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整合機器人作業系統與人工智慧可自主操作電梯並跨樓層移動之服務型機器人

為了解決xml檔用途的問題，作者蔡昀庭 這樣論述：

在現代的生活中，居住於高樓大廈已是常態，目前在大樓中上下通行的方式，不外乎為樓梯與電梯兩種，而在較多樓層的大廈中，大多數居民的通行方式皆以電梯為主。在這樣的多樓層環境下，傳統的服務型機器人有以下限制，移動範圍僅被限制於單一樓層，無法自主移動到其他樓層，並進行多樓層服務。以目前市面上的飯店服務型機器人進行分析，有以下的限制，飯店服務型機器人在搭乘電梯進行多樓層移動時，大多是透過WiFi或是藍芽等無線傳輸方式溝通，而為了以無線通訊的方式操作電梯，電梯系統需要重新建置，但重新建置需要考慮到成本以及安全問題。為了解決此問題，我們運用人工智慧影像辨識與機器人作業系統，開發了能自主操作電梯並可全自動於多

樓層間移動的服務型機器人，藉以解決此問題。本文所採用之物體辨識方法為： YOLOv4，而在實驗部分有使用YOLOv3以及YOLOv4進行測試，YOLOv3定位精準、辨識迅速等優勢，而YOLOv4更改了網路架構，使辨識準確度與速度皆有大幅度的提升，而這兩種方法都需事先製作物體標記的訓練樣本，並進行訓練，透過訓練過的模型即可對新影像進行特徵比對與辨識，以達到在未知的環境中尋找物體。移動機器人的執行平台使用Nvidia Jetson AGX Xavier作為系統核心，並搭配機器人作業系統(ROS)，底盤輪子採用麥克納姆輪使機器人可做全向運動，深度攝影機採用RealSense D435i使機器人擁有深

度感知能力，並於移動機器人正前方配置光學雷達YDLIDAR，協助機器人建構地圖以及室內定位。移動機器人配置以6顆AI馬達所自製之六軸機械手臂，並將夾爪部分設計為多用途以利移動機器人能夠操作電梯介面、按多類型按鈕與取物。當機器人成功接收運送指令後，機器人自主導航與避障前往至指定電梯前，到達目的地後，自主辨識與操作電梯介面，成功操作電梯介面後，移動機器人自主進出電梯。此一研究成果可改善服務型機器人多樓層移動能力，並有潛力可運用於大樓管理、送餐、清潔服務、送貨到府等領域。