運(yùn)用圖形化系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)用于癌癥治療的機(jī)器人

　　使用NI LabVIEW精確控制用于光動(dòng)力療法癌癥病人的機(jī)器手臂

　　電路連接

　　機(jī)器頭上有八個(gè)光學(xué)開關(guān)傳感器，可以監(jiān)測出前方一厘米之內(nèi)的物品，從而得知傳感器與下方表面的距離。

　　為了保護(hù)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)不受其他物體損壞，也為了檢測軌跡限制，每個(gè)軸都使用了 兩 個(gè)實(shí)體限位開關(guān)，一個(gè)向前，另一個(gè)向后。所有的傳感器、限位開關(guān)、以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器都通過可以通過NI UMI-7764運(yùn)動(dòng)接口模塊直接連接到 PCI-7334上。

　　X、Y、θ 與 Φ 軸的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與限位開關(guān)連接到 UMI-7764 的四個(gè)運(yùn)動(dòng)I/O接線端。為了確保五個(gè)軸同步移動(dòng)，第一和第三個(gè)UMI-7764斷點(diǎn)(breakpoints)作為輸入端與第五個(gè)電機(jī)(Z軸)的微控制器相連。四個(gè)傳感器連到UMI-7764的模擬輸入接線端，其它的傳感器則連到觸發(fā)/斷點(diǎn)接線端。此外，一個(gè)控制桿使系統(tǒng)使用起來更便利。參數(shù)隨時(shí)可以修改，系統(tǒng)隨時(shí)可以被暫停，激光頭的位置也可以調(diào)整。一條SH68?C68?S 連接線將電機(jī)控制器與UMI-7764相連。

　　軟件開發(fā)

　　我們將機(jī)器人配置簡化成 2D 應(yīng)用，并使用LabVIEW仿真動(dòng)作，作為開發(fā)軟件的第一步。然后用同樣的方法將其推廣運(yùn)用到 3D 問題上。最終操作機(jī)器人軟件的核心就是3D仿真的程序，只不過增加了讀取實(shí)際的傳感器信號并控制實(shí)際的電機(jī)。

　　這些程序的主要任務(wù)就是先讀取傳感器的狀態(tài)(開或關(guān))，然后定義機(jī)器頭的動(dòng)作。

　　NI產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)

　　與基于文本的編程語言不同的是，LabVIEW使用圖標(biāo)代替文字，大大簡化了軟件開發(fā)的過程。此外，LabVIEW 擁有大量函數(shù)庫，包含了多種用途的子VI(例如 FlexMotion)，這類子VI已經(jīng)在我們的軟件中廣泛使用了。

　　PCI-7334 運(yùn)動(dòng)控制器提供了最復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用中所需的性能與執(zhí)行確定性，可以做到完成指令、同步、I/O、以及系統(tǒng)監(jiān)督。使用LabVIEW讓機(jī)器人動(dòng)作更加平穩(wěn)，減少突然的移轉(zhuǎn)動(dòng)作，節(jié)省了時(shí)間，并能做到更好的治療效果。