用于機器人的RIO嵌入式控制平臺

發布時間：2010-3-11 18:34 發布者：嵌入式公社

概覽

自動或半自動機器人常常需要嵌入式控制系統，從而能夠結合高度智能化的確定性控制，并且可以方便地連接到不同的傳感器和執行器上。NI提供了多種嵌入式硬件平臺，以滿足復雜系統的需求。從尖端的機器人研究項目直至高級行業應用，NI平臺被證實是高效的機器人解決方案。
可重復配置I/O（RIO）體系結構

NI嵌入式硬件平臺共享通用一個可重復配置I/O（RIO）體系結構。這個體系結構整合了實時處理器、現場可編程門陣列（FPGA）和多樣的I/O，包括模擬、數字、運動和通信I/O。使用這個標準的體系結構和NI LabVIEW圖形化開發工具，您可以使用靈活的高性能硬件，快速對機器人系統進行設計和原型開發。

圖1：NI RIO部署曲線：多種用于機器人的嵌入式硬件解決方案

NI CompactRIO和NI單板RIO

CompactRIO嵌入式系統具有實時嵌入式處理器、包含用戶可編程FPGA的四槽或八槽可重復配置機箱以及可熱插拔的工業I/O模塊。這個低成本的嵌入式體系結構提供了開放的低級硬件資源,可以用于機器人系統的快速開發。另外, 它還包含提供保護的機械外殼。

圖2：美國弗吉尼亞理工大學學生在CompactRIO的基礎上開發半自動化地面車輛。

NI單板RIO是基于與CompactRIO相同體系結構的低成本板卡級嵌入式系統。NI單板RIO具有板載的模擬 I/O和數字I/O，當然您還可以通過其它I/O模塊來進行擴展。參照表1中的規格，決定哪種RIO硬件平臺最適合您的應用需求。

圖3：來自USCD坐標機器人實驗室的靈活行走漫游者是基于NI單板RIO開發的。

表1：NI RIO硬件比較

	CompactRIO模塊化系統	CompactRIO集成系統	NI單板RIO
溫度范圍	-40至70 ºC	-20至55 ºC	-20至55 ºC
EMC認證	√	√	−
提供機械外殼	√	√	−
能夠混和匹配控制器和機箱	√	−	−
C系列插槽或擴展	4或8個插槽	8個插槽	3個用于擴展I/O的接頭
LabVIEW實時模塊掃描模式支持	√	√	−
用于基于USB存儲器的全速USB主機端口	√	−	−
內置永久存儲器	高達4 GB	高達256 MB	高達256 MB
電源輸入范圍	雙9至35 VDC	單19至30 VDC	單19至30 VDC
FPGA	Xilinx Virtex FPGA	Xilinx Spartan-3 FPGA	Xilinx Spartan-3 FPGA

使用LabVIEW機器人模塊，您可以方便地對實時處理器、可重復配置FPGA和RIO嵌入式系統I/O進行編程。LabVIEW機器人模塊還包含機器人IP、范例以及傳感器和執行器驅動程序，可用于實時模塊編程和FPGA編程。

NI公司供稿

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