2007-11-20

Teknologer vid Virginia Tech utvecklar autonom människorobot med LabVIEW

Tvåbent fotbollsspelande robot USA:s första bidrag till RoboCup

Teknologer från Robotics & Mechanisms Laboratory (RoMeLa) vid Virginia Tech har utvecklat en människoliknande robot med hjälp av National Instruments grafiska systemkonstruktionsplattform LabVIEW. Roboten DARwIn (Dynamic Anthropomorphic Robot with Intelligence) skapades ursprungligen för forskning om och utveckling av proteser för att man ville studera människans gång. DARwIn kan röra sig som en människa och gör det så bra att den snabbt modifierades så att den kunde spela fotboll och delta i RoboCup, en internationell fotbollstävling för robotar som arrangeras för att stimulera forskning om robotar, artificiell intelligens och angränsande områden. DARwIn blev USA:s första deltagare i RoboCups division för humanoider.

”Våra studenter skapade med LabVIEW en expanderbar programplattform som fungerar som DARwIns hjärna, så att den kan klara uppgifter på hög nivå, bland annat spela fotboll”, säger Dennis Hong, som är rektor på RoMeLa. ”Utvecklingstiden blev kort genom att vi kunde simulera hur DARwIn skulle genomföra vissa uppgifter, och vi kunde snabbt få fram en första version av simuleringskoden och köra den i ett inbyggt målsystem.”

Med LabVIEW kunde en av forskarstudenterna utan tidigare kunskaper i bildhantering med hjälp av IMAQ Vision konfigurera två IEEE 1394-kameror och på bara två timmar skriva ett virtuellt instrument som hittade fotbollen och räknade ut dess relativa läge. LabVIEW är så enkelt att använda att det gick att lära DARwIn spela fotboll på bara en vecka.

”För National Instruments är det en stor glädje att samarbeta med dr Hong och hans begåvade studenter i ett så imponerande projekt”, säger Ray Almgren, som är vice president of product marketing and academic relations. ”När det gäller utbildning har den grafiska systemkonstruktionsplattformen LabVIEW stora fördelar, och projekt som DARwIn visar vad studenterna kan åstadkomma med inbyggda system.”

RoMeLa, där man använder flera olika plattformar inom robottekniken, behövde ett system som enkelt kunde konfigureras för olika hårdvaruarrangemang. Studenterna kunde skapa en expanderbar datorarkitektur med hjälp av LabVIEW Real-Time Module och hantera ett antal givare, bl.a. dem som finns i IEEE 1394-kameror, RS-485-kommunikationsenheter och olika trådlösa nätverk. LabVIEW styr DARwIns rörelser via RS-485 och kan avläsa ledernas lägen via samma serienätverk från servomotorernas inbyggda potentiometrar. När roboten går eller rör sig kommunicerar ett rategyro som levererar accelerations- och lägesinformation med LabVIEW via en RS-232-serieförbindelse, och programmet kan anpassa robotens gång i realtid så att den håller balansen.

Att det grafiska arbetssättet i LabVIEW blivit så uppskattat inom robottekniken beror på att användarna kan konstruera inbyggnadssystem, få fram prototyper och ta dem i drift med hjälp av grafisk programmering och programmerbar hårdvara.

Mer information om den här tillämpningen och Virginia Techs vinnande bidrag till NIWeek 2007 Virtual Instrumentation Applications Paper Contest finns på www.ni.com/niweek/best.htm. Ytterligare information om RoMeLa finns på www.me.vt.edu/romela.

IMAQ, LabVIEW, National Instruments, NI, ni.com och NIWeek är varumärken som tillhör National Instruments. Övriga produkt- och företagsnamn är varumärken eller namn som tillhör respektive företag.

Oplysninger om virksomheden: National Instruments Sweden AB