繼續未完的任務(wù)。

這款產(chǎn)品目前已在緯創(chuàng )的新竹工廠(chǎng)SMT產(chǎn)線(xiàn)、雙溪移工宿舍與汐止辦公室定期執行環(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）為清消標準，藉此達到全方位徹底消毒。透過(guò)機器人原地旋轉可以讓紫外光照射到每個(gè)角落，藉此確保不會(huì )有任何盲區被遺漏。


 
圖三 : AI推理系統圖（source：研華科技）

運算給力、質(zhì)量穩定的AI推理系統
為了達到上述功能，緯創(chuàng )這臺消毒機器人必不可少的組件就是工業(yè)計算機。經(jīng)過(guò)嚴格篩選，緯創(chuàng )選定了研華的AI推理系統MIC-710AILX并搭配無(wú)線(xiàn)模塊EWM-W189H02E來(lái)作為AMR的硬件平臺。


 
圖四 : AI推理系統MIC-710AILX（source：研華科技）

為了讓這臺消毒機器人能在各場(chǎng)域皆能暢行無(wú)阻，其AMR的尺寸規格緊湊（長(cháng)寬高皆小于60公分）。MIC-710AILX為最小尺寸的AI無(wú)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(lái)說(shuō)是再適合不過(guò)的選擇。

此外，MIC-710AILX雖然尺寸精巧，卻能夠提供超高運算效能。透過(guò)搭載的NVIDIA Jetson Xavier NX平臺，其能讓內裝多種感測裝置且需透過(guò)AI深度學(xué)習來(lái)規劃路徑與避障的AMR順暢運行，免除了一般工業(yè)計算機易出現當機或延遲反應的狀況。

在擴充性方面，MIC-710AILX提供了多種I/O接口，讓用戶(hù)可以按應用需求進(jìn)行靈活配置。透過(guò)mini PCIE插槽加裝了無(wú)線(xiàn)模塊EWM-W189H02E，而該模塊已獲多國無(wú)線(xiàn)認證，符合各國家的不同法規，因此可節省自行送驗的成本，更有利于將產(chǎn)品銷(xiāo)往海外市場(chǎng)。而研華AI推理系統不僅通過(guò)長(cháng)達一周的不停機燒機測試，消毒機器人正式導入緯創(chuàng )的工廠(chǎng)使用至今，也未曾出現當機、斷訊、遺失數據等問(wèn)題，質(zhì)量相當穩定。

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，執行消毒任務(wù)確實(shí)潛藏著(zhù)可能染病的風(fēng)險；再加上，這是件重復性高又耗費時(shí)間與體力的工作，對執行者來(lái)說(shuō)不但任務(wù)吃重，身心也皆承受著(zhù)相當大的壓力。把這樣的辛苦任務(wù)交給機器人來(lái)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推理系統為平臺開(kāi)發(fā)出的紫外光UV消毒機器人，不僅可應用于上述的工廠(chǎng)與商辦場(chǎng)域，也適用于醫院、購物中心與圖書(shū)館等場(chǎng)所。近期全臺最大的百貨公司就將引進(jìn)這款消毒機器人，于人流往來(lái)最密集的用餐區進(jìn)行夜間消毒。

緯創(chuàng )選擇研華產(chǎn)品而非自行開(kāi)發(fā)，可以將心力專(zhuān)注于機器人核心技術(shù)與應用功能的開(kāi)發(fā)。此舉確實(shí)縮短了項目開(kāi)發(fā)時(shí)間，可以更早將產(chǎn)品投放市場(chǎng)。未來(lái)，緯創(chuàng )在機器人開(kāi)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(mǎn)足不同應用場(chǎng)域的客戶(hù)需求。