📞 ⚗️ 🥫 रोबोटिक्स में LabView - एक रोबोट को नियंत्रित करने के लिए एक SCADA प्रणाली बनाना ⬅️ ㊗️ 🥊

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LabView क्या है और इसके साथ क्या खाती है?

LabView नेशनल इंस्ट्रूमेंट्स द्वारा एक क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म ग्राफिकल डेवलपमेंट वातावरण है। LabView का व्यापक रूप से डेटा अधिग्रहण प्रणालियों में उपयोग किया जाता है, साथ ही तकनीकी वस्तुओं और तकनीकी प्रक्रियाओं के प्रबंधन के लिए भी।

LabView की एक विशिष्ट विशेषता "लोहा" के तहत विकास के लिए "तेज" वातावरण है। विभिन्न निर्माताओं से उपकरणों के साथ बातचीत करने के लिए डिज़ाइन किए गए पुस्तकालयों की एक बड़ी संख्या, आपको रोबोट और मशीन दृष्टि प्रणालियों को नियंत्रित करने सहित विभिन्न समस्याओं के लिए बहुत जल्दी और आराम से प्रोटोटाइप समाधानों की अनुमति देती है। आधिकारिक लैबव्यू रोबोटिक्स मॉड्यूल के अलावा, नेशनल इंस्ट्रूमेंट्स द्वारा पेश किया जाता है, और विभिन्न रोबोट घटकों के साथ बातचीत करने के लिए पुस्तकालय होते हैं, उत्साही स्वयं बड़ी संख्या में पुस्तकालयों का विकास करते हैं और सबसे महत्वपूर्ण बात, उन्हें मुफ्त में वितरित करते हैं। आज, आप LabView का उपयोग करके रोबोटिक्स में बड़ी संख्या में समाधान देख सकते हैं - हमारे देश में हाल के वर्षों में सबसे हड़ताली में से एक - रोबोक्रॉस -2016 और यूरैथलॉन 2013 में NAMT टीम का स्वायत्त रोबोट।

यह सब कैसे शुरू हुआ।

मैं MSTU का स्नातक हूँ। N.E.Bauman और रोबोटिक्स का शौकीन हूं, हालांकि मेरी गतिविधि का मुख्य फोकस औद्योगिक स्वचालन है। कुछ साल पहले LabView से मिलने के बाद, मुझे इस माहौल से प्यार हो गया, और तब से मैं जहाँ भी संभव हो, इसका उपयोग करने की कोशिश कर रहा हूँ। वर्तमान में, विभिन्न परियोजनाओं में LabView का उपयोग करने के अलावा, मैं डेटा संग्रह प्रणालियों में LabView के उपयोग से संबंधित छात्रों के लिए वैकल्पिक कक्षाएं और प्रयोगशाला कार्य कर रहा हूं। हाल ही में, हमारे रोबोट केंद्र के लिए धन्यवाद, मैं विभिन्न वैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए उनका उपयोग करने के लिए रोबोट किट प्राप्त करने में कामयाब रहा। इस संबंध में, मैं रोबोटिक्स में लैबव्यू के उपयोग से संबंधित कार्यों की एक श्रृंखला प्रकाशित करना चाहता हूं, और मुख्य उदाहरण सरल उदाहरणों के कार्यान्वयन पर होगा, छात्रों के लिए प्रयोगशाला के काम में उनके आगे के उपयोग के लिए। इतना समय पहले नहीं, मुझे कोरियाई कंपनी रोबोटिस के एक रोबोट डिजाइनर से निपटने और इस डिज़ाइनर के साथ बातचीत करने के लिए LabView पर कुछ सरल उदाहरण विकसित करने की पेशकश की गई थी। विशेष रूप से रुचि इस तथ्य की थी कि जिग्बी वायरलेस इंटरफेस के माध्यम से डेटा एक्सचेंज की व्यवस्था की जानी थी। प्रोटोटाइप के रूप में, OLLO BUG और Bioloid STEM किट मेरे पास आए।

