機(jī)器人4-1-1：在一個月之內(nèi)實現(xiàn)原型開發(fā)的四個平臺:1.?使用LEGO MINDSTORMS NXT進(jìn)行原型開發(fā)
2.?使用iRobot Create進(jìn)行原型開發(fā)
3.?使用NI Single-Board RIO和NI CompactRIO進(jìn)行原型開發(fā)
4.?使用Mobile Robots Inc.進(jìn)行原型開發(fā)
從工業(yè)自動化機(jī)器直至模仿人類行為的類人機(jī)器人，都要求使用當(dāng)今最高級的控制系統(tǒng)和復(fù)雜機(jī)械結(jié)構(gòu)。機(jī)器人 通常部署在動態(tài)環(huán)境中，這使得開發(fā)更具挑戰(zhàn)。即便是最先進(jìn)的軟件仿真也無法仿真現(xiàn)實環(huán)境中的所有變量。要了解機(jī)器人在投入實際應(yīng)用前如何響應(yīng)不同的狀況， 功能原型是十分重要的。
將NI LabVIEW圖形化系統(tǒng)軟件與商用硬件整合在一起，您可以在一個月內(nèi)開發(fā)軟件，并完成功能齊全的原型系統(tǒng)。您需要根據(jù)一系列因素進(jìn)行開發(fā)平臺的選擇，其中包括價格、靈活性、I/O數(shù)量、處理器速度、堅固性和板載傳感器。一些用于原型開發(fā)的通用平臺使用了LEGO? MINDSTORMS? NXT、嵌入式NI CompactRIO和NI Single-Board RIO系統(tǒng)。表1提供了可用平臺的比較。
機(jī)器人平臺?iRobot Create Plus指令模塊?LEGO MINDSTORMS NXT基本套件?NI Single-Board RIO評估套件?MobileRobots Inc Pioneer 3-DX
最低配置價格?$229.99 USD?$279.95 USD?$999.00 USD?超過$1,000 USD
處理器速度?18 MHz?48 MHz?400 MHz?50 MHz
RS232 界面?1個端口?無?1個端口?3個端口
自定義I/O?25個DIO、AI以及AO?4個輸入端口和3個輸出端口?110個DIO、32個AI以及4個AO?8位外部I/O總線，帶有高達(dá)16個設(shè)備和PC104
非易失存儲器?144 KB?256 KB?256 Mb?1 Mb
適用場合?室內(nèi)、平地板、承重2.27 kg?室內(nèi)、平地板、承重3 kg?可選的電機(jī)和輪子?室內(nèi)、超過2.5 cm門檻、兼容輪椅斜坡、承重14-23kg
自帶傳感器?是?是?否?是
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表1：針對不同應(yīng)用和價位的機(jī)器人都有相應(yīng)的原型開發(fā)平臺。
使用LEGO MINDSTORMS NXT進(jìn)行原型開發(fā)
LEGO MINDSTORM NXT包含智能的、用于計算機(jī)控制的LEGO模塊，是預(yù)算較少的情況下進(jìn)行原型開發(fā)的理想選擇。它包含32位ARM微控制器，可以用于和多種傳感器及電機(jī) 一起使用。通過使用用于LEGO MINDSTORMS NXT的LabVIEW工具包，您可以創(chuàng)建程序并直接下載到NXT模塊上。NXT模塊使用10位模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）作為輸入，可以作為數(shù)據(jù)采集單 元，控制多達(dá)三個電機(jī)和轉(zhuǎn)數(shù)器。
新加坡義安理工學(xué)院的工程學(xué)院開發(fā)了視覺引導(dǎo)的自動化機(jī)器人，用于撿網(wǎng)球。通過使用相機(jī)采集圖像和NI機(jī)器視覺軟件完成目標(biāo)跟蹤，機(jī)器以高精度和高速度完成了這個任務(wù)。在實際應(yīng)用中，您需要更大的撿球系統(tǒng)完成整個網(wǎng)球場的任務(wù)，但是新加坡義安理工學(xué)院通過在NXT原型上測試其理論算法，從而降低了成本。