使用NI LabVIEW精確控制用于光動力療法癌癥病人的機器手臂

　　電路連接

　　機器頭上有八個光學(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。

　　為了保護運動系統(tǒng)不受其他物體損壞，也為了檢測軌跡限制，每個軸都使用了 兩 個實體限位開關(guān)，一個向前，另一個向后。所有的傳感器、限位開關(guān)、以及電機驅(qū)動器都通過可以通過NI UMI-7764運動接口模塊直接連接到 PCI-7334上。

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

　　軟件開發(fā)

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

　　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))，然后定義機器頭的動作。

　　NI產(chǎn)品的優(yōu)點

　　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 運動控制器提供了最復(fù)雜的運動控制應(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讓機器人動作更加平穩(wěn)，減少突然的移轉(zhuǎn)動作，節(jié)省了時間，并能做到更好的治療效果。