LabVIEW助力FRC机器人比赛

龙源期刊网机器人比赛作者：王喆弘来源：《发明与创新·中学生》2017年第12期去年寒假，我有幸参加了FRC机器人比赛。比赛中，我主要负责软件编程。通过本次比赛，我不仅掌握了计算机语言LabVIEW的编程，还了解了机器人中软件与硬件相互配合的原理。以下是我学习和使用LabVIEW编程的过程，分享给大家。第一步——学习LabVIEW的简单操作LabVIEW是图形化编程语言，易于新手学习。打开LabVIEW，见图1，选择BlankVI创建一个新的面板进行学习。首先看到的是前面板和后面板。前面板用来显示程序运行结果，后面板则是编写程序的地方。两个面板可通过Ctrl+E进行快速切换，使编程更加高效。切换到后面板后，我们可以在这里尽情地创作。单击鼠标右键，会出现许多菜单和选择，比如结构框、计时器、数组等。在菜单上选择所需的元件，在后面板的空白处单击鼠标即可将此元件放置其中，然后将有关联的元件连接，再到前面板上运行，就能看到程序的运行结果。第二步——认识机器人硬件软件编程是为了控制硬件运动，所以我需要知道机器人上有哪些部件需要编程。通过讨论与学习，我最终确定编写两个手柄、四个驱动电机、三个大功率电机的程序。别看需要编程的硬件少，但要实现多种功能，编程量可不小。第三步——机器人的初始化将程序编写在FRC官方所给的模板里，最终将整套程序导入机器人的主控板即可。首先打开官方所给模板，进入初始化模块，在其中设置三个大功率电机和两个手柄的初始化。由于驱动电机负责驱动机器人，所以将四个驱动电机归为一组，设置为一个Drive元件，再连接信号输入和输出元件即可。其次拖出三个电机设置元件，分别连上信号输入与信号输出元件，再将电机分别命名为mty1，mty2，mty3。mty1大功率电机初始化程序如图2所示。手柄初始化同理。第四步——机器人的自动与手动控制龙源期刊网进入自动模块，插入顺序框，在第一个框内设置驱动电机的运行，与初始化类似，不过拖入的是驱动电机的运行元件，连接信号输入元件与信号传回元件。第二个框内设置大功率电机mty1，和第一个框类似。进入手动模块，手柄的信号分为模拟量与布尔量。通俗来说，模拟量可以连续变化，就是手柄上摇杆的输出信号，而布尔量则只有true或false两个选择，就是手柄上按钮的输出信号。手柄信号进入手动模块后，模拟量直接控制机器人行动，而布尔量则连接判断框。当判断框的选择为true时，对应按下按钮，将电机设置为运行，也就是将电机的功率调到1。若判断框的选择为false，对应松开按钮，将电机设置为不运行，也就是将电机功率设为0。布尔量控制mty1电机关闭程序，如图3所示。这样自动和手动控制都已编写完成。第五步——行动，机器人将程序导入主控板，连接机器人无线信号，打开控制面板，连接手柄。通过手柄控制，机器人真的动起来了。重新设置参数后，机器人行动更加流畅了。看到这一幕，队友们欢呼起来！参赛机器人如图4所示。我们通过计算机语言赋予了机器人灵活运动的能力，让它帮助我们完成一些难以做到的事情，多么神奇！龙源期刊网龙源期刊网