基于LabVIEW的轮式移动机器人测控系统的研究

合集下载

基于LabVIEW的轮式移动机器人测控系统的研究

基于LabVIEW的轮式移动机器人测控系统的研究

基于LabVIEW的轮式移动机器人测控系统的研究摘要:本文提出了一种在labview环境下用于轮式移动机器人运动控制和测量的方法。

该系统是典型的上下位机测控系统,下位机pmac接收并解释上位机的指令,实现执行器速度环和位置环的闭合;上位机基于labview环境下通过调用动态链接库实现了运动控制的同时可以有效地采集执行器和移动机器人的运动参数。

本测控方案极大降低了编程难度,同时提高了运行的效率。

关键词:运动控制数据采集动态链接库轮式移动机器人中图分类号:tb47 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2013)01(b)-0001-02近些年来,移动机器人的运动控制已经成为机器人学领域的研究热点之一。

机器人学是一门具有强综合性的前沿学科,设计人员不仅需要具备交叉学科的基础理论知识,同时还需要有相关的技术能力。

如何降低机器人系统开发的技术门槛和缩短开发周期,将更多精力集中在理论研究上,已经成为当今机器人领域的一个现实问题。

文献[1]针对管道机器人的运动控制需要提出一种基于arm+fpga测量控制方案,具体做法是在arm上完成运动控制算法的计算和数据存储,利用fpga完成7通道编码器的采样,该测控系统的优势在于极大减少了系统外部走线和简化了结构。

legomindstormsnxt[2]也提供了基于arm解决方案的机器人测控系统,其最大特点是传感器接口丰富。

文献[3]基于虚拟仪器技术建立了一套管道焊接机器人运动控制平台,具体做法是使用ni-daq实时采集机器人状态信息并同时向运动控制模块发送控制命令,采用这种测控的最大优势是在软件上集成度较高,方便操作。

本文以轮式移动机器人为对象提出一种简单便于组建的测量控制方案,其优点在于采用pmac上位机程序的同时,极大地降低了程序的开发难度,并提高了系统运行的可靠性。

1 总体方案设计移动机器人测控系统由控制模块、数据感知与采集模块、指令与数据分析处理模块构成。

利用LabVIEW进行机器人控制和编程

利用LabVIEW进行机器人控制和编程

利用LabVIEW进行机器人控制和编程机器人控制和编程是现代科技领域的重要研究方向之一。

随着技术的不断进步,人们对机器人的需求越来越高,机器人在工业、医疗、军事等领域扮演着越来越重要的角色。

而LabVIEW作为一种强大的图形化编程语言和开发环境,提供了便捷而灵活的方式来实现机器人控制和编程。

本文将介绍如何利用LabVIEW进行机器人控制和编程。

1. 背景介绍随着机器人应用的广泛普及,人们对机器人的控制和编程需求越来越高。

传统的机器人控制和编程方式往往需要繁琐的代码编写和复杂的硬件连接,这给非专业人士带来了很大的困扰。

而LabVIEW通过其图形化编程的方式,简化了机器人控制和编程的流程,使得非专业人士也能轻松上手。

2. LabVIEW的特点LabVIEW是一种基于数据流编程的图形化编程语言,其主要特点如下:- 图形化界面:LabVIEW提供了直观、交互式的图形化界面,用户可以通过简单的拖拽和连接来构建程序,降低了学习和使用的难度。

- 多平台支持:LabVIEW支持在不同操作系统下运行,包括Windows、Mac和Linux等,适用于不同开发环境。

- 丰富的函数库:LabVIEW内置了大量的函数库,包括用于控制、传感器读取、通信等功能,方便用户进行开发。

- 与硬件的高度集成:LabVIEW提供了丰富的硬件支持,可以轻松与各种传感器、执行器和机器人平台进行集成。

3. LabVIEW在机器人控制和编程中的应用利用LabVIEW进行机器人控制和编程可以实现以下功能:- 传感器读取与数据处理:LabVIEW可以读取各种传感器的数据,并对数据进行处理和分析,例如机器人的视觉感知、距离测量等。

- 运动控制和路径规划:LabVIEW可以对机器人进行运动控制,包括轨迹规划、速度控制等,实现精确的运动控制。

- 人机交互界面设计:LabVIEW提供了丰富的用户界面设计工具,可以轻松设计人机交互界面,方便用户与机器人进行交互。

LabVIEW与机器人视觉实现智能机器人的感知与控制

LabVIEW与机器人视觉实现智能机器人的感知与控制

LabVIEW与机器人视觉实现智能机器人的感知与控制实现智能机器人的感知与控制是当前科学技术领域研究的热点之一。

在这一领域中,LabVIEW与机器人视觉技术被广泛应用,为智能机器人的感知与控制提供了强大的支持。

本文将就LabVIEW与机器人视觉实现智能机器人的感知与控制进行详细介绍。

一、LabVIEW与机器人视觉技术的基本原理LabVIEW,全称是Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench(实验室虚拟仪器工程化平台),是一种高度可扩展的系统设计软件,可以用于测量与控制、自动化测试和监视等领域。

