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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:潘政瑋
論文名稱:Zenbo互動導覽機器人
論文名稱(外文):Zenbo interactive guided tour robot
指導教授:董信煌董信煌引用關係
指導教授(外文):Shing-Hwang Doong
口試委員:董信煌胡舉鈞鄭進興
口試委員(外文):Shing-Hwang DoongJeu-Jiun HuJinn-Shing Cheng
口試日期:2022-05-20
學位類別:碩士
校院名稱:樹德科技大學
系所名稱:資訊管理系碩士班
學門:電算機學門
學類:電算機一般學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2022
畢業學年度:110
語文別:中文
論文頁數:60
中文關鍵詞:導覽機器人同時定位與地圖構建避障路徑規劃定點語音導覽
外文關鍵詞:guided robotsimultaneous positioning and map constructionobstacle avoidancepath planningfixed-point audio guide
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現在機器人發展技術突飛猛進,世界上一些美術館、博物館或展覽館,可見
到機器人擔任導覽服務工作。一般的導覽機器人大多以影音多媒體、語音或手勢
來作介紹與導覽。而本研究所研究之智慧型導覽機器人 Zenbo 使參訪者能輕鬆地
跟著導覽機器人來進行參觀。
智慧型導覽機器人裡裝設的雷射定位以及掃描系統來作精密定位,再利用路
徑規畫系統計算出路徑,以作為機器人行進路徑之依據。這句的意思就是機器人
不能總是依賴 GPS,尤其是當它們在室內運行時。況且,GPS 在室外如果達不到
幾英寸的精度,機器人也不能安全地移動。相反,它們能夠依靠 SLAM
(simultaneous localization and mapping,即時定位與地圖構建)來觀察和繪製周圍
環境。使用 SLAM,機器人可以隨時構建自己的地圖。通過傳感器數據校準來構
建導航地圖,它可以了解自己的位置。聽起來很簡單,但它實際上是一個多階段
過程,包括使用多種非常適合 GPU 並行處理能力的算法來校準傳感器數據。而
機器人偵測到障礙物時,機器人裡的裝置,超音波感測器則作為障礙物之偵測,
以確保行進時的安全。為測試兩輪差速移動平台在行進中的穩定度而進行了直線
路徑、圓形路徑、方型路徑與 S 型路徑之障礙物測試,由路徑測試結果可發現,
當遇到障礙物時 Zenbo 的超音波感測器會偵測並閃過不過當有強烈陽光或其他
等等的擋住感測器它就不會進行閃避。
本研究的另一研究重點,是為了要搭配語音導覽功能,使導覽機器人使用
DDE Editor 以及 APP Builder 來建立語音導覽系統,可以讓導覽機器人替代導覽人員,
為使用者作定點導覽與語音介紹。使用者在導覽機器人之語音控制來選擇欲參觀
之目的地,當使用者完成語音設定後,導覽機器人便會帶著使用者到達指定的目
的地,並且沿途作語音或多媒體之介紹與導覽,使用者可輕鬆地跟在別具特色的
智慧型導覽機器人享受導覽機器人的自動定點語音導覽服務。
Now the development of robot technology is advancing by leaps and bounds, and
some art galleries, museums or exhibition halls in the world can see robots as guide
services. Most of the general tour robots use audio-visual multimedia, voice or
gestures as introductions and guides. The Zenbo intelligent tour robot researched by
the Institute makes it easy for visitors to follow the tour robot.
The laser positioning and scanning system installed in the intelligent navigation
robot is used to make precise positioning, and then the path planning system is used
to calculate the path as the basis for the robot's travel path. This means that robots
can't always rely on GPS, especially when they're running indoors. Moreover, if gps
does not reach an accuracy of a few inches outdoors, the robot cannot move safely.
