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)研製的一款機器人，能夠完成複雜的雙手動作，由於(yu) 采用了移動平台，可以在房間中行動自如。它是一種服務機器人的雛形，未來可以幫助人們(men) 完成日常家務或在倉(cang) 庫裏搬送物品。對運動順序至關(guan) 重要的快速通訊通過EtherCAT 來實現，與(yu) 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(yu) 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(yu) 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(yu) 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(chuan) 感器；共有 51 個(ge) 關(guan) 節，可以完成高度靈活的運動,，能夠靈敏地進行操作和交互運動。該機器人的雙手可以嫻熟地操作物體(ti) ，例如搬移木箱或者沏茶。後者需要複雜的動作協調性。機器人必須一隻手抓住茶葉罐，另一隻手旋開它。然後，將茶葉粒倒入飲用玻璃杯。此時，通過手指輕扣塑料容器，精確地控製茶葉用量。最後將水從(cong) 水瓶倒入茶杯。

扭矩傳(chuan) 感器實現敏捷操作

        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(ti) 時，兩(liang) 個(ge) 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也可以與(yu) 人和周邊環境進行互動。當撞到某物或者觸碰到物體(ti) 或者人時，它可以感知並立即中止動作，或者詢問是否應繼續工作。通過集成的語音識別係統，該機器人可識別約100個(ge) 單詞且能將其組成有意義(yi) 的短語。此外,它還可以通過內(nei) 置攝像頭采集周圍環境信息並識別目標，從(cong) 而調整自己的運動方向。如在手指中安裝扭矩傳(chuan) 感器，確保Rollin’ Justin可以靈敏地抓起像草莓之類的物體(ti) 且不擠碎它們(men) 。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(cong) 而穩定上部軀體(ti) 。需要穿過狹窄通道時，它會(hui) 再次縮回腿。

“通過 EtherCAT，我們(men) 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(yu) 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(men) 節省了大量耗時的研發工作。”“我們(men) 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(cong) 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(ge) 具有實時功能的總線協議同步傳(chuan) 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(ge) 平台（包括機器人上部軀體(ti) ）。“我們(men) 需要這樣一個(ge) 解決(jue) 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(chuan) 感器和伺服驅動的連接。倍福的 SSI終端從(cong) 機器人腿的位置傳(chuan) 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) 德國航空航天中心提供了一個(ge) 優(you) 異的試驗平台。基於(yu) 該平台，可以完成計劃用於(yu) 複雜的雙手操作任務的控製策略和智能動作。目前來說，將移動式服務機器人用於(yu) 搬運木箱或沏茶等家務的家庭助手仍然屬於(yu) 將來的一個(ge) 夢想