全方位杀菌的紫外光UV消毒机器人

下班钟声响起，准备回宿舍的Ray一边听着广播通知今夜厂内要进行消毒、一边心想：奇怪！今天怎么没看到全副武装的消毒人员，而大门口却停放着一台看似计算机主机但上头却架着好几根灯管的机器。

忍不住好奇的Ray跑去问管理员：「不是要消毒吗？怎么没看到戴口罩穿防护衣的消毒人员？这机器又是什么呀？」

管理员：「从今天起，公司改用机器人来消毒，而且是用紫外光喔！以后啊，不用再靠人背几十公斤的机具来辛苦消毒了。」

一听是紫外光，Ray面露忧惧地说：「紫外光，照到人不是很危险？」

管理员：「放心，它有安全保护机制，遇到人就会自动关掉紫外光。」

Ray：「那你就不能在旁边盯着看了，你要怎么知道机器人有没有在认真消毒？」

管理员：「机器人啊！一个命令一个动作，才不像人会偷懒打马虎眼。而且它会回传实时影像，也会360度无死角地彻底消毒，所以我只要看手机就知道它有没有尽责地完成清消作业。怎么样，是不是又酷又方便啊！」


 
图一 : 以机器人运作来代替人力进行辛苦的环境清消任务，即可降低感染风险，并且能够维护环境安全。（source：纬创资通）

防疫杀菌好帮手─消毒机器人
肆虐全球的COVID-19新冠病毒让戴口罩、量体温、勤洗手成为了民众的日常。但面对肉眼看不见却又无孔不入的「敌人」，除了个人维持防疫好习惯之外，定期执行环境清消亦是让病毒无所遁形的必要手段。

而针对环境清消，纬创资通机器人暨人工智能研发处处长林书毅认为，派员进行消毒作业，特别是高风险场域，一旦稍有闪失就可能将感染源带出、甚至染病。若能让人员远离现场改由机器人代劳，既可降低感染风险又能达到维护环境安全的目的。

为此，纬创开发出一台可节省人力又彻底清消的紫外光UV消毒机器人─ML-100 +AU-1。分为上下两层模块化设计的这款产品，除了上层装设了可杀菌的紫外光灯管，其能达到彻底清消的核心就是下层具有人工智能（AI）的自主移动机器人（AMR）。

 
图二 : 紫外光UV消毒机器人─ML-100 +AU-1采用模块化设计，上层装设可杀菌的紫外光灯管，下层具有AI是达到彻底清消的核心。（source：纬创资通）

AI规划路径、友善使用接口、自动执行清消
由于是奠基在AMR技术基础上而衍生的产品，此款消毒机器人无需铺设轨道即可在各种场域透过事先建置好的地图来自由移动。而内建的AI功能则能预先规划最佳行进路径，提前避开障碍物。途中若是侦测到有移动物体时也会自行关闭紫外光，并发出警报通知，避免有人因误闯消毒现场而受到紫外光的伤害。

而采Web-based架构开发的软件让用户能在手机、平板、计算机等设备上监看与操控消毒机器人。对于人流频繁出入与停驻作业的区域，也可透过软件设定为清消热区。林书毅强调：「我们开发的软件接口相当友善也能快速上手，用户不用另外安装APP，也无需进行复杂的编修，简单点选就能完成设定。」

此外，这台消毒机器人也充分发挥了自动化功能。透过软件设定好任务排程，它就会定时出动去消毒，完成后还会自动归位，期间完全不用人员介入其中。就算过程中出现电池量不足的状况，它也会自动到充电站补电后再继续未完的任务。

这款产品目前已在纬创的新竹工厂SMT产线、双溪移工宿舍与汐止办公室定期执行环境清消作业。而虽然利用紫外光照射只需30秒就能杀菌，但纬创以七分半钟完成4平方公尺（2公尺x 2公尺）为清消标准，藉此达到全方位彻底消毒。透过机器人原地旋转可以让紫外光照射到每个角落，藉此确保不会有任何盲区被遗漏。


 
图三 : AI推理系统图（source：研华科技）

运算给力、质量稳定的AI推理系统
为了达到上述功能，纬创这台消毒机器人必不可少的组件就是工业计算机。经过严格筛选，纬创选定了研华的AI推理系统MIC-710AILX并搭配无线模块EWM-W189H02E来作为AMR的硬件平台。


 
图四 : AI推理系统MIC-710AILX（source：研华科技）

为了让这台消毒机器人能在各场域皆能畅行无阻，其AMR的尺寸规格紧凑（长宽高皆小于60公分）。MIC-710AILX为最小尺寸的AI无风扇平台，体积仅手掌般大小（85 x 118 x 45 mm），对于要配置众多组件而空间有限的AMR来说是再适合不过的选择。

此外，MIC-710AILX虽然尺寸精巧，却能够提供超高运算效能。透过搭载的NVIDIA Jetson Xavier NX平台，其能让内装多种感测装置且需透过AI深度学习来规划路径与避障的AMR顺畅运行，免除了一般工业计算机易出现当机或延迟反应的状况。

在扩充性方面，MIC-710AILX提供了多种I/O接口，让用户可以按应用需求进行灵活配置。透过mini PCIE插槽加装了无线模块EWM-W189H02E，而该模块已获多国无线认证，符合各国家的不同法规，因此可节省自行送验的成本，更有利于将产品销往海外市场。而研华AI推理系统不仅通过长达一周的不停机烧机测试，消毒机器人正式导入纬创的工厂使用至今，也未曾出现当机、断讯、遗失数据等问题，质量相当稳定。

环境清消对防止新冠病毒的传播至关重要。但不可讳言，执行消毒任务确实潜藏着可能染病的风险；再加上，这是件重复性高又耗费时间与体力的工作，对执行者来说不但任务吃重，身心也皆承受着相当大的压力。把这样的辛苦任务交给机器人来代劳，是降低防疫成本并兼顾环境安全的理想解方。

纬创以研华AI推理系统为平台开发出的紫外光UV消毒机器人，不仅可应用于上述的工厂与商办场域，也适用于医院、购物中心与图书馆等场所。近期全台最大的百货公司就将引进这款消毒机器人，于人流往来最密集的用餐区进行夜间消毒。

纬创选择研华产品而非自行开发，可以将心力专注于机器人核心技术与应用功能的开发。此举确实缩短了项目开发时间，可以更早将产品投放市场。未来，纬创在机器人开发上如有任何需求，相信能从研华找到适合的软硬件，以协助满足不同应用场域的客户需求。