概览

　　机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

　　自动或半自动机器人常常需要嵌入式控制系统，从而能够结合高度智能化的确定性控制，并且可以方便地连接到不同的传感器和执行器上。NI提供了多种嵌入式硬件平台，以满足复杂系统的需求。从的机器人研究项目直至行业应用，NI平台被证实是高效的机器人解决方案。

　　可重复配置I/O（RIO）体系结构

　　NI嵌入式硬件平台共享通用一个可重复配置I/O体系结构。这个体系结构整合了实时处理器、现场可编程门阵列（FPGA）和多样的I/O,包括模拟、数字、运动和通信I/O.使用这个标准的体系结构和NI LabVIEW图形化开发工具，您可以使用灵活的高性能硬件，快速对机器人系统进行设计和原型开发。

　　图1:NI RIO部署曲线：多种用于机器人的嵌入式硬件解决方案

　　NI CompactRIO和NI单板RIO

　　CompactRIO嵌入式系统具有实时嵌入式处理器、包含用户可编程FPGA的四槽或八槽可重复配置机箱以及可热插拔的工业I/O模块。FPGA即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。这个低成本的嵌入式体系结构提供了开放的低级硬件资源，可以用于机器人系统的快速开发。另外， 它还包含提供保护的机械外壳。

　　图2:美国弗吉尼亚理工大学学生在CompactRIO的基础上开发半自动化地面车辆。

　　NI单板RIO是基于与CompactRIO相同体系结构的低成本板卡级嵌入式系统。NI单板RIO具有板载的模拟I/O和数字I/O,当然您还可以通过其它I/O模块来进行扩展。参照表1中的规格，决定哪种RIO硬件平台适合您的应用需求。

　　图3:来自USCD坐标机器人实验室的灵活行走漫游者是基于NI单板RIO开发的。

　　表1:NI RIO硬件比较

　　使用LabVIEW机器人模块，您可以方便地对实时处理器、可重复配置FPGA和RIO嵌入式系统I/O进行编程。LabVIEW机器人模块还包含机器人IP、范例以及传感器和执行器驱动程序，可用于实时模块编程和FPGA编程。