利用LabVIEW和CompactRIO設計一個用于研究飛蟲的機器人設備

　　蠅控機器人實驗中的信息流示意圖

　　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, 機器視覺/成像設備, 科研

　　產品:

　　LabVIEW, CompactRIO, cRIO-9014

　　挑戰(zhàn):

　　開發(fā)一個靈活的高帶寬機器人設備，以便測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硬件制造一個快速、模塊化、易于使用的仿生機器人平臺，它涉及各種工業(yè)協(xié)議和實時閉環(huán)激勵信號生成。

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

　　蒼蠅能夠高速追逐，并精確地降落在盤子的邊緣，這其中的機動性令人非常感興趣。我們可以利用蒼蠅作為模型系統(tǒng)研究神經信息處理、空氣動力學和遺傳學，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)行機構。人們對它們這樣的能力很感興趣但是難以進行研究。測量和激勵裝置必須具有高帶寬、低延遲，并擁有靈活的界面。同時，易用性和模塊化特性也是跨學科和合作研究的關鍵。

　　我們利用CompactRIO 控制器和LabVIEW 圖形系統(tǒng)設計軟件來研究飛蟲如何實現(xiàn)出色的飛行控制。我們采用了數字I/O模塊來連接一個基于LED的視覺激勵場，它具備了時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系統(tǒng)。記錄昆蟲的響應需要一個快速、靈活的采集系統(tǒng)。LabVIEW能夠提供記錄這些信號所需要的速度和模塊化特性，并且能夠將它們作為實時反饋來生成刺激信號。這樣，我們就能夠把將蒼蠅作為一個活的傳感器，并嵌入到一個科技系統(tǒng)中。