而机器人视觉技术,是指利用机器视觉对机器人进行环境感知、目标识别和位置定位等操作的技术。

LabVIEW与机器人视觉技术的结合,可以实现智能机器人的感知与控制。

LabVIEW作为一个强大的开发平台,提供了丰富的功能库和开发工具,可以方便地进行图像处理和控制算法的开发与调试。

而机器人视觉技术则借助图像采集装置(如摄像头)获取周围环境的图像信息,并通过图像处理算法实现对图像的解析和分析,从而实现对环境和目标的感知。

LabVIEW通过其可视化的编程环境与机器人视觉技术的结合,不仅使得开发过程更加简便高效,还提高了机器人感知与控制的准确性和稳定性。

二、LabVIEW与机器人视觉实现智能机器人的感知智能机器人的感知主要包括环境感知和目标感知两个方面。

环境感知是指机器人对周围环境的感知和识别,目标感知是指机器人对周围目标的感知和识别。

LabVIEW与机器人视觉技术的结合,可以实现智能机器人的感知功能。

1. 环境感知环境感知是指机器人对周围环境的感知和识别。

通过使用LabVIEW搭建的图像处理算法,机器人视觉系统可以对环境中的物体进行分析和识别,并将感知到的环境信息传递给控制系统。

例如,机器人可以通过摄像头获取环境中的图像信息,然后使用LabVIEW进行图像处理,识别出环境中的墙壁、障碍物等,并基于这些信息来规划自己的移动路径。

基于 LabVIEW 的机器人控制软件系统设计

基于 LabVIEW 的机器人控制软件系统设计

每个 图形 化编 程模 块 的数据 结构 包括 位 的系统具有快速、稳定、 高效 、 易识别的特点。 置信息 、过程信息和数据信 息 ,其中位置信息 本系统 自研发出来后 , 多次用于机器人设计 中,
记录模块的位置 ,数据信息记录该模 块所包含 并在多次机器人竞赛活动 中进行 了测试 ,测试
S o f t wa r e D e v e l o p me n t・ 软件开发
基于 L a b V I E W 的机器人控 制软件 系统设计
文/ 沈 琦
代码 的语法 正确与否。本软件系统设计 了能够 通常都被组 合在一 起,但 是我们 可以将这些 阶
本 文 提 出 了一 种 基 于 L a b V l E W 的机 器人 控 制软 件 系统 设 计, 由 于该 软件 系统基 于 图形 化 编程 ,
满足 系统需 求的 c编译器 ,能够 检测 C语言 段都 想象成 编译器 中的片段。本软件 系统的编
的语法 。用 户可以在该子系统 中编译正确的程 译器包含两部分 ,其 中一部分仅依赖 目 标语言
序 ,进行通讯 。
因此 该软 件 系统 易用 易学 ,十 分 实 用,适合 机 器人 爱 好在 这 个平
的数据。
结果表明该系统具有较高的稳定性和灵活性 ,
流程 图 中各 个模 块均 具有删 除、添加 等 应用前景十分广阔。
功能 ,了一 个机器人创新设计平 台,设计者可 以在 该 系统上 下载和设计机器人控制软件 。该软件 的 目标是 鼓励设 计者创新 ,针对同一个设计任 务 ,不 同的设 计者可能会设计出不 同的方 案。 本 文介绍 了基 于 L a b V I E W 机器人控 制软件 系 统 的结 构和框架 ,并对该系统面 向对象 的设计 方法和 策略进 行了简单介绍。

基于LabVIEW的轮腿式机器人人机交互系统

基于LabVIEW的轮腿式机器人人机交互系统

基于LabVIEW的轮腿式机器人人机交互系统
郭丽峰;陈恳;吴丹;赵旦谱
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2010(026)020
【摘要】应用LabVIEW开发了一种轮腿式移动机器人的人机交互系统.该系统由指令输入模块,机器人三维模型显示模块,传感器信息显示模块等部分组成.论述了各模块的设计方法,并给出了LabVIEW程序代码.通过该系统,操作人员可以用键盘、鼠标、操作手柄、虚拟控件等方式输入机器人运行指令,在主控计算机屏幕上以三维虚拟模型方式观察机器人当前位姿,以及环境视频和其它传感器数据信息.
【总页数】3页(P16-17,12)
【作者】郭丽峰;陈恳;吴丹;赵旦谱
【作者单位】100069,北京,首都医科大学,生物医学工程学院;100084,北京,清华大学精密仪器与机械学系;100084,北京,清华大学精密仪器与机械学系;100084,北京,清华大学精密仪器与机械学系;100084,北京,清华大学精密仪器与机械学系
【正文语种】中文
【中图分类】TP242
【相关文献】
1.一种轮腿式悬垂绝缘子检测机器人机构分析 [J], 王林;王洪光;张宏志
2.轮腿混合机器人机械腿动力学建模与驱动预估 [J], 曲梦可;王洪波;荣誉
3.基于CAN总线的轮腿式机器人的分布式控制系统设计 [J], 孟凡军;李声晋;卢刚
4.基于Mecanum轮的轮腿式全方位移动机器人的研究及设计 [J], 杨家武; 刘林; 王琢; 张铎
5.基于线性轨迹的轮腿交替式爬楼运输机器人 [J], 王杰;潘家伟;刘良涛;陈景涛;黄廷银
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