OLLO बग की संरचना

Bioloid STEM किट की संरचना

ओएलओ की एक विशिष्ट विशेषता बायोलॉइड की तुलना में अधिक "सरल" घटक हैं। विशेष रूप से, OLLO किट में CM-100 नियंत्रक शामिल है, जबकि CM-530 को बायोलॉइड किट के साथ आपूर्ति की जाती है।

मुख्यमंत्री -100

मुख्यमंत्री-530

वायरलेस इंटरफ़ेस को व्यवस्थित करने के लिए, हमने रोबोटिस द्वारा आपूर्ति किए गए "देशी" एडेप्टर का एक गुच्छा इस्तेमाल किया:

1. ZIG-100 / 110A - नियंत्रक (पूंछ के साथ एक) से जुड़ता है और एडाप्टर पर स्थापित होता है (जो चिप के रूप में बनाया जाता है)।

ZIG-100 / 110A

2. ZIG2Serial - एक स्कार्फ, जो अनिवार्य रूप से zigbee मॉड्यूल से मानक rs-232 के लिए एक एडेप्टर है।

ZIG2Serial

3. USB2Dynamixel एक बहुत ही रोचक और उपयोगी चीज है। यह 3 मोड में काम कर सकता है - TTL, RS485, RS232 - हमारा विकल्प। हम USB से RS232 के लिए एक एडाप्टर के रूप में इस एडेप्टर का उपयोग करते हैं।

USB2Dynamixel

परिणाम इस डिजाइन है:

केवल एक ही चीज़ ZIG-100 / 110A के दो "हिस्सों" के बीच एक संबंध स्थापित करना है और वास्तव में LabView पर उदाहरणों के कार्यान्वयन ~~स्क्रीन~~ के ~~चारों ओर वर्गों~~ को आगे बढ़ाना है। यह "देशी" कार्यक्रम का उपयोग करके किया जाता है - रोबोप्लस प्रबंधक और प्रक्रिया स्वयं डेवलपर की वेबसाइट पर महान विवरण में वर्णित है।

हमारे नियंत्रकों को यह समझने के लिए कि ZigBee मॉड्यूल उनके साथ जुड़ा हुआ है और इसके और उनसे जुड़े बाह्य उपकरणों के बीच डेटा का आदान-प्रदान करने के लिए, उनके लिए उपयुक्त फर्मवेयर लिखना आवश्यक था। फर्मवेयर को देशी रोबोक्लस टास्क का उपयोग करके लिखा गया था। फर्मवेयर लिखने की प्रक्रिया इस प्रकार है:

चूँकि रोबोप्लस टास्क से फर्मवेयर कोड को एक ऐसे रूप में खींचना असंभव है, जो आंख और कॉम्पैक्ट को भाता है, मैं भविष्य में फर्मवेयर के स्क्रीनशॉट अपलोड नहीं करूंगा। इसके अलावा, विकास प्रक्रिया अपने आप में काफी सहज है और इससे कोई विशेष समस्या नहीं होती है। अगर किसी को फर्मवेयर में ही दिलचस्पी है, तो मैं उन्हें .tsk प्रारूप में जोड़ दूंगा।

प्रारंभ में, यह मान लिया गया था कि मुझे ZIG2Serial के साथ काम करने के लिए लाइब्रेरी को खुद विकसित करना होगा, लेकिन आसपास घूमते हुए, आधिकारिक रोबोटिस वेबसाइट पर मैंने Zigbee SDK पाया, जो क्लासिक आयात साझा पुस्तकालय (.dll) के माध्यम से LabView में मूल रूप से एकीकृत किया गया था। मैंने LV2010 और LV2012 पर इस प्रक्रिया का संचालन किया - कोई एकीकरण समस्याएं नहीं मिलीं। नतीजतन, हमारे पास उपयोगकर्ता पुस्तकालयों में एक और पैलेट है:

