利用LabVIEW和CompactRIO設(shè)計(jì)一個(gè)用于研究飛蟲的機(jī)
加入技術(shù)交流群
我們?cè)O(shè)計(jì)了一種友好的GUI（圖形用戶界面），它為實(shí)驗(yàn)者提供了必要的控制手段和信息，從而簡(jiǎn)化了多個(gè)硬件平臺(tái)上運(yùn)行的代碼的復(fù)雜度（圖3）。這一功能在一些跨學(xué)科的應(yīng)用中非常有效，能夠增進(jìn)生物學(xué)家、數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和工程師之間的密切合作。此外，LabVIEW代碼的模塊性和可移植性也使其能夠在實(shí)驗(yàn)室之間被分享和重復(fù)利用。例如，在這一解決方案的定制化版本，運(yùn)算模式可以被預(yù)先生成并且保存在U盤中，然后下載到實(shí)時(shí)控制器的RAM中，再傳輸?shù)絃ED面板，以獲得更高的刷新率。
一個(gè)混合的自適應(yīng)控制器
由于蒼蠅的部分神經(jīng)回路具有高度的可塑性，它可以被看作一個(gè)自適應(yīng)控制器。通過(guò)使用新的仿生機(jī)器人平臺(tái)，我們能夠評(píng)估控制器在各種外部傳遞函數(shù)下的性能，這些傳遞函數(shù)幾乎能夠模仿出所有的蒼蠅的自然飛行環(huán)境，例如根據(jù)最靠近機(jī)器人的障礙物的位置來(lái)確定視覺(jué)場(chǎng)中的柵格的上下移動(dòng)。但令人驚訝地是，最接近于直覺(jué)的傳遞函數(shù)并不一定會(huì)獲得最佳結(jié)果。
LabVIEW 和 CompactRIO為構(gòu)造這一包含活體昆蟲并且允許我們進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)的控制回路提供了理想解決方案。CompactRIO負(fù)責(zé)采集并生成各種適用不同工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)，并擴(kuò)展了自定制的研究工具。另外，由于我們?cè)谟?jì)算機(jī)、實(shí)時(shí)控制器和FPGA上分別實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用程序是在同一個(gè)編程環(huán)境和開發(fā)語(yǔ)言下完成的，這大大節(jié)省了我們的學(xué)習(xí)時(shí)間，提高了效率。此外，大量的附件產(chǎn)品和外接接口還為未來(lái)的擴(kuò)展和適應(yīng)性提供了巨大潛力。
Acknowledgements鳴謝
W 我們感謝Vasco Medici、Nicola Rohrseitz和Gilles Caprari幫助開發(fā)機(jī)器人控制器。我們還感謝Jean-Christophe Zufferey 和Dario Floreano提供伊普克（e-puck）機(jī)器人，并且感謝Jan Bartussek幫助運(yùn)行試驗(yàn)以及感謝Moser幫助制作飛行視覺(jué)場(chǎng)。
References 參考資料
[1] Reiser MB, Dickinson M. A modular display system for insect behavioral neuroscience. J Neurosc Methods 2008;167：127–139.
[2] Graetzel CF, Medici V, Rohrseitz N, Nelson BJ, Fry SN. The Cyborg Fly： A biorobotic platform to investigate dynamic coupling effects between a fruit fly and a robot. IROS 2008 Sept;14-19.
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/195140.htm
評(píng)論