利用LabVIEW和CompactRIO设计一个用于研究飞虫的机器人设备

　　蝇控机器人实验中的信息流示意图

　　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

　　行业:

　　生命科学, 机器视觉/成像设备, 科研

　　产品:

　　LabVIEW, CompactRIO, cRIO-9014

　　挑战:

　　开发一个灵活的高带宽机器人设备，以便测量和仿真有翼昆虫的飞行方式。

　　解决方案:

　　利用NI的LabVIEW软件和CompactRIO硬件制造一个快速、模块化、易于使用的仿生机器人平台，它涉及各种工业协议和实时闭环激励信号生成。

　　"借助于CompactRIO控制器和LabVIEW，我们对于飞虫如何实现出色的飞行控制进行了研究。"

　　苍蝇能够高速追逐，并精确地降落在盘子的边缘，这其中的机动性令人非常感兴趣。我们可以利用苍蝇作为模型系统研究神经信息处理、空气动力学和遗传学，此外，它们还可以快速、精确地使用它们的生物传感器、控制器和执行机构。人们对它们这样的能力很感兴趣但是难以进行研究。测量和激励装置必须具有高带宽、低延迟，并拥有灵活的界面。同时，易用性和模块化特性也是跨学科和合作研究的关键。

　　我们利用CompactRIO 控制器和LabVIEW 图形系统设计软件来研究飞虫如何实现出色的飞行控制。我们采用了数字I/O模块来连接一个基于LED的视觉激励场，它具备了时间和空间的精确的分辨率，使得我们可以有效刺激苍蝇的视觉系统。记录昆虫的响应需要一个快速、灵活的采集系统。LabVIEW能够提供记录这些信号所需要的速度和模块化特性，并且能够将它们作为实时反馈来生成刺激信号。这样，我们就能够把将苍蝇作为一个活的传感器，并嵌入到一个科技系统中。