LabVIEW与工业机器人实现工业机器人的控制与编程

LabVIEW与工业机器人实现工业机器人的控制与编程

LabVIEW与工业机器人实现工业机器人的控制与编程工业机器人在现代制造业中扮演着重要的角色,它们能够替代人工完成重复、危险或繁琐的任务,提高生产效率和质量。

然而,要实现工业机器人的控制与编程并不简单,这就需要借助先进的软件工具和编程语言。

本文将探讨LabVIEW与工业机器人的结合,讨论如何使用LabVIEW实现工业机器人的控制与编程。

首先,让我们先了解LabVIEW是什么。

LabVIEW是一种图形化程序设计语言,由美国国家仪器公司(National Instruments)开发。

与传统的编程语言(如C++、Python)不同,LabVIEW使用图形化的编程环境,通过将函数块拖拽并连接构建程序。

这使得LabVIEW易于学习和使用,并适用于各种控制和测量应用。

与工业机器人的结合,LabVIEW提供了强大的功能和工具。

首先,LabVIEW支持众多工控设备的驱动和通信协议,如Modbus、OPC、EtherCAT等,这样就能够实现与工业机器人的连接与通信。

其次,LabVIEW提供了丰富的控制算法和模型,可以对工业机器人进行精确的轨迹规划和运动控制。

此外,LabVIEW还具有可视化界面设计的能力,可以实时监控和调试工业机器人的运行状态。

在实际应用中,LabVIEW与工业机器人一起实现的控制与编程可以有多种方式。

以下是几种常见的方法:1. 基于机器人控制器:某些工业机器人厂商提供了专门的机器人控制器,可以通过LabVIEW与其进行通信。

LabVIEW可以编写程序通过机器人控制器发送指令,实现对机器人的控制和编程。

2. 基于机器人API:一些工业机器人提供了编程接口(API),可以通过LabVIEW调用这些接口实现控制与编程。

LabVIEW可以使用API提供的函数和方法,直接对机器人进行操作和编程。

3. 基于机器人仿真软件:某些机器人仿真软件(如RobotStudio、SimMechanics)提供了与LabVIEW的连接接口。

用LabVIEW和CompactRIO开发腿轮移动机器人

用LabVIEW和CompactRIO开发腿轮移动机器人

用LabVIEW和CompactRIO开发腿轮移动机器人
项目背景
腿部和车轮这两种方法在地面运动平台上被广泛采用。

经过漫长的演变
过程,大多数陆地动物的腿部都灵活有力,并能够快速顺畅地在不平坦的天然
地形上奔驰。

在另一方面,人类发明了平地上专用的运动车轮,其出色的功率
效率和在平地上高速的流畅运行是腿部运动无法比拟的。

由此,来自国立台湾大学的仿生机器人实验室(BioRoLa) 团队致力于设计一个腿轮混合式机器人,它结合了车轮和腿部的移动性,在平坦和恶劣环境
下都能为室内室外行走提供一个移动平台。

机械设计
大多数混合动力平台上不同的轮子和腿都有不同的装置和激励器,相比
这些平台,这款名为Quattroped 的腿轮混合式移动机器人采用了一种转换机制,可将自身特定的一部分变形成为一个轮子或一条腿。

从几何角度来说,一个轮
子通常有一个圆形轮圈,而旋转轴则位于轮圈中间。

轮圈与地面接触,而旋转
轴与机器人身体上的一点相连,此点就是髋关节。

在一般情况下,轮式移动时
轮子在平地上运动并不断旋转,车轮与地面的接触点就位于髋关节下的一定距
离处。

相对而言,用腿移动时腿部以周期性方式运动,在髋关节和地面接触点
之间没有特定的几何配置;因此腿部在运动中的相对位置具有周期性频繁变化的特点。

基于这一观察发现,将髋关节移出圆形轮圈中心并将连续运动模式改为
其他运动模式,即能达到轮模式向腿模式的转换。

这激发了我们去设计一种能直接控制圆形轮圈和髋关节的相对位置的模式,从而它既能进行轮运动又能进行腿运动。

由于圆形轮圈是一个二维的对象,。

LabVIEW在机器人控制中的应用实现精准的运动控制和路径规划

LabVIEW在机器人控制中的应用实现精准的运动控制和路径规划

LabVIEW在机器人控制中的应用实现精准的运动控制和路径规划LabVIEW是一种基于图形化编程的集成开发环境(IDE),它被广泛应用于工业自动化、仪器仪表、机器人控制等领域。

