用于機器人的RIO嵌入式控制平臺

發(fā)布時(shí)間:2010-3-11 18:34    發(fā)布者:嵌入式公社
關(guān)鍵詞: RIO , 機器人 , 平臺 , 嵌入式
概覽

自動(dòng)或半自動(dòng)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(mǎn)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(yè)應用,NI平臺被證實(shí)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(gè)可重復配置I/O(RIO)體系結構。這個(gè)體系結構整合了實(shí)時(shí)處理器、現場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)和多樣的I/O,包括模擬、數字、運動(dòng)和通信I/O。使用這個(gè)標準的體系結構和NI LabVIEW圖形化開(kāi)發(fā)工具,您可以使用靈活的高性能硬件,快速對機器人系統進(jìn)行設計和原型開(kāi)發(fā)。


圖1:NI RIO部署曲線(xiàn):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(shí)時(shí)嵌入式處理器、包含用戶(hù)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(yè)I/O模塊。這個(gè)低成本的嵌入式體系結構提供了開(kāi)放的低級硬件資源,可以用于機器人系統的快速開(kāi)發(fā)。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(xué)學(xué)生在CompactRIO的基礎上開(kāi)發(fā)半自動(dòng)化地面車(chē)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(guò)其它I/O模塊來(lái)進(jìn)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(lái)自USCD坐標機器人實(shí)驗室的靈活行走漫游者是基于NI單板RIO開(kāi)發(fā)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(gè)插槽
8個(gè)插槽
3個(gè)用于擴展I/O的接頭
LabVIEW實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)處理器、可重復配置FPGA和RIO嵌入式系統I/O進(jìn)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(dòng)程序,可用于實(shí)時(shí)模塊編程和FPGA編程。

NI公司供稿
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