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1、EtherCAT用作为将来挪动式效劳机器人的统一EtherCAT用作为将来挪动式效劳机器人的统一caijuan导语：EtherCAT用作为将来挪动式效劳机器人的统一由德国宇航中心GermanAerospaceCenter，简称DLR成功研制的名为“RollinJustin的效劳机器人可以实现复杂的双手操纵，并且，它采用的是挪动平台，因此其行动也非常自如。它是一款效劳机器人样机，将来，效劳机器人将融入人们的家庭日常生活，帮助人们完成日常的家务劳动或在仓库里搬送货物。既会搬箱子又会泡茶的效劳机器人“Rollin,Justin近年来，仿人机器人，即类人型机器人的的开展获得了重大进展。由德国宇航中心G
2、ermanAerospaceCenter，简称DLR成功研制的名为“RollinJustin的机器人可以实现复杂的双手操纵，并且，它采用的是挪动平台，因此可以在房间各处行动自如。“RollinJustin是一款效劳机器人样机，将来，效劳机器人将融入人们的家庭日常生活，帮助人们完成日常的家务劳动或在仓库中搬送物品。运动顺序所需的高速通讯通过EtherCAT实现，而控制那么由BeckhoffTwinCATPLC自动化软件实现。 “RollinJustin是位于Weszlig;ling的德国宇航中心GermanAerospaceCenter，简称DLR十多年的研究成果。这种人形挪动式机器人是在由DL
3、R研发的轻型机械臂和机械手例如用于进展航空维护工作的根底上研制而成的。机器人抓取范围的扩大通过旋转和挪动底座上实现，底座上安装了四条独立的、可灵敏伸缩的机械腿，这与一个人在扩大其活动半径时所进展的躯干运动非常相似。机器人“RollinJustin仅上半身就有43度转动角度，并装备了扭矩传感器；总共有51个关节，因此其运动非常灵敏，可以灵敏地进展操纵和交互运动。机器人的双手非常灵敏，可以娴熟地操纵物品，例如，它可以搬运箱子或调制速溶茶，后者需要复杂的运动协调。机器人必须用一只手捉住才茶叶罐，以便用另一只手拧开它。然后，它将速溶茶颗粒倒入玻璃杯中，用一根手指轻拍茶叶罐以准确计量颗粒数目。最后，它将
4、玻璃瓶中的水倒入玻璃杯中。使用扭矩传感器实现灵敏操纵视操纵种类方式的不同，机器人的手和臂之间要求更松或者更紧的协调：例如，在抓取较大的物体如箱子时，需要双臂严密协调。另一方面，拧开螺帽这一动作需要手和臂的同步运动。此外，“RollinJustin还可以与人类及其四周环境进展互动：当它撞到某个东西或者碰到一个物体或人时，它会马上留意到这一情况并停顿挪动，或它会询问是否要继续工作。机器人体内集成了一个语音识别系统，可以听懂将近100个单词，并可以将这些单词结合起来变成有意义的短句。除此之外，它还能使用内置摄像头从四周环境收集信息并可以识别目的，进而根据这些信息确定自己挪动的方向。扭矩传感器的装备例
5、如在手指内可确保“RollinJustin可以捉住外表皮特别脆弱的物体如草莓，而不会将它们捏碎。机器人的抓地面积也是可变：当它在进展高动态动作或者需要十分长时间才能完成的动作时，“RollinJustin会通过增大其底座的抓地面积来稳定住上半身；而这需要机器人伸出它的四条腿。假如需要穿过一个狭窄的通道，它那么会再次收回腿。 “我们找到了理想的通讯系统EtherCAT “在研制RollinJustin时，我们使用了由第三方供给商提供的成熟硬件组件，帮助我们节省了很多开发时间。来自DLR机器人及机电一体化研究所机器人系统部门的KlausKunze先生解释道。“我们的选择主要是由所需的功能和紧凑型设
6、计需要所决定的。但是，这也给DLR带来了不小的挑战，那就是他们必须将各种实时协议集成在一起。组件间的通讯通过CAN、CANopen、SERCOS、SpaceWire和EtherCAT实现。这些不同的现场总线通过BeckhoffEtherCAT从站上的TwinCATPLC自动化软件映射。控制所需的所有数据通过一台用于控制整个平台包括上半身的实时计算机中的Matlab/Simulink环境中的一个具有实时才能的总线协议同步传输。“我们需要这样一个解决方案：一方面它必须支持组件通讯技术，另一方面，这些组件的性能不会受到限制，如SERCOS驱动器的周期时间仅为1ms，且死区时间短。我们找到了最理想的通讯系统，即EtherCAT。KlausKunze先生快乐地讲道。力传感器和伺服驱动器通过Beckhoff标准的EtherCAT端子模块连接。BeckhoffSSI端子模块用于收集机器人腿位置传感器中的数据。机械臂和旋转底座的SERCOS驱动器通过BeckhoffSERCOS主站PCI插卡连接。“RollinJustin是一个极佳的实验平台，DLR可以利用它测试鲁棒控制策略和智能行动规划的性能，实现复杂的双手操纵任务。就目前来讲，将挪动式效劳机器人用作搬箱子或者泡茶等家务的家庭生活好帮手仍然还只是一个对将来的梦想。0