Instead, they are able to rely on SLAM (simultaneous localization and mapping) to
observe and map their surroundings. With SLAM, robots can build their own maps at
any time. Build a navigation map by calibrating your sensor data to know where you
are. It sounds simple, but it's actually a multi-stage process that involves calibrating
sensor data using multiple algorithms that are well suited to the parallel processing
power of the GPU. When the robot detects obstacles, the devices in the robot and
ultrasonic sensors are used as obstacle detection to ensure safety during travel.In
order to test the stability of the two-wheel differential movement platform in the
process of travel, the obstacle test of the straight path, circular path, square path and
S-shaped path was carried out, and the path test results can be found that when the
obstacle is encountered, Zenbo's ultrasonic sensor will detect and flash, but when
there is a strong sunlight and fire, it will not dodge the other blocking sensor.
Another research focus of the study is to match the audio guide function, so that
the guide robot uses the DDE Editor and APP Builder to establish a voice guide system,
which can allow the guide robot to replace the guide and make fixed-point tour and
voice introduction for the user. When the user completes the voice setting, the tour
robot will take the user to the designated destination, and make an audio or
multimedia introduction and guide along the way, and the user can easily follow the
unique intelligent tour robot to enjoy the automatic fixed-point audio guide service of
the guide robot.

摘要I
AbstractII
誌謝III
目錄IV
圖目錄VI
表目錄VII
第一章 緒論1
1.1 研究背景1
1.2 研究目的4
1.3 文獻回顧4
1.4 論文架構6
第二章 文獻探討7
2.1 導覽型機器人歷史7
2.2 機器人的時代7
2.3 智慧機器人的發展與定義8
2.4 何謂 AI9
2.5 機器人的利與弊9
2.6 導覽機器人之現況9
2.7 Zenbo 機器人12
2.8 服務型機器人創新與應用12
2.9 導覽解說介紹13
2.9.1 解說的種類14
2.10 導覽型機器人的相關技術14
2.10.1 傳動裝置與運動控制14
2.10.2 感測器技術、辨識技術15
2.10.3 定位與導航技術15
2.11 使用者為中心設計15
2.12 服務體驗工程起源17
2.13 服務體驗定義18
2.14 服務體驗脈絡洞察法19
2.15 體驗訪談19
第三章系統設計與架構20
3.1 系統架構21
3.2 互動式觀光導覽系統21
3.2.1 地圖掃描21
3.2.2 編輯地圖22
3.2.3 地圖標示23
3.2.4 建立導覽系統23
3.3 Zenbo 服務系統25
3.4 系統開發工具與技術25
3.5 App Builder 介紹26
3.6 Zenbo 編程樂介紹26
3.7 DDE 介紹27
第四章 Zenbo 系統實作28
4.1 工作環境掃描28
4.2 障礙物閃避測試33
4.3 Zenbo DDE 語料庫設計39
4.4 Zenbo 的 App Builder 設計42
4.5 Zenbo 機器人設計與回應流程43
4.6 使用結果問卷調查44
4.6.1 問卷調查流程流程44
4.6.2 問卷設計44
4.6.3 基本資料分析45
4.6.4 導覽機器人之使用經驗與接受程度分析45
4.6.5 導覽機器人的功能與分析46
第五章 結論與發展48
5.1 結論48
5.2 未來發展49
參考資料50
