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一邊聽著廣播通知今夜廠內要進行消毒、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主機但上頭卻架著好幾根燈管的機器。

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，它有安全保護機制，遇到人就會自動關掉紫外光?！?br/>
Ray：「那你就不能在旁邊盯著看了，你要怎么知道機器人有沒有在認真消毒？」

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

 
圖一 : 以機器人運作來代替人力進行辛苦的環(huán)境清消任務，即可降低感染風險，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。但面對肉眼看不見卻又無孔不入的「敵人」，除了個人維持防疫好習慣之外，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)資通機器人暨人工智能研發(fā)處處長林書毅認為，派員進行消毒作業(yè)，特別是高風險場域，一旦稍有閃失就可能將感染源帶出、甚至染病。若能讓人員遠離現場改由機器人代勞，既可降低感染風險又能達到維護環(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消毒機器人─ML-100 +AU-1。分為上下兩層模塊化設計的這款產品，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(guī)劃路徑、友善使用接口、自動執(zhí)行清消
由于是奠基在AMR技術基礎上而衍生的產品，此款消毒機器人無需鋪設軌道即可在各種場域透過事先建置好的地圖來自由移動。而內建的AI功能則能預先規(guī)劃最佳行進路徑，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閉紫外光，并發(fā)出警報通知，避免有人因誤闖消毒現場而受到紫外光的傷害。

而采Web-based架構開發(fā)的軟件讓用戶能在手機、平板、計算機等設備上監(jiān)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(qū)域，也可透過軟件設定為清消熱區(qū)。林書毅強調：「我們開發(fā)的軟件接口相當友善也能快速上手，用戶不用另外安裝APP，也無需進行復雜的編修，簡單點選就能完成設定?！?br/>
此外，這臺消毒機器人也充分發(fā)揮了自動化功能。透過軟件設定好任務排程，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。就算過程中出現電池量不足的狀況，它也會自動到充電站補電后再繼續(xù)未完的任務。

這款產品目前已在緯創(chuàng)的新竹工廠SMT產線、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）為清消標準，藉此達到全方位徹底消毒。透過機器人原地旋轉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）

運算給力、質量穩(wěn)定的AI推理系統(tǒng)
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。經過嚴格篩選，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，卻能夠提供超高運算效能。透過搭載的NVIDIA Jetson Xavier NX平臺，其能讓內裝多種感測裝置且需透過AI深度學習來規(guī)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，讓用戶可以按應用需求進行靈活配置。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證，符合各國家的不同法規(guī)，因此可節(jié)省自行送驗的成本，更有利于將產品銷往海外市場。而研華AI推理系統(tǒng)不僅通過長達一周的不停機燒機測試，消毒機器人正式導入緯創(chuàng)的工廠使用至今，也未曾出現當機、斷訊、遺失數據等問題，質量相當穩(wěn)定。

環(huán)境清消對防止新冠病毒的傳播至關重要。但不可諱言，執(zhí)行消毒任務確實潛藏著可能染病的風險；再加上，這是件重復性高又耗費時間與體力的工作，對執(zhí)行者來說不但任務吃重，身心也皆承受著相當大的壓力。把這樣的辛苦任務交給機器人來代勞，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消毒機器人，不僅可應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這款消毒機器人，于人流往來最密集的用餐區(qū)進行夜間消毒。

緯創(chuàng)選擇研華產品而非自行開發(fā)，可以將心力專注于機器人核心技術與應用功能的開發(fā)。此舉確實縮短了項目開發(fā)時間，可以更早將產品投放市場。未來，緯創(chuàng)在機器人開發(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)助滿足不同應用場域的客戶需求。