在机器人控制方面,LabVIEW具有强大的功能和灵活的性能,可以帮助实现精准的运动控制和路径规划。

本文将介绍LabVIEW在机器人控制中的应用,并探讨其实现精准控制的相关技术。

一、LabVIEW在机器人控制中的应用LabVIEW作为一种强大的开发平台,可以与各种传感器、执行器和控制器进行无缝集成,从而实现对机器人的全面控制。

它通过可视化的界面和直观的图形化编程语言,使得机器人的控制和调试工作更加简单和高效。

1.运动控制LabVIEW可以通过与运动控制卡的配合,实现对机器人的运动控制。

运动控制卡作为介于计算机和执行器之间的接口,可以接收来自计算机的指令,并将其转化为电信号,控制执行器的运动。

而LabVIEW则负责生成相应的指令,并将其发送给运动控制卡,从而实现对机器人的精确控制。

通过LabVIEW的图形化编程界面,用户可以直观地设置机器人的运动参数,例如速度、加速度、位置等,以及运动轨迹的规划和控制。

这大大简化了机器人的操作和调试过程。

2.路径规划机器人在执行任务时,除了需要精确的运动控制,还需要合理的路径规划,以便避开障碍物和遵循预定的轨迹。

LabVIEW提供了各种路径规划算法和函数库,可以帮助用户生成最优的机器人路径。

例如,用户可以使用A*算法或Dijkstra算法进行路径搜索,并通过LabVIEW的图形化界面对搜索结果进行可视化显示。

此外,LabVIEW还支持动态路径规划,即根据实时环境信息动态调整机器人的路径,以适应复杂和变化的工作环境。

这使得机器人能够快速应对各种情况,并保证任务的高效完成。

二、LabVIEW实现精准控制的相关技术除了上述提到的运动控制和路径规划功能,LabVIEW还具备一些其他的技术和工具,可以帮助实现机器人的精准控制。

LabVIEW与机器人编程实现灵活的机器人控制与路径规划

LabVIEW与机器人编程实现灵活的机器人控制与路径规划

LabVIEW与机器人编程实现灵活的机器人控制与路径规划在现代工业和科学领域中,机器人的应用越来越广泛。

然而,要实现机器人的灵活控制和精确的路径规划却是一个非常具有挑战性的任务。

本文将介绍如何利用LabVIEW与机器人编程,实现灵活的机器人控制与路径规划。

一、机器人控制的基本原理在开始介绍如何利用LabVIEW与机器人编程实现灵活的机器人控制与路径规划之前,我们先来了解一下机器人控制的基本原理。

机器人控制分为开环控制和闭环控制两种方式。

1. 开环控制开环控制是指根据预先设定的输入信号来控制机器人的动作。

这种控制方式简单直接,但缺乏对实际运动状态的反馈控制,容易出现误差累积和稳定性不良的问题。

2. 闭环控制闭环控制是通过对机器人动作的输出结果进行实时的反馈调整,以实现精确的控制。

闭环控制通常采用传感器来实时监测机器人的位置、速度和姿态等参数,通过比较实际输出值和期望输出值之间的差异,进行反馈调整,从而实现精确控制。

二、LabVIEW在机器人编程中的应用LabVIEW是一种用于图形化编程的环境,广泛应用于各种控制、测量和自动化系统中。

LabVIEW提供了丰富的工具和函数库,可以方便地进行机器人控制和路径规划的开发。

1. 图形化编程LabVIEW通过图形化编程的方式,使得编程变得直观易懂。

用户只需要将各个功能模块拖拽到主程序中,并通过连接线连接起来,就可以实现功能的组合和调用。

这种图形化编程方式让机器人编程变得更加容易上手和理解。

2. 丰富的控制函数库LabVIEW提供了丰富的控制函数库,包括PID控制、运动控制、路径规划等功能。

用户可以根据实际需求选择合适的函数库,进行机器人控制和路径规划的开发。

三、机器人控制与路径规划的实现下面我们将以一个简单的机器人控制和路径规划的案例来演示如何利用LabVIEW实现。

假设我们需要让一台机器人在一个平面上沿着指定的路径移动。

首先,我们需要通过传感器获取机器人的当前位置和姿态信息,然后根据路径规划算法计算出机器人下一步的目标位置。

使用LabVIEW进行机器人控制和编程

使用LabVIEW进行机器人控制和编程

使用LabVIEW进行机器人控制和编程LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种功能强大的系统设计软件,它被广泛应用于各种科学和工程领域。

LabVIEW提供了一种直观的编程环境,可以帮助工程师和科学家们进行数据采集、测量仪器控制和机器人控制等任务。

本文将介绍如何利用LabVIEW进行机器人控制和编程,并探讨其在实际应用中的优势和挑战。

一、LabVIEW简介及其在机器人领域的应用LabVIEW是由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的一款图形化编程语言。

它采用了数据流编程的模型,用户只需要通过拖拽和连接图标来构建程序,而无需编写传统的文本代码。

这种独特的编程方式使得LabVIEW在机器人控制领域具有广泛的应用价值。

在机器人控制方面,LabVIEW可以通过与硬件设备的连接,实现对机器人的精确控制。

LabVIEW支持多种通讯协议和接口,包括串口、以太网、USB等,可以方便地与各种类型的机器人进行通信。

此外,LabVIEW还提供了丰富的机器人控制工具包,用户可以利用这些工具包来实现机器人的运动控制、传感器读取以及任务调度等功能。

二、LabVIEW在机器人编程中的优势1. 直观易用:相比传统的文本编程语言,LabVIEW的图形化编程方式更加直观和易于理解。

通过拖拽和连接图标,用户可以直观地表示程序的数据流和控制逻辑,提高了编程效率和可读性。

2. 高度可扩展:LabVIEW拥有庞大的软件模块和工具包生态系统,用户可以从中选择适合自己需求的模块,并进行二次开发和扩展。

这种高度可扩展性使得LabVIEW成为了一个全能的机器人编程平台,适用于各种不同类型和规模的机器人项目。

3. 多任务并发:LabVIEW支持多任务并发执行,可以同时控制多个机器人的不同动作和任务。

这种并发执行的特性为机器人的协调运动和复杂任务分配提供了便利,实现了更高效的机器人控制。

LabVIEW与机器人技术实现机器人控制和路径规划

LabVIEW与机器人技术实现机器人控制和路径规划

LabVIEW与机器人技术实现机器人控制和路径规划随着科技的不断发展,机器人技术在工业、医疗、农业等领域中得到越来越广泛的应用。

机器人控制和路径规划是机器人技术中的重要内容,而LabVIEW作为一款强大的图形化编程软件,为实现机器人控制和路径规划提供了很好的支持和便利。

本文将详细介绍LabVIEW与机器人技术在控制和路径规划方面的应用。

一、LabVIEW介绍LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一款由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的图形化编程语言和开发环境。

