AI自主機器人革新醫院清潔，提升效率與品質
2024/9/25
隨著生活型態的改變，台灣願意從事高勞力工作的人已經越來越少，而近年來少子化浪潮興起，更加深此現象，為了避免潛藏的缺工危機、確保醫療環境安全性，威剛科技攜手研華科技於國內醫院龍頭導入C-Rob智慧自主移動機器人（C-Rob Autonomous Mobile Robot；C-Rob AMR），結合AI人工智慧技術可以自動辨識物件與環境，並選擇最適合的方式進行消毒，不只減輕醫院清潔人力負擔，平均一個晚上可省下4-6名清潔人力，亦提高環境清消作業的成效與品質，為就醫民眾提供舒適安全的就醫環境。
面對缺工挑戰，以AMR取代人力進行環境清消已成趨勢
環境的清潔消毒，是醫院感染管制的重要措施之一，唯有落實正確的環境清潔消毒方法，才能減少環境表面的污染，降低細菌病毒的傳播率，然而在2020年COVID-19疫情大爆發期間，醫院不只作業人力吃緊，嚴重影響日常環境清消作業的運作，且有很高的接觸感染風險，因此，該國內醫院當時便萌生以機器人替代人力的念頭，並與威剛科技合作導入第一代C-Rob AMR。
威剛科技專案副理蔡毓軒指出，第一代C-Rob AMR雖然解決了人力挑戰，但在作業效率上並沒有顯著變化，原因在於，當時並未導入AI應用，而是按照事前設定好的點位與排程進行清消作業，但由於院內設備經常會移動，例如：病床被移至其他空間，且醫院空間規劃較為複雜，導致第一代C-Rob AMR無法自行完成清潔消毒，經常需要人力介入完成任務。
因此，在COVID-19疫情緩解後，威剛將持續與該醫院合作，啟動第二代C-Rob AMR開發計劃，結合AI應用，讓AMR可以自動辨識待消毒的設備與物體，並選擇最適合的方式進行清潔消毒，如此不僅兼顧作業效率，亦能確保清消作業的品質一致性，同時還可避免未來可能面臨的缺工挑戰。
以AI代替人眼，根據物件類型即時決定最佳清消策略
蔡毓軒進一步說明第二代C-Rob AMR的運作架構。第二代C-Rob AMR共有兩種類型，一是搭載多軸向量噴頭的噴霧消毒機器人，一是搭載高效能UVC消毒燈管的紫外線消毒機器人，這兩種機器都使用了威剛科技以目前該國內醫院環境清消數據為基礎所研發的組合式AI消毒演算法，並搭配研華MIC-710AIX作為AI主機。
研華MIC-710AIX主要負責進行AI物件辨識與AI消毒演算法的即時運算，決定好要採用哪一種消毒方式後，再透過研華ADAM對AMR的ROS主機下達指令，機器才會開始執行任務，確保清消效果最佳化且符合標準。
先就噴霧消毒機器人來看，當其來到定點準備噴灑消毒劑前，AI消毒演算法會根據AI物件辨識結果判斷最適合的消毒方式，包括噴灑劑量、距離、角度及要使用哪一種噴頭。至於紫外線消毒機器人，則是針對診間不適合接觸水份的儀器設備，其在進入要消毒的區塊後，同樣會根據AI演算法決定紫外線燈的照射距離、角度和時間，並自動傾鈄燈管開始進行消毒。
此外，第二代C-Rob AMR每次在執行完清消任務後，都會將結果回傳至MIC-710AIX，重複進行AI模型計算，確保模型效度。
以AMR清消環境的三大效益：減少人力需求、提高作業效率及確保品質一致性
蔡毓軒進一步說明，在人力成本面，一台機器可分擔4~6名清潔人力的工作量，有效降低人力成本，同時也因為作業效率有所改善，使得清消作業頻率可以增加，進而強化醫療場域的環境安全，像該醫院原本只在晚上進行環境清消作業，目前正規劃在早上門診時間開始之前再次清潔消毒環境的可能性。
在作業品質面，雖然該合作醫院制定了完善的環境清消作業手冊，但因為每個人的作業習慣及落實程度不同，形成了清消作業品質不穩定的狀況。而機器沒有個人差異的問題，可以完全按照作業手冊裡的規範執行任務，自然能確保清消作業的品質一致性。
研華二大優勢：品質穩定、設備種類多元化
當然，第二代C-Rob AMR能夠展現如此亮眼的成效，部份原因應歸功於研華MIC-710AIX。「品質穩定與設備種類多元化，是威剛科技選擇與研華合作的二個原因，」蔡毓軒說。
先就品質來看，威剛科技在系統開發階段時，曾經同時導入研華MIC-710AIX與他牌工控AI主機進行比較，但在開發完成準備進入小規模應用時，卻發現只有研華MIC-710AIX可以很穩定的「複製」架構，他牌主機經常出現各種問題，若採用他牌主機勢必會影響之後的量產計畫，甚至有可能因為系統的不穩定而令終端客戶感到不信任。
此外，MIC-710AIX散熱效果相當好，可以避免產品於高運算時熱當機的可能性，確保系統運作穩定，也因此，研華產品使用至今，尚沒有出現「此為不良品」的客戶反饋意見，足見其品質之穩定。
再就設備種類多元化而言，研華投入很多資源進行NVIDIA產品的整合研發與應用，且會跟隨市場趨勢變化推出新的產品，可以滿足威剛科技在不同自動化領域的需求，以本次採用的MIC-710AIX來說，其為中階型機種，硬體規格恰好能滿足第二代C-Rob AMR的AI辨識與運算需求，且支援多通訊界面方便硬體整合，價格又相當合理，因此成為威剛科技最適合的選擇。
站在與醫院的合作基礎上，未來，威剛科技希望推進第二代C-Rob AMR至更多醫院，甚至是醫院以外的場域，像是飯店、長照中心、機場等面積大且需要大量清潔消毒人力的場域，同時也會持續深化與研華的合作，希望研發出各種不同用途的AMR，善用機器人特性打造更智慧更自主的生活。
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