用于机器人的RIO嵌入式控制平台 - 机器人技术 - 电子工程

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<strong>概览</strong>

自动或半自动机器人常常需要嵌入式控制系统，从而能够结合高度智能化的确定性控制，并且可以方便地连接到不同的传感器和执行器上。NI提供了多种嵌入式硬件平台，以满足复杂系统的需求。从尖端的机器人研究项目直至高级行业应用，NI平台被证实是高效的机器人解决方案。
可重复配置I/O（RIO）体系结构

NI嵌入式硬件平台共享通用一个可重复配置I/O（RIO）体系结构。这个体系结构整合了实时处理器、现场可编程门阵列（FPGA）和多样的I/O，包括模拟、数字、运动和通信I/O。使用这个标准的体系结构和NI LabVIEW图形化开发工具，您可以使用灵活的高性能硬件，快速对机器人系统进行设计和原型开发。


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2010-3-11 18:33:41 上传
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图1：NI RIO部署曲线：多种用于机器人的嵌入式硬件解决方案

<strong>NI CompactRIO和NI单板RIO</strong>

CompactRIO嵌入式系统具有实时嵌入式处理器、包含用户可编程FPGA的四槽或八槽可重复配置机箱以及可热插拔的工业I/O模块。这个低成本的嵌入式体系结构提供了开放的低级硬件资源,可以用于机器人系统的快速开发。另外, 它还包含提供保护的机械外壳。


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图2：美国弗吉尼亚理工大学学生在CompactRIO的基础上开发半自动化地面车辆。

NI单板RIO是基于与CompactRIO相同体系结构的低成本板卡级嵌入式系统。NI单板RIO具有板载的模拟 I/O和数字I/O，当然您还可以通过其它I/O模块来进行扩展。参照表1中的规格，决定哪种RIO硬件平台最适合您的应用需求。


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2010-3-11 18:33:40 上传
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图3：来自USCD坐标机器人实验室的灵活行走漫游者是基于NI单板RIO开发的。


表1：NI RIO硬件比较

<strong>CompactRIO模块化系统</strong><strong>CompactRIO集成系统</strong><strong>NI单板RIO</strong><strong>温度范围</strong>-40至70 ºC-20至55 ºC-20至55 ºC<strong>EMC认证</strong>√√−<strong>提供机械外壳</strong>√√−<strong>能够混和匹配控制器和机箱</strong>√−−<strong>C系列插槽或扩展</strong>4或8个插槽8个插槽3个用于扩展I/O的接头<strong>LabVIEW实时模块扫描模式支持</strong>√√−<strong>用于基于USB存储器的全速USB主机端口</strong>√−−<strong>内置永久存储器</strong>高达4 GB高达256 MB高达256 MB<strong>电源输入范围</strong>双9至35 VDC单19至30 VDC单19至30 VDC<strong>FPGA</strong>Xilinx Virtex FPGAXilinx Spartan-3 FPGAXilinx Spartan-3 FPGA
使用LabVIEW机器人模块，您可以方便地对实时处理器、可重复配置FPGA和RIO嵌入式系统I/O进行编程。LabVIEW机器人模块还包含机器人IP、范例以及传感器和执行器驱动程序，可用于实时模块编程和FPGA编程。

NI公司供稿