它具有直观的可视化编程界面,使得工程师和科研人员能够通过简单的图形化操作,实现复杂的数据处理、控制和监测等功能。

LabVIEW的特点在于其开放性和易用性,广泛运用于数据采集、信号处理、自动化控制等领域。

二、机器人控制1. 实时控制LabVIEW提供了一系列用于实时控制的功能模块,可以实时获取和处理传感器数据,并对机器人进行精确的控制。

它支持常见的通信协议,如RS-232、Ethernet和CAN总线等,能够与机器人系统进行高效的通信。

通过LabVIEW可以实现机器人的运动控制、姿态调整、速度控制等操作。

2. 传感器融合机器人在实际应用中通常需要依靠各类传感器获取环境信息,如激光雷达、摄像头、惯性测量单元等。

LabVIEW提供了灵活的传感器融合功能,可以实时获取多种传感器数据,并对其进行滤波、融合和分析,从而提高机器人的感知与决策能力。

三、路径规划1. 地图构建LabVIEW可以通过机器人搭载的激光雷达、摄像头等传感器,实时获取环境信息,并在软件上构建地图。

LabVIEW提供了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)和蒙特卡洛定位(MCL)的定位算法,能够精确地确定机器人在地图中的位置和姿态。

2. 路径生成LabVIEW提供了多种路径规划算法,如A*算法、Dijkstra算法和RRT算法等,可以根据机器人的起始点和目标点,生成最优的路径。

LabVIEW在机器人控制系统中的应用

LabVIEW在机器人控制系统中的应用

LabVIEW在机器人控制系统中的应用随着科技的不断进步,机器人在各个领域的应用日益广泛。

在机器人控制系统中,LabVIEW作为一种强大的开发工具,被广泛应用于机器人的控制与监测。

本文将探讨LabVIEW在机器人控制系统中的应用,并分析其优势以及未来发展的前景。

一、LabVIEW在机器人控制系统中的概述LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的图形化编程语言和软件开发环境。

它以图形化的界面和数据流程方式,使得用户能够轻松地创建和调试复杂的控制系统。

在机器人控制领域,LabVIEW常被用于设计、模拟和实现机器人控制算法,并与机器人硬件进行交互。

二、LabVIEW在机器人控制系统中的应用领域1. 机器人路径规划和导航LabVIEW可以实时地监测机器人的位置和方向,利用其图形化编程能力,通过算法和传感器数据,实现对机器人的路径规划和导航。

通过LabVIEW开发的机器人控制系统,可以使机器人在未知环境中自主地避障、规划最优路径,并实现目标点的定位和导航。

2. 机器人手臂运动控制LabVIEW具有强大的控制算法和信号处理能力,可以用于机器人手臂的运动控制。

通过将机器人手臂关节的位置传感器和执行机构与LabVIEW进行连接,可以实现对机器人手臂的准确控制,并完成各种复杂任务,如抓取、装配等。

3. 机器人视觉系统机器人视觉系统在机器人控制中起着关键作用,而LabVIEW提供了丰富的图像处理和计算机视觉工具。

利用LabVIEW的视觉模块,可以实现对机器人视觉系统的集成和开发。

例如,通过图像识别和跟踪算法,实现机器人的目标检测和物体抓取。

4. 机器人协作与通信在多机器人协作和通信方面,LabVIEW同样具备强大的功能。

开发者可以使用LabVIEW来设计机器人之间的通信协议和数据传输方式。

LabVIEW与机器人控制实现机器人运动控制

LabVIEW与机器人控制实现机器人运动控制

LabVIEW与机器人控制实现机器人运动控制在现代工业和科研领域中,机器人的运动控制是一个关键的技术。

为了实现精确、高效的机器人控制,科学家和工程师们利用了一种被称为LabVIEW的编程环境。

LabVIEW是一种图形化编程语言,它使用图形符号来代表程序的各个组成部分,使得程序设计变得直观而易于理解。

本文将介绍LabVIEW与机器人控制的结合,并探讨如何利用LabVIEW来实现机器人的运动控制。

一、LabVIEW概述LabVIEW(全称Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,即实验室虚拟仪器工程化工作台)是由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的一种图形化编程环境。

它以其直观、易于使用的特点而受到广泛的欢迎。

在LabVIEW中,程序员通过将图形符号连接起来来表示程序的逻辑结构,这些符号被称为虚拟仪器(Virtual Instrument)。

虚拟仪器中的图形符号代表了不同的函数或操作,通过将这些符号组合在一起,就可以实现复杂的功能。

二、LabVIEW在机器人控制中的应用1.机器人控制的基本步骤在介绍LabVIEW在机器人控制中的应用之前,我们首先来了解一下机器人控制的基本步骤。

(1)传感器读取:机器人通过传感器获取周围环境的信息,例如距离、角度、压力等。

(2)信号处理:机器人将传感器获取的原始数据进行处理,得到需要的信息。

(3)决策与规划:机器人根据信号处理的结果进行决策和规划,确定下一步的动作。

(4)执行控制:机器人根据决策和规划结果,通过执行器控制自身的运动。

2.利用LabVIEW实现机器人控制利用LabVIEW可以方便地进行机器人控制,下面将介绍LabVIEW 在机器人控制中的几个关键应用。

(1)传感器读取与数据处理:LabVIEW提供了丰富的传感器支持库,可以很方便地读取各种传感器的数据。

通过LabVIEW的图形化编程界面,可以将传感器读取的数据进行处理,提取出需要的信息。

LabVIEW在机器人控制中的应用案例分享

LabVIEW在机器人控制中的应用案例分享

LabVIEW在机器人控制中的应用案例分享LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一款由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的图形化编程语言和开发环境,广泛应用于各个领域的科学研究、工程控制以及自动化系统等领域。

