自動(dòng)割草機(jī)競(jìng)賽鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行“工程實(shí)踐”

　　西儲(chǔ)大學(xué)的學(xué)生設(shè)計(jì)了一種自動(dòng)割草機(jī)，通過(guò)限定割草路徑來(lái)割草，并避開(kāi)障礙。該小組集合了傳感器，控制算法，系統(tǒng)控制和圖像處理進(jìn)行工程實(shí)踐。2010年6月，該小組獲得了第七屆導(dǎo)航學(xué)會(huì)(ION)自動(dòng)割草機(jī)競(jìng)賽第一名。以下介紹了他們是如何做到的。

　　學(xué)生被要求在一個(gè)學(xué)期內(nèi)，快速組合機(jī)器人設(shè)計(jì)所需的工程組件。機(jī)器人的控制系統(tǒng)要求兼容部件的連接，包括傳感器和制動(dòng)器的結(jié)合，控制算法，以及先進(jìn)的圖像處理。NI LabVIEW 軟件為學(xué)生提供了一個(gè)完整的工程實(shí)踐開(kāi)發(fā)環(huán)境。

　　硬件API

　　使用NI 9401 C系列數(shù)字I/O模塊，小組利用編碼器來(lái)測(cè)量速度和位置。通過(guò)與硬件的緊密結(jié)合，他們可以快速的從多個(gè)傳感器中獲得數(shù)據(jù)。

　　分析庫(kù)

　　為了確定機(jī)器人的狀態(tài)，該小組采用了數(shù)學(xué)函數(shù)進(jìn)行卡爾曼濾波。他們利用了LabVIEW 內(nèi)置的數(shù)學(xué)函數(shù)，對(duì)傳感器測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行了內(nèi)聯(lián)分析。

　　自定義用戶界面

　　為了檢測(cè)到障礙物，學(xué)生利用NI視覺(jué)軟件進(jìn)行采集，處理并顯示來(lái)自攝像頭的圖像。利用用戶界面，學(xué)生通過(guò)色彩和視覺(jué)紋理來(lái)識(shí)別障礙。