LabView की क्षमताओं को प्रदर्शित करने के लिए, निम्नलिखित को प्रशिक्षण के उदाहरणों के रूप में लागू करने का निर्णय लिया गया:

1. Zigbee इंटरफ़ेस के माध्यम से कंट्रोलर को कंट्रोल कमांड भेजना।

2. नियंत्रक से जुड़े अवरक्त सेंसर के पोल सरणी।

3. इंफ्रारेड सेंसरों की पूछताछ।

4. डायनामिक्सल सर्वो के साथ सहभागिता।

तो, चलिए शुरू करते हैं:

1. Zigbee इंटरफ़ेस के माध्यम से कंट्रोलर को कंट्रोल कमांड भेजना।

इस उदाहरण में नियंत्रण आदेशों से, मेरा मतलब है कि नियंत्रक आरसी -100 नियंत्रण कक्ष से भेजे गए आदेशों के रूप में मानता है, लेकिन कुछ भी हमें किसी अन्य को भेजने से रोकता है - बस इस मामले में हमें फर्मवेयर को अतिरिक्त रूप से संशोधित करना होगा।

आरसी -100 रिमोट कंट्रोल आरेख और प्रत्येक बटन के अनुरूप कोड

इस मामले में ऑपरेशन का सिद्धांत निम्नानुसार है - यह कॉम-पोर्ट के माध्यम से एडाप्टर से जुड़ा हुआ है, और हम नियंत्रक को डेटा स्थानांतरित करते हैं। नियंत्रक उनकी व्याख्या करता है और रोबोट के सर्वोस को उपयुक्त कमांड भेजता है।

Vi विकास की प्रक्रिया

हम इस कार्यक्रम को कई चरणों में कार्यान्वित करते हैं।

1. एक नया ब्लॉक आरेख बनाएं। हम उस पर 2 केस स्ट्रक्चचर स्ट्रक्चर रखते हैं, ZGB_Connected नाम के साथ एक राउंड LED इंडिकेटर और TxD_LED नाम के साथ एक स्क्वायर LED इंडिकेटर। ZGB_Connect नाम से एक OK बटन बनाएं और इसे पहली संरचना के केस चयनकर्ता इनपुट से कनेक्ट करें। विमोचन तक इस मैकेनिकल एक्शन बटन के व्यवहार को सेट करें। ट्रू विंडो में इस संरचना के अंदर तीन विंडो (फ़्रेम) के साथ फ्लैट अनुक्रम संरचना रखें।

2. पहली खिड़की के अंदर Zigbee लाइब्रेरी से zgb_terminate.vi फ़ंक्शन रखें। यह COM पोर्ट के साथ सत्र को बंद करने के लिए किया जाना चाहिए, उस स्थिति में जब पिछला सत्र सही ढंग से पूरा नहीं हुआ था। इस विंडो में भी हम स्थानीय चर ZGB_Connected को जगह देते हैं और इसे FALSE मान देते हैं।

3. अगली विंडो में हम फ़ंक्शन zgb_initialize.vi को देते हैं, जिसका इनपुट हम COM पोर्ट के न्यूमेरिक कंट्रोल से कनेक्ट करते हैं, और आउटपुट, "0" के साथ तुलना करते हुए, इनपुट को एक्सप्रेस-वी डिस्प्ले Msg में सक्षम करते हैं। संदेश में प्रदर्शित करने के लिए विंडो, प्रारंभिक विफलता लिखें। इस विंडो में, COM पोर्ट के साथ कनेक्शन जिसमें ZIG-100 मॉड्यूल ZIG2Serial और USB2Dinamixel का उपयोग करके जुड़ा हुआ है, को इनिशियलाइज़ किया जाएगा। यदि कनेक्शन सफलतापूर्वक प्रारंभ किया गया है, तो zgb_initialize.vi फ़ंक्शन मान 1 लौटाएगा, और यदि यह सफल नहीं है, तो मान 0 और विफल आरंभीकरण के बारे में संदेश।