本文将分享LabVIEW在机器人控制中的应用案例,展示其在机器人控制方面的强大功能和广泛适用性。

1. 机器人运动控制LabVIEW作为一款强大的控制软件,可以实现机器人的精确运动控制。

通过使用LabVIEW提供的图形化编程界面,开发人员可以轻松地设计和实现机器人的运动轨迹控制算法。

例如,在一个物料搬运的机器人应用中,我们可以通过LabVIEW编程,将机器人移动到指定货物的位置,并进行抓取和运输等操作。

LabVIEW的直观编程界面,让开发人员可以直接通过图形化方式设置运动参数,而无需编写繁琐的代码,大大提高了开发的效率和易用性。

2. 机器人视觉控制除了运动控制,LabVIEW还可以与视觉系统结合,实现机器人的视觉控制。

通过使用LabVIEW Vision模块,开发人员可以快速构建机器人视觉系统,并实现各种视觉检测和识别功能。

例如,在一个自动化包装系统中,我们可以利用机器人配备的摄像头和LabVIEW Vision模块,实现对产品的外观检测和质量控制。

LabVIEW提供了一系列的图像处理函数和算法,开发人员可以方便地设计和调整图像处理流程,从而实现对产品的自动检测和判别。

3. 机器人协同控制在一些复杂的工业应用场景中,通常需要多个机器人协同工作完成一项任务。

LabVIEW提供了强大的通信和控制功能,使得开发人员可以轻松地实现机器人之间的协同控制。

例如,在一个汽车生产线上,多个机器人可以同时协同工作,通过LabVIEW编程实现各种复杂的任务调度和协同动作。

LabVIEW不仅提供了多机器人之间的通信接口和协议,还可以通过其图形化的编程界面,方便地设置机器人之间的协同关系和动作序列。

基于LabVIEW的移动机器人远程网络监控系统

基于LabVIEW的移动机器人远程网络监控系统
wo k u cins nd h s r p t omm u c t s—r a e f n i s n a VlW , ch a r l e daa rn f r r f n t o a t e e i al or c nia i on elt d u ct i L b E whi h s eai d on z t ta s e bew e t en
o d t n y i. r a a a alss Key r s L VlW .er p t, r es m mu cain,ewo kmobi —r bo wo d :ab E s i al or wi el s co ni t o n t r, l o t e
当今 机器 人 技 术 已经 得 到 了长 足 的 发展 ,并 且 出 现 各 种类 型 的机器 人 , 移 动 机器 人 等 , 一 些 移 动 机 器 人仍 然 是 靠 简单 如 但 的无 线控 制 器 进行 控 制 的 , 控 制距 离 较 小 。 且 同时 伴 随 着 以计 算
机 和 网络 为 代表 的信 息 技术 的 飞速 发 展 ,仪 器智 的能 化 以及 远 程 控 制仪 器 操作 也 相 继诞 生 。如 果 可 以 通 过 网络 对 移 动 机 器 人
L b IW 中 的仪 器 I 子 模 板 提 供 了多 种 图 标 可 对 N 公 a VE / O f
司生 产 的 GPB、 X 、 准 串 口 } 仪 器 设 备进 行 驱 动 。对 于非 I Vf 标 / O NJ 司生 产 的 上 述 IO 接 口仪器 设 备 , 用 仪 器 JO 子模 板 上 公 / 可 / 提 供 的 VS IA图 标进 行 驱 动 。传 统 的是 采 用 数据 采 集 卡 , 但是 这 些 数 据 采 集 设 备 存 在 安 装 不 便 、 格 昂 贵 、 计 算 机插 槽 数 量 、 价 受 不 具 有一 定 的针 对性 、 地址 、 中断 资 源 的 限 制 。考 虑 到 以 上 因素 以 及实 际系 统 的需 要 , 文 专 门设 计 了 系 统 的硬 件 , 本 使得 具 有 较

LabVIEW与机器人控制实现机器人运动规划与控制

LabVIEW与机器人控制实现机器人运动规划与控制

LabVIEW与机器人控制实现机器人运动规划与控制LabVIEW与机器人控制实现机器人运动规划与控制机器人技术在现代工业和生活中的应用越来越广泛,而机器人的运动规划与控制是机器人技术的核心之一。

