近年，仿人機器人的研發取得了重大進展。Rollin’ Justin 是由德國航空航天中心 (DLR) 研yan製zhi的de一yi款kuan機ji器qi人ren，能neng夠gou完wan成cheng複fu雜za的de雙shuang手shou動dong作zuo，由you於yu采cai用yong了le移yi動dong平ping台tai，可ke以yi在zai房fang間jian中zhong行xing動dong自zi如ru。它ta是shi一yi種zhong服fu務wu機ji器qi人ren的de雛chu形xing
，未wei來lai可ke以yi幫bang助zhu人ren們men完wan成cheng日ri常chang家jia務wu或huo在zai倉cang庫ku裏li搬ban送song物wu品pin。對dui運yun動dong順shun序xu至zhi關guan重zhong要yao的de快kuai速su通tong訊xun通tong過guo EtherCAT 來實現，與此同時，由倍福的 TwinCAT PLC 自動化控製軟件實現精細的控製。

　　德國航空航天中心（DLR）位於德國 Weßling 市
，Rollin’ Justin 機器人是其十多年的研究成果。這種人形移動式機器人是在由DLR研發的輕型機械臂和機械手基礎上研製而成（例如，用於太空維護工作的機械臂和機械手）。通過旋轉和移動底座可擴大機器人的抓取範圍，底座裝有4條獨立的
、可靈活伸縮的機械腿。這與人通過身軀和腿的運動擴大活動半徑相類似。“Rollin’ Justin上半身可自由旋轉 43 度，並配有扭轉傳感器；共有 51 個關節，可以完成高度靈活的運動,，能neng夠gou靈ling敏min地di進jin行xing操cao作zuo和he交jiao互hu運yun動dong。該gai機ji器qi人ren的de雙shuang手shou可ke以yi嫻xian熟shu地di操cao作zuo物wu體ti

，例li如ru搬ban移yi木mu箱xiang或huo者zhe沏qi茶cha。後hou者zhe需xu要yao複fu雜za的de動dong作zuo協xie調tiao性xing。機ji器qi人ren必bi須xu一yi隻zhi手shou抓zhua住zhu茶cha葉ye罐guan

，另ling一yi隻zhi手shou旋xuan開kai它ta。然ran後hou，將jiang茶cha葉ye粒li倒dao入ru飲yin用yong玻bo璃li杯bei。此ci時shi，通tong過guo手shou指zhi輕qing扣kou塑su料liao容rong器qi，精jing確que地di控kong製zhi茶cha葉ye用yong量liang。最zui後hou將jiang水shui從cong水shui瓶ping倒dao入ru茶cha杯bei。

　　扭矩傳感器實現敏捷操作

　　這是如何進行動作協調並完成高靈活動作的呢？據了解，視操控動作的不同，需要較鬆或較緊地協調手臂和手的動作：例如,抓起如木箱之類的大型物體時，兩個手臂必須緊密地協調工作。另一方麵
，旋開螺帽，要求手和臂完成良好的同步運動。此外，Rollin’ Justin 也(ye)可(ke)以(yi)與(yu)人(ren)和(he)周(zhou)邊(bian)環(huan)境(jing)進(jin)行(xing)互(hu)動(dong)。當(dang)撞(zhuang)到(dao)某(mou)物(wu)或(huo)者(zhe)觸(chu)碰(peng)到(dao)物(wu)體(ti)或(huo)者(zhe)人(ren)時(shi)，它(ta)可(ke)以(yi)感(gan)知(zhi)並(bing)立(li)即(ji)中(zhong)止(zhi)動(dong)作(zuo)
，或(huo)者(zhe)詢(xun)問(wen)是(shi)否(fou)應(ying)繼(ji)續(xu)工(gong)作(zuo)。通(tong)過(guo)集(ji)成(cheng)的(de)語(yu)音(yin)識(shi)別(bie)係(xi)統(tong)，該(gai)機(ji)器(qi)人(ren)可(ke)識(shi)別(bie)約(yue) 100 個單詞且能將其組成有意義的短語。此外,它還可以通過內置攝像頭采集周圍環境信息並識別目標，從而調整自己的運動方向。如在手指中安裝扭矩傳感器，確保 Rollin’ Justin 可以靈敏地抓起像草莓之類的物體且不擠碎它們。機器人的腳的活動範圍可調：當執行高動態性動作或者大範圍移動動作時，Rollin’ Justin 可伸展開腿
，擴大底盤範圍，從而穩定上部軀體。需要穿過狹窄通道時，它會再次縮回腿。

　　“通過 EtherCAT
，我們找到了理想的通信係統.”Klaus Kunze，來自德國航空航天中心機器人係統部機器人與機械電子研究所。他說，“研製Rollin’ Justin 時
，使用第三方供應商成熟的硬件組件
，使我們節省了大量耗時的研發工作。”“我們主要根據所需的目標功能和緊奏型設計來選擇組件。”

　　然而，這給德國航空航天中心帶來的挑戰是：必須整合各種不同的實時協議。采用了通過 CAN

、CANopen、SERCOS、SpaceWire 和 EtherCAT等實現通信的組件。這些不同現場總線之間的轉換由 EtherCAT 從站上的倍福 TwinCAT PLC 自動化軟件完成。控製所需全部數據均通過 Matlab®/Simulink® 環境中的一個具有實時功能的總線協議同步傳輸。該環境安裝在一台獨立的實時計算機上，並由該計算機控製整個平台（包括機器人上部軀體）。“我們需要這樣一個解決方案，一方麵支持這些組件的通信技術，另一方麵不影響這些組件的性能。例如
，可以實現 1 毫秒的 SERCOS 驅動周期時間和較短的靜區時間。”Klaus Kunze 說。通過倍福的標準 EtherCAT 端子，完美地實現了力傳感器和伺服驅動的連接。倍福的 SSI 終端從機器人腿的位置傳感器采集數據。機械臂和軀幹的 SERCOS 驅動器則通過倍福的 SERCOS 主站 PCI 插卡連接。Rollin’ Justin 為(wei)德(de)國(guo)航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)中(zhong)心(xin)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)個(ge)優(you)異(yi)的(de)試(shi)驗(yan)平(ping)台(tai)。基(ji)於(yu)該(gai)平(ping)台(tai)

，可(ke)以(yi)完(wan)成(cheng)計(ji)劃(hua)用(yong)於(yu)複(fu)雜(za)的(de)雙(shuang)手(shou)操(cao)作(zuo)任(ren)務(wu)的(de)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve)和(he)智(zhi)能(neng)動(dong)作(zuo)。目(mu)前(qian)來(lai)說(shuo)，將(jiang)移(yi)動(dong)式(shi)服(fu)務(wu)機(ji)器(qi)人(ren)用(yong)於(yu)搬(ban)運(yun)木(mu)箱(xiang)或(huo)沏(qi)茶(cha)等(deng)家(jia)務(wu)的(de)家(jia)庭(ting)助(zhu)手(shou)仍(reng)然(ran)屬(shu)於(yu)將(jiang)來(lai)的(de)一(yi)個(ge)夢(meng)想(xiang)。