附錄一52
1.2019 年 UNIVERSAL ROBOTS–機器手臂的發明者,及機器手臂的持續發展
取自:
https://blog.universal-robots.com/tw/%E6%A9%9F%E5%99%A8%E6%89%8B%E8
%87%82%E7%9A%84%E7%99%BC%E6%98%8E%E8%80%85%E5%8F%8A%E6%A9
%9F%E5%99%A8%E6%89%8B%E8%87%82%E7%9A%84%E6%8C%81%E7%BA%8C
%E7%99%BC%E5%B1%95
2.2013 年劉佳惠–社團法人台灣智慧自動化與機器人協會 取自:
https://www.tairoa.org.tw/column/column.aspx?column_id=1253&column_type_id=1
3.2016 年 Kang–從工廠走入人群 看看什麼是「服務型機器人」 取自:
https://www.stockfeel.com.tw/%E5%BE%9E%E5%B7%A5%E5%BB%A0%E8%B5%B0
%E5%85%A5%E4%BA%BA%E7%BE%A4-%E7%9C%8B%E7%9C%8B%E4%BB%80%E9%
BA%BC%E6%98%AF%E3%80%8C%E6%9C%8D%E5%8B%99%E5%9E%8B%E6%A9%9F
%E5%99%A8%E4%BA%BA%E3%80%8D/
4.2018 年 IEKTopics–服務型機器人實踐 智慧化服務應用願景 取自:
https://ieknet.iek.org.tw/iekrpt/rpt_open.aspx?rpt_idno=651206019
5.2019 年青飛智能 Magride–到底什麼是 SLAM? 取自:
https://kknews.cc/zh-tw/tech/zperv6l.html
6.2021 年環球網–誰發明了「機器人」這個詞?源於 1921 年捷克戲劇 取自:
https://ppfocus.com/0/hied28154.html
7. 2022 年 中文百科知識 – 擬人機器人 取自:
https://www.easyatm.com.tw/wiki/%E6%93%AC%E4%BA%BA%E6%A9%9F%E5%99%
A8%E4%BA%BA
8.2009 年林仲宏–機器人下一個明星產業。機器人產業情報報告 取自:
第 26 期,33-35。
9.2015 年記者鄭孝祺–機器人時代來臨 10 類工作恐被取代 取自:
https://www.epochtimes.com.tw/n127132/%E6%A9%9F%E5%99%A8%E4%BA%
BA%E6%99%82%E4%BB%A3%E4%BE%86%E8%87%A8-10%E9%A1%9E%E5%B7%
A5%E4%BD%9C%E6%81%90%E8%A2%AB%E5%8F%96%E4%BB%A3.html
10.2016 年 Hsinlan Chen–什麼是人工智慧(Artificial Intelligence)? 取自:
https://www.inside.com.tw/article/6750-what-is-artificial-intelligence-%EF%BC%9F
11.2014 年白忠哲 – 臺 灣 機 器 人 產 業 現 況 與 未 來 展 望 取自:
http://scitechreports.blogspot.com/2014/03/blog-post_28.html
12.2014 年 Jill Huang–機器取代人力:面對機器人大軍壓境,最鐵的飯碗也難保
取自:
https://www.bnext.com.tw/article/33209/BN-ARTICLE-33209
13.2022 年維基百科:華碩 Zenbo 取自:
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%8F%AF%E7%A2%A9Zenbo
14.2018 年林彥維–只要動口,機器人管家就幫你做好」華碩研發智慧機器人
「Zenbo」,5 大功能成為長照好幫手 取自:
https://www.seinsights.asia/article/3290/3270/5638
15.2010 年第九卷第一期數位典藏與學習電子報–SEE 服務工程體驗 取自:
https://newsletter.teldap.tw/news/ProgramTourismContent.php?nid=3249&lid=341
16.2022 年華碩–Zenbo 的對話建立與載入 取自:
https://zenbo.asus.com/developer/documents/overview/DDE-Tutorial/Quick-Start/
Update-DDE-Dialogue-Data-on-Zenbo(for-apk)(zh)
17.2022 年華碩–對話開發環境參考及操作 取自:
https://zenbo.asus.com/developer/documents/zenbo/APP-Builder/OperationGuide/Dialogue-System-Reference-and-Operations
18.張萍如(2014)導遊人員關鍵破解:誰說臨時抱不到佛腳!。 取自
http://www.wunan.com.tw/www2/download/2L35_3%E7%89%881%E5%88%B7_%E
8%A9%A6%E9%96%B1_104.12.PDF

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