LabVIEW作为一种基于图形化编程的系统设计平台,提供了丰富的工具和功能,能够方便地实现机器人的运动规划与控制。

本文将介绍如何使用LabVIEW来实现机器人的运动规划与控制。

1. 硬件准备在开始使用LabVIEW进行机器人控制之前,我们首先需要准备机器人硬件。

这包括机器人机械结构、驱动器、传感器等。

根据具体的应用需求,选择合适的硬件设备,并确保其能够与LabVIEW相兼容。

2. 软件安装LabVIEW是一款商业软件,需要购买正版并安装在计算机上。

安装完成后,按照系统要求进行配置,并更新到最新的版本。

此外,还需要安装相应的机器人控制模块,例如LabVIEW Robotics Module,以提供专门的机器人控制功能。

3. 连接硬件将机器人硬件与计算机进行连接,通常使用USB、以太网等接口。

确保连接稳定可靠,并进行相应的驱动程序安装。

4. 建立机器人模型在LabVIEW中,我们需要建立机器人的数学模型,以便进行运动规划和控制。

这包括机器人的运动学和动力学模型。

通过利用LabVIEW提供的数学计算和图形处理功能,可以根据机器人的物理特性建立相应的模型。

5. 运动规划运动规划是指根据机器人的起始位置、目标位置和运动约束,确定机器人的轨迹和动作序列。

在LabVIEW中,我们可以利用其强大的图形化编程能力,设计运动规划算法。

例如,可以使用LabVIEW中的运动规划函数库,实现常见的路径规划算法,如最短路径规划、速度规划等。

6. 控制算法设计控制算法是实现机器人运动控制的关键。

在LabVIEW中,我们可以利用其图形化编程的特点,设计各种控制算法。

例如,可以使用PID控制算法来实现机器人的位置控制、速度控制等。

通过合理选择控制参数,并结合实时传感器数据反馈,可以实现高效准确的机器人控制。

LabVIEW的移动机器人论文:基于LabVIEW的移动机器人远程网络监控系统

LabVIEW的移动机器人论文:基于LabVIEW的移动机器人远程网络监控系统

LabVIEW的移动机器人论文:基于LabVIEW的移动机器人远程网络监控系统Remote Network Monitoring System of Mobile-robotBased on LabVIEW摘要:介绍了一种基于LabVIEW的移动机器人远程网络监控系统。

该系统利用LabVIEW中网络和串口通信的相关函数,实现了计算机和控制对象间的数据传送,并且通过计算机网络达到了远程监控的目的。

同时该系统使用了远程无线通讯模块,从而实现了对移动机器人的实时信息采集和无线控制。

另外,该系统将监控对象实时运行的数据记录到一定的文件中,以便进行历史查询或者相关数据的分析。

AbstractThis paper introduces one kind remote network monitoring system for mobile-robot based on LabVIEW.Using the net-work functions and the serial port communications-related functions in LabVIEW,which has realized data transfer betweenthe computer and the controlled object,also has achieved the remote monitoring goal through the computer network.The re-mote wireless communication module has been used simultaneously,thereby gaining real-time information acquisition fromthe mobile-robot.In addition,the real-time data of the object can be written incertain record document for historical queriesor data analysis.关键词:LabVIEW,串口,无线通信,网络,移动机器人Keywords:LabVIEW,serialport,wirelesscommunication,network ,mobile-robot当今机器人技术已经得到了长足的发展,并且出现各种类型的机器人,如移动机器人等,但一些移动机器人仍然是靠简单的无线控制器进行控制的,且控制距离较小。

基于LabVIEW和NI myRIO的移动机器人系统设计

基于LabVIEW和NI myRIO的移动机器人系统设计

基于LabVIEW和NI myRIO的移动机器人系统设计作者:***来源:《中国教育技术装备》2020年第13期摘要依托世界移动机器人技能大赛背景需求,采用中德栋梁移动机器人平台,基于LabVIEW和NI myRIO进行移动机器人控制系统的设计,借助直流电机、伺服舵机及传感器等,实现移动机器人的基本运动、智能距离检测及路径自主循迹等功能。

实验结果表明,该系统能较好地完成移动机器人的基本运动以及智能距离检测的路径自主循迹功能。

此外,该系统还设计了完善的用户操作界面,且具有高效灵活、可扩展性强和较好的兼容性等特点,对探究智能移动机器人的发展方向具有重要意义。

关键词 LabVIEW;NI myRIO;移动机器人;控制系统中图分类号:TP242 文献标识码:B文章编号:1671-489X(2020)13-0027-031 引言移动机器人是机器人领域的重要组成部分,目前广泛应用于工业生产并在社会服务方面发挥重要作用。

我国的移动机器人产业起步晚,但是随着智能制造的发展浪潮以及“中国制造2025”的提出,移动机器人技术将会迎来新的发展阶段 [1]。

该设计以“第44届世界技能大赛移动机器人项目”为背景,采用中德栋梁移动机器人平台,该平台模块资源丰富,底层配置模块完善,更有利于聚焦移动机器人的功能设计[2]。

该比赛中的走廊区为移动机器人自主路径循迹区,机器人从起点位置出发,自主循迹通过走廊,沿途不能碰到走廊墙壁;通过走廊区后进入下一个比赛区,完成后面的任务后,还要再回来自动循迹通过走廊区以返回到起点。

基于以上控制要求,本文设计一种基于LabVIEW和NI myRIO的路径规划及循迹的移动机器人控制系统。

2 控制系统结构该智能距离检测循迹的轮式机器人是基于NI myRIO设计的,能够借助智能距离检测实现对预设方向路径的自主循迹。

其中,NI myRIO实物和移动机器人实物如图1所示。

移动机器人硬件由控制器、驱动电路、多种传感器及电源模块等组成。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

r C O S 8
r s i n
r t a n / ,

上 式 为 图l 所示的轮 式移动机器人 上运动性模型 , 式 中
, .