4. अंतिम विंडो में, केस स्ट्रक्चर को रखें, जिसमें से इनपुट को ओके एक्सप्रेस-वी डिस्प्ले एमएसजी के आउटपुट के साथ जोड़ा जाए। हमने गलत विंडो में फाल्स कंटीन्यू को रखा है, और फॉल्स विंडो में ट्रू कॉन्स्टैंट को जोड़कर उन्हें ZGB_Connected इंडिकेटर से कनेक्ट करते हैं।

5. ट्रांसमिट नाम का एक ओके बटन बनाएं। विमोचन तक स्विच करने के लिए इस मैकेनिकल एक्शन बटन के व्यवहार को सेट करें, और अब शुरुआत में बनाए गए दो केस स्ट्रक्चर्स के दूसरे पर जाएं। हम चर का मान ZGB_Connected संरचना के इनपुट के लिए एक स्थानीय चर का उपयोग करके पास करते हैं। ट्रू विंडो के अंदर, जबकि लूप लूप रखें। लूप के अंदर, केस स्ट्रक्चर रखें, जिसका इनपुट ट्रांसमिट बटन से जुड़ा है।

6. संरचना के अंदर हम फ़ंक्शन zgb_tx_data.vi को देते हैं, जिसका इनपुट संचारित करने के लिए संख्यात्मक नियंत्रण डेटा से जुड़ा होता है, और आउटपुट, "0" के साथ तुलना करते हुए, इनपुट के लिए भेजा जाता है संरचना के बाहर स्थित एक्सप्रेस-वीआई डिस्प्ले डिसप्ले सक्षम करें। संदेश में प्रदर्शन विंडो में, ट्रांसमिशन विफल लिखें। वर्तमान केस स्ट्रक्चर की ट्रू विंडो के अंदर, स्थानीय वेरिएबल TxD_LED को सही पर सेट करें। Zigbee इंटरफ़ेस के माध्यम से डेटा भेजने के लिए यह कदम आवश्यक है।

7. वर्तमान केस स्ट्रक्चर की गलत विंडो में, हम स्थानीय चर TxD_LED के मान को इनपुट करके एक और केस स्ट्रक्चर रखेंगे, और इसके ट्रू विंडो में हम फंक्शन zgb_tx_data.vi को डालेंगे, इनपुट पर लागू मान "0" के साथ। आदेशों को फिर से भेजने के लिए फ़िल्टर करना आवश्यक है।

8. एक लूप लूप बनाएं और इसके अंदर हमारे पूरे ब्लॉक आरेख को डालें। एक स्टॉप बटन बनाएं और विमोचन के समय अपने व्यवहार को सेट करें। स्टॉप बटन कनेक्ट करें और पिछले लूप की स्थिति को लूप लूप बनाएं। इसके अलावा, लूप लूप के करंट के अंदर, हम केस स्ट्रक्चर को उसके ट्रू विंडो में रखते हैं और zgb_terminate.vi फ़ंक्शन को रखते हैं। हम संरचना के इनपुट को स्टॉप बटन से जोड़ते हैं।

9. आइए पहले चलते हैं जबकि लूप लूप बनाया गया है। स्थानीय चर स्टॉप और ZGB_Connect को तार्किक या ऑपरेशन के साथ जोड़कर, हम इस लूप की लूप स्थिति के साथ ऑपरेशन के परिणाम को जोड़ते हैं।

परिणामस्वरूप, इस उदाहरण के लिए, ब्लॉक आरेख इस प्रकार है:

और सामने पैनल:

2. नियंत्रक से जुड़े अवरक्त सेंसर के पोल सरणी।

IR सेंसर ARRAY सेंसर की एