利用LabVIEW和CompactRIO設(shè)計(jì)一個(gè)用于研究飛蟲的機(jī)器人設(shè)備

　　蠅控機(jī)器人實(shí)驗(yàn)中的信息流示意圖

　　作者:

　　Chauncey Graetzel - Optotune AG

　　Vasco Medici - ETH Zürich

　　Nicola Rohrseitz - ViSSee Sagl

　　Daniel A. Schwyn - Imperial College London

　　Chris Rogers - Tufts University

　　Holger G. Krapp - Imperial College London

　　Bradley J. Nelson - ETH Zürich

　　Steven N. Fry - ETH Zürich

　　行業(yè):

　　生命科學(xué), 機(jī)器視覺(jué)/成像設(shè)備, 科研

　　產(chǎn)品:

　　LabVIEW, CompactRIO, cRIO-9014

　　挑戰(zhàn):

　　開(kāi)發(fā)一個(gè)靈活的高帶寬機(jī)器人設(shè)備，以便測(cè)量和仿真有翼昆蟲的飛行方式。

　　解決方案:

　　利用NI的LabVIEW軟件和CompactRIO硬件制造一個(gè)快速、模塊化、易于使用的仿生機(jī)器人平臺(tái)，它涉及各種工業(yè)協(xié)議和實(shí)時(shí)閉環(huán)激勵(lì)信號(hào)生成。

　　"借助于CompactRIO控制器和LabVIEW，我們對(duì)于飛蟲如何實(shí)現(xiàn)出色的飛行控制進(jìn)行了研究。"

　　蒼蠅能夠高速追逐，并精確地降落在盤子的邊緣，這其中的機(jī)動(dòng)性令人非常感興趣。我們可以利用蒼蠅作為模型系統(tǒng)研究神經(jīng)信息處理、空氣動(dòng)力學(xué)和遺傳學(xué)，此外，它們還可以快速、精確地使用它們的生物傳感器、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。人們對(duì)它們這樣的能力很感興趣但是難以進(jìn)行研究。測(cè)量和激勵(lì)裝置必須具有高帶寬、低延遲，并擁有靈活的界面。同時(shí)，易用性和模塊化特性也是跨學(xué)科和合作研究的關(guān)鍵。

　　我們利用CompactRIO 控制器和LabVIEW 圖形系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件來(lái)研究飛蟲如何實(shí)現(xiàn)出色的飛行控制。我們采用了數(shù)字I/O模塊來(lái)連接一個(gè)基于LED的視覺(jué)激勵(lì)場(chǎng)，它具備了時(shí)間和空間的精確的分辨率，使得我們可以有效刺激蒼蠅的視覺(jué)系統(tǒng)。記錄昆蟲的響應(yīng)需要一個(gè)快速、靈活的采集系統(tǒng)。LabVIEW能夠提供記錄這些信號(hào)所需要的速度和模塊化特性，并且能夠?qū)⑺鼈冏鳛閷?shí)時(shí)反饋來(lái)生成刺激信號(hào)。這樣，我們就能夠把將蒼蠅作為一個(gè)活的傳感器，并嵌入到一個(gè)科技系統(tǒng)中。