个现 实 问题 。
文献[ 1 】 针 对 管 道 机 器 人 的 运 动 控 制 需 要 提 出 一 种 基 于
ARM + F P G A ̄ ] 量控制方案 , 具 体做 法 是 在 ARM 上 完 成运 动 控 制
r t a — n ( a为 后 轮 的 角 速 度 ,
是前 轮 的 转 向速 度 , 且
≠ / 2, 即表示 前轮轮 轴不能 与车 身平行 。 当 ∈( 一 万/ 2 , 石/ 2 )
时, 采用 如下状态变换 :
l z1
算 法 的 计 算 和 数 据存 储 , 利 用F P G A完 成 7 通 道 编码 器的 采 样 , 该 测 控 系 统 的 优 势 在 于极 大 减 少 了 系统 外 部 走 线和 简化 了结 构 。 L E G O Mi n d s t o r ms NX T [ 2 也提 供 了基于 A RM解决 方案 的机 器人 测控
近些 年来 , 移 动 机 器 人 的 运 动 控 制 已 经 成 为 机 器 人 学 领 域 的
研究热 点之一 。 机 器 人 学 是 一 门具 有 强 综 合性 的 前 沿 学 科 , 设 计பைடு நூலகம் 人员不仅需要具备 交叉学科的基础理论知 识 , 同 时 还 需 要 有相 关 的技术能 力。 如 何 降 低 机 器 人 系 统 开 发 的技 术 门 槛 和 缩 短 开 发 周 期, 将更 多精 力集中在理论 研究上 , 已经 成 为 当 今 机 器 人 领 域 的
s i
+ , c 0 s ]


从( 2 ) 和( 3 ) 式可知 , 该 测 控 系统 可 以 简 单 地 看 作 是 在 两 个 速 度
1 总体方案 设计
轮式移动机 器人具有运 动学约束 , 故 其 运 动 输 出 的位 数 少 于
输 入 下得 到描 述 机 器 人 空 间位 置 的 一 组 四 维 矢 量 , 如 图2 所示 。 执
摘 要: 本文提 出 了一种在 L a b V I E w环境 下用于轮 式移动机 器人运 动控 制和 测量 的方法 。 该 系统是 典型的 上下住机 测控 系统 , 下位机 p ma c 接 收并解释 上住机的指 令, 实现执行 器速度环和位 置环的 闭合 # 上住机基 于L a b V I E WJ  ̄境 下通过 调用动态链接库 实现 了运 动控 制的 同时 可 以有 效地 采集 执行 器和 移 动机 器人 的运动 参数 。 本 测控 方案极 大 降低 了嫡 程难度 , 同时提 高 了运行 的效率 。 关 键词 : 运 动控削 数据 采集 动态链接库 轮 式移动机器人 中 图分 类 号 : T B 4 7 文 献标 识 码 : A 文 章编 号 : 1 6 7 2 — 3 7 9 1 ( 2 0 1 3 ) 0 1 ( b ) 一0 0 0 1 — 0 2
高 新 技 术
S C I E N C E &T E C H N O L 0 e Y
基于 L a b V I E W 的轮 式 移 动机 器 人 测控 系统 的研 究
王经 万 王祖俊 李 晶 ( 长 江大 学机械 工 程学 院 湖 北荆 州 4 3 4 0 2 3)
l Z 1 = t a n
和输入 变换 :
( 2 )
命令 , 采用这种 测控的最 大优势是 在软件上集 成度较 高 , 方 便 操 作。 本 文 以 轮 式 移 动 机 器 人 为 对 象 提 出 一种 简 单 便 于 组 建 的测 量
控制方案 , 其 优 点 在于 采 用 p ma c 上位机程序 的同时 , 极 大 地 降 低 了程 序 的 开 发 难 度 , 并提高 了系统运行 的可 靠性 。
行器1 控 制 移 动 机 器 人 后 轮 的 角速 度 , 执 行 器2 用 于 控 制 前 轮 绕 铅
垂轴的转 角。 移 动 机 器 人 测 控 系 统 由控 制 模 块 、 数 据 感 知 与采 集 模 块 、 指 令
系统 的广 义坐 标 数 目。 假 定 用 一 根 轴 分 别连 接 前 、 后两组车轮 , 车 轮 与 地 面 之 间 满 足 滚 动 摩擦 条 件 , 如图1 所示 。 ,是 前 后 轴 之 间 的 距离 , 是驱动轮( 后轮 ) 的半径 , 车 体 前 进 方 向相 对 于x轴 的 方位 角 设为 , 前 轮 相 对 于 车 体 的 转 角 为 , 那么在笛卡尔坐标 系内 , 轮 式 移动机 器人的位姿 q =[ , Y , , 纠 可 以 表 示 为 :
与数据分析处理模块构 成 。 指 令 与 数 据 分 析 处 理 模 控 制 程 序 流 程 的控 制 , 数据的分析处理与保存。 数 据 感 知 与 采 集 模块 负 责 采集 感
知 和 获 取 移 动 机 器 人 的状 态 信 息 和 电 机 的 输 出 信 号 , 并 通 过 US B 总 线 将 数 据 送 给 指 令 与 数 据 分 析 处 理 模块 。 控 制 模 块 主 要 由运 动 控 制 器 和 执 行 器构 成 , 该模块 主要功能有二点 : 第一 , 负 责 运 动 指

令 的 编译 、 解释和执行 ; 第二 , 驱 动执 行 器按 设 定 的 轨 迹 运 动 , 即产 生所 需要的控制输 入 。
系统 , 其 最 大 特 点 是 传 感 器 接 口丰 富 。 文献[ 3 】 基 于 虚 拟 仪 器 技 术
{ I :

, C O S
建 立 了一 套管 道 焊 接 机 器 人 运 动 控 制 平 台 , 具 体 做 法 是 使 用NI —
DAQ实 时 采 集 机 器 人 状 态 信 息 并 同 时 向 运 动 控 制 模 块 发 送 控 制
相关文档
最新文档