研扬科技受到客户的委托，需为客户的服务机器人系列提供解决方案，让其能够自动执行一系列复杂的任务，并且具有高效与精准的特点。虽然像机械手臂这样的解决方案在制造业中已经相当普遍，但它们通常用于特定、重复性的单一维度任务。相较之下，这位客户希望开发一个更具动态性、多面向的选项，类似于人形服务机器人，而非静态的机器设备。

鉴于这个远大的目标，研扬必须提供一款结合可靠硬体和支援先进计算与 AI 推理能力的解决方案，而这些都是此类应用的必要条件。最适合这些需求的解决方案是 PICO-RAP4，该产品利用第13代 Intel® Core™ 处理器，并采用紧凑的 100mm x 72mm PICO-ITX 的尺寸。

开发的关键：速度、视觉与控制

开发先进的自主服务机器人需要一个强大又节能的平台。由于机器人需要根据复杂算法即时执行任务，因此需要大量的处理能力。此外，解决方案还需要一种方法来转换并执行客户的 AI 推论模型，让这些模型将实际引导机器人的动作。

第二个更实用的考量是，机器人如何获取客户推论模型分析的数据。这一点非常重要，因为数据品质将直接影响机器人的决策过程，进而影响物体识别结果的准确性和决策速度。因此，所选解决方案必须配备具有高速接口，以便安装相机和感测器。

最后，该解决方案还需要具备作为机器人控制中心的能力。因此，它需要有通讯协定来向机器人的硬体发送命令，并确保这些命令能够迅速且准确地执行。

应用架构

为了执行自主行动所需的 AI 推理模型，该机器人依赖于 PICO-RAP4所搭载的 Intel® Core™ i7-1370PE 处理器，该处理器拥有 6 个性能核心、8 个高效核心以及 20 执行绪，提供极高的处理能力和 CPU 频率，能够应对高要求的 AI 任务。它也透过能效核心维持低功耗，以处理背景作业。虽然 PICO-RAP4 的 CPU 并非机器人 AI 功能的主要来源，但它仍整合了多项先进技术，包括 Intel® 深度学习加速 (Deep Learning Boost)、Intel® Gaussian & Neural Accelerator 和 Intel® AVX2，有助于加速 AI 工作负载并提升机器学习效能。

为了处理大部分应用的 AI 工作负载，PICO-RAP4 的 M.2 2280 M-Key 插槽（支援 PCIe 4.0 x4 接口）配备了高规格的 AI 加速模组。PICO-RAP4 的高频宽 PCIe 介面让 AI 加速模组能够无延迟地处理客户的多样化影像识别、自然语言处理和决策制定算法。

视觉、声音与控制

PICO-RAP4的 FPC 连接器可整合 MIPI 相机，并透过两个 USB 3.2 Gen 2 埠连接两台高画质相机，以捕捉多重来源的视觉数据，这些都由 Intel® UHD Graphics 提供支援。此外，主板的双序列埠提供 RS-232/422/485 讯号接口，用于连接 GPS 模组和环境感测器。

机器人的控制功能由其 GPIO 与执行器和马达的互动来决定。为了确保位置精准度和导航， PICO-RAP4支援加速度计、陀螺仪和温度感测器，通过其 I2C 接口进行整合。此外，主板上的所有序列通讯均受益于其内建 TPM 2.0 提供的数据加密。

此外，PICO-RAP4 透过其双 LAN 埠，支援 Intel® Ethernet Controller I226-V 和 Intel® Ethernet Connection I219-LM 技术，分别以 2.5GbE 和 1GbE 的速度，确保与其他设备的快速可靠连接。这些外设设备的组合促进了机器人在环境中的自主导航，并依靠推理算法发出的指令进行操作。这种通讯方式也透过内建的 TPM 2.0 加强了数据安全性。

另一个经常被忽略的自主机器人领域是对环境声音的反应能力。透过其全功能音讯接头（包括线路输入、线路输出和麦克风），PICO-RAP4 强化了机器人的情境感知能力，使其能够理解语音指令并在遇到问题时提供警报。

PICO-RAP4 的影响力

透过整合 PICO-RAP4，研扬科技的客户成功开发出一款完全自动化的服务机器人，能够在各种不同的行业中部署，从零售业到农业皆可应用。凭借卓越的 CPU 基础，处理从主板多样化且众多周边设备所获取的数据，能以极低的延迟执行。这种计算能力的强大，也有助于为 AI 加速模组提供所需的功率，以强化 AI 算法处理。

PICO-RAP4支援 MIPI 和 USB 相机，有助于机器人透过更可靠的资讯来源，提升任务的准确度。此外，具有 line-in/line-out/麦克风功能的完整音频系统进一步丰富了机器人的功能，让其能够处理语音指令，同时利用其卓越的计算能力通过机器学习提升用户体验。

最后，值得注意的是，尽管 PICO-RAP4极轻巧且小巧，它仍提供了多样的接口，可容纳各种不同类型的感测器，且不会影响讯号品质。PICO-RAP4 证明了其作为一款高效且强大的解决方案，推动了先进自主机器人的发展。这个案例说明，随着机器人技术的发展，研扬科技将始终引领技术潮流。