研扬接获任务，需提供解决方案以升级客户的服务型机器人产品线，使其能以高速度与高精度自主完成一系列复杂任务。虽然机器人手臂等解决方案在制造业中已相当普遍，但它们通常仅用于特定、重复且单维度的任务。相比之下，客户目标是开发一种更灵活、多面向的选项，使其更像具备拟人化的服务型机器人，而非静态的机械设备。
面对这项高难度的目标，研扬必须提供一款结合可靠硬件与支持先进运算及 AI 推理能力的轻巧产品，以满足此类应用需求。最符合这些需求的解决方案是 PICO-RAP4，它在 100mm x 72mm 的轻巧 PICO-ITX 规格中，搭载了第 13 代 Intel® Core™ 处理器。
开发先进的自主服务型机器人需要一个功能强大且具备能源效率的平台。由于机器人需要根据复杂的算法进行实时任务执行，因此需要强大的运算能力。此外，该解决方案还需具备转换并执行客户 AI 推理模型的方法，以引导其实际运作。
第二个更实际的考量是，机器人该如何取得由客户推理模型所分析的数据。这点至关重要，因为数据质量将直接影响机器人的决策过程，进而影响物体识别输出的准确性以及决策速度。因此，所选的解决方案必须配备高速接口，以便安装相机与传感器。
最后，该解决方案需具备作为机器人控制中心的能力。因此，它必须具备相关通讯协议，以将指令传送至机器人的硬件，确保指令能被迅速且准确地执行。
该机器人的部署情境相当广泛，各垂直市场皆为潜在受益者。例如制造业的产品组装、农业的作物管理，以及酒店业的自动化餐饮服务，皆可委托该机器人执行。因此，PICO-RAP4 的全方位质量使其成为驱动该机器人的绝佳选择。
为执行自主运作所需的 AI 推理模型，该机器人采用了 PICO-RAP4 的嵌入式 Intel® Core™ i7-1370PE CPU，提供 6 个性能核、8 个能效核与 20 个线程，具备极高的处理能力与 CPU 频率，足以应对严苛的 AI 任务。同时，其能效核也能在执行后台作业时保持能源效率。虽然 CPU 并非机器人 AI 功能的主要来源，但 PICO-RAP4 的处理器也整合了多项先进技术，包括 Intel® Deep Learning Boost、Intel® Gaussian & Neural Accelerator 及 Intel® AVX2，这些技术对于加速 AI 工作负载与提升机器学习性能至关重要。
为了管理应用程序绝大多数的 AI 工作负载，PICO-RAP4 的 M.2 2280 M-Key 插槽支持 PCIe 4.0 x4 接口，并配置了高规格的 AI 加速模块。PICO-RAP4 的高带宽 PCIe 接口让 AI 加速模块能够零延迟地处理客户多样化的图像识别、自然语言处理及决策算法。
PICO-RAP4 的 FPC 连接器支持 MIPI 相机集成，并可通过两个 USB 3.2 Gen 2 接口连接两台高清相机以采集多源视觉数据，并由 Intel® UHD Graphics 提供支持。此外，该主板的两个串行接口提供 RS-232/422/485 信号接口，用于连接 GPS 模块与环境传感器。
机器人的控制功能取决于 GPIO 与致动器及电机之间的互动。为确保位置准确性与导航能力，其 I2C 接口支持加速度计、陀螺仪与温度传感器。此外，板上的所有串行通讯皆受惠于板载 TPM 2.0 所提供的数据加密保护。
此外，PICO-RAP4 通过双 LAN 接口，实现了机器人与其他设备之间快速且可靠的连接，分别支持 Intel® Ethernet Controller I226-V 与 Intel® Ethernet Connection I219-LM 技术，传输速度达 2.5GbE 与 1GbE。此周边设备阵列在推理算法所传输指令的协助下，促进了根据机器人周遭环境的自主导航。得益于板载的 TPM 2.0，此通讯方式亦强化了数据安全性。
自主机器人领域中常被忽略的一环，是对环境声音的反应能力。通过全功能音频接头（含 line-in、line-out 及麦克风），PICO-RAP4 强化了机器人的情境感知能力，使其能理解语音指令，并在遇到问题时发出警报。
得益于 PICO-RAP4，研扬的客户成功开发出一款全自动化服务型机器人，能部署于从零售到农业等各行各业的多元环境中。凭借出色的 CPU 基础，处理来自板载多样化且丰富的周边设备数据时，能将延迟降至最低。这种运算强健性也有助于提供最大化 AI 加速模块性能所需的电力，创造出提升 AI 算法处理能力的循环。
该主板对 MIPI 与 USB 相机的双重支持，提高了机器人执行任务的准确性，因为输入 AI 算法的信息质量更为可靠。此外，包含 line-in/line-out/麦克风功能的完整音频支持，进一步扩展了机器人的功能，使其能够处理语音指令，同时利用其卓越的运算能力，通过机器学习改善用户体验。
最后值得一提的是，尽管 PICO-RAP4 体积极轻巧，却提供了众多接口，可容纳不同类型的传感器且不会影响信号质量。PICO-RAP4 被证明是客户高效且强大的解决方案，对于推动先进自主机器人的发展极具贡献。此案例说明了随着机器人领域的演进，研扬将持续站在产业尖端。