如何使用LabVIEW和CompactRIO控制平台开发机器人.doc
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1、如何使用LabVIEW和CompactRIO控制平台开发机器人The Challenge:为超过40,000名参加FIRST机器人竞赛(FRC)的高中学生提供灵活、功能强大的机器人设计平台。The Solution:将配备功能强大的NI LabVIEW图形化编程软件的NI CompactRIO嵌入式控制器作为下一代FRC机器人控制平台。LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发的,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显着区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图
2、的形式。NI CompactRIO可编程自动控制器(PAC)是一种先进的嵌入式控制和数据采集系统,被设计用于需要高性能和高可靠性的应用。由于采用了开放和嵌入式结构的系统,尺寸小,极其坚固,且极具灵活性,您可以使用现成的商品硬件迅速的建立常用的嵌入式系统。当与NI 视觉开发模块2009或更新的版本结合时,CompactRIO是一种用于嵌式,工业化,实时机器视觉应用的有效平台。潜在的应用领域包括自主机器人,医疗器械,工业监测应用以及嵌入式应用。我们希望学生能够通过CompactRIO控制器在6周时间内快速设计并开发出先进的机器人。使用该控制平台开发的机器人将用于应对复杂的挑战,因此必须是聪明、快速
3、、灵活、耐用、易于编程的。FRC团队打造的机器人必须应对现实世界中的设计挑战,能够完成诸如图像处理和多传感器数据采集等复杂任务。FIRST (For Inspiration and Recognition of Science and Technology,鼓励及认识科学技术)是工程师、发明家Dean Kamen先生于1989年创立的一个非营利组织,目的是激发青少年成为科学技术的未来领袖。FIRST将学生们吸引到激动人心的机器人竞赛中,学生团队在专业导师的指导下进行复杂的机器人系统设计。项目结合了数学、工程学和技术;鼓励创新;培养全方位的能力,包括自信心、交流及领导力。FIRST 项目由各个不
4、同等级的竞赛组成,针对从小学到高中学校的学生。最高等级的是FIRST 机器人竞赛(FRC),这是一项独特的“青年学生头脑运动”,帮助年轻人开发兴趣并从工程和研究过程中获得回报。FRC向学生和导师,一般为专业工程师发出挑战,要求在六周内采用标准Kit of Parts及通用的规则来解决复杂的问题。团队完成设计并建造机器人来满足每届竞赛的特定挑战。FLL、FVC、FRC都是以迪安卡门为首的FIRST组织所创导的全球性的青少年机器人竞赛。FLL是以916岁约为小学和初中学生为对象的机器人竞赛。FVC是FIRST组织与Innovation First公司合作,应用Vex机器人套装,进行的是对抗性的球类
5、比赛,分手动型和自动型两种,适用于高中生参与。FIRST重新定义了获胜的条件,因为学生们已从出色的设计、团队精神、专业技能和成熟、以及克服困难的能力等方面获得了回报。此时获得更高的分数已经成为次要的了。艰难的设计限制反映了工业挑战设计和建造FRC机器人是一个段令人难忘的体验,它真实地反映了现实世界中的工程项目。每年,学生们必须解决机器人设计中的机械设计、电子设计、编程等问题。所有FRC团队只拥有有限的资金,仅有六周有限的时间,并且每年需要满足不同的设计要求,需要快速学习新“Kit of Parts”。举例来说,2009年的竞赛中,要求团队设计可行进于低摩擦力表面,同时收集目标物的机器人。几乎所
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