TUM開發GARMI輔助機器人　Ridgeback平台助力高齡照護

長照危機催生輔助機器人平台

隨著全球人口加速高齡化，照護資源供應與需求的失衡問題日益嚴峻。多數長者希望在自己家中安度晚年，但照護人員數量遠跟不上需求成長。慕尼黑工業大學（TUM）旗下的慕尼黑機器人與機器智慧研究所（MIRMI）認識到機器人技術的關鍵角色，於2026年推出GARMI輔助機器人平台，將研究成果轉化為可實際支援長者日常生活的工具。

GARMI名稱源自其設置地點加爾米施-帕滕基興（Garmisch-Partenkirchen），由TUM的老年機器人學研究團隊開發。該平台聚焦於移動性、操作能力、遠距臨場及以人為本的設計，旨在協助長者維持生活自主，同時為臨床醫師與家屬提供遠端互動的沉浸式體驗。

以輪式底盤取代雙足步行的務實選擇

儘管業界對人形步行機器人關注度高，GARMI研發團隊採取不同路徑。他們評估指出，居家、診所及照護機構等環境多為平坦結構化的室內空間，全向輪式底盤比雙足步行系統更具實用性。

這項決策綜合考量多個因素：輪式系統為上身互動提供穩定平台，能有效承載完整的感知、操作與通訊硬體；無需持續動態平衡，可節省能源並降低失敗風險；更重要的是，輪式設計在長期居家實地驗證中展現更高的可靠性與成熟度，有利於未來商業化普及。

由於GARMI在身體脆弱的長者身邊運作，安全性被列為核心設計約束。全身柔順控制能安全回應意外接觸，穩定的移動底盤則在日常互動中提供可預期的存在感。

Ridgeback底盤升級帶來導航突破

GARMI早期版本採用自行研發的差速驅動底盤。隨著平台進入愈發接近真實照護環境的階段，這套底盤的非完整性約束逐漸成為定位與機動操控的瓶頸。

研究團隊最終選擇Clearpath Ridgeback作為新一代基礎平台，主要因素包括：

全向移動能力讓GARMI在狹窄的居家與醫療空間精準定位，更易於執行細膩的操作與輔助任務。

有效承載量足以支撐升降柱軀幹、雙臂Franka機械手、3D相機、2D LiDAR、頭部機構及通訊系統，同時維持低重心穩定性。

成熟ROS生態系統讓研究團隊快速整合平台，避免耗費資源於自製底盤維護，將心力集中於輔助機器人的高階研究課題。

親切設計理念改變用戶認知

GARMI的外觀設計特別值得注意。研究團隊刻意迴避大眾文化中常見的威嚇感人形機器人形象，改根據長者與醫療專業人員的回饋，打造親切易近的體型與圓潤輪廓。

最終成品的機器人身高約165公分、重約105公斤，設計比例接近成年人但整體更為緊湊。圓潤的輪廓、向前延伸的手臂、大型互動式頭部顯示螢幕，均刻意營造友善印象。研究團隊將此稱為「低調承諾、超越預期」的設計哲學，在整個開發過程的使用者測試中均獲得良好反應。

然而，將完整系統整合於一體並非易事。最新版本需要整合Ridgeback底盤、升降柱軀幹、雙臂系統、感知感測器、頭部機構及全新ROS 2軟體堆疊。據研究團隊坦言，硬體與軟體元件的整合是開發過程中最具挑戰的階段，所需調試工作遠超初期預期。

ROS 2軟體堆疊與導航架構

GARMI運行於完整的ROS 2軟體堆疊，整合Clearpath移動平台軟體、MoveIt 2運動規劃、libfranka機械手控制及研究團隊自主開發的自主運行框架。

在導航方面，機器人採用基於RTAB-Map的視覺SLAM流程，結合車載3D相機與2D LiDAR感測器建立地圖並在試驗公寓內定位。Nav2導航堆疊用於規劃無碰撞路徑並引導平台移動至目標位置。

這套軟體架構不僅是GARMI當前的導航解決方案，更成為未來評估自主運行方案的基準線。

實地驗證與未來研發方向

隨著平台開發大致完成，研究團隊重心轉向實場驗證。即將進行的工作包括與照護機構Caritas的合作，在倫理審查通過後，與長者及照護人員進行真實環境實地試驗。

同時，技術擴展方向涵蓋：

• 開發考量GARMI完整三維幾何形狀的導航系統
• 整合語義地圖與基於導航的操作規劃
• 探索大型語言模型驅動的自然語言人機互動
• 開發沉浸式遠距臨場體驗與次世代無線網路賦能的遠端照護
• 建構支援安全驗證與未來認證的數位孿生
• 探索機器人衰弱評估與認知篩檢等新型醫療照護應用

GARMI專案展示了當研究團隊以真實用戶、真實環境及真實挑戰為核心進行設計時，所能達到的成就。對於致力於應對高齡社會挑戰的研究機構而言，此平台提供了一個可靠的基礎，足以推動輔助機器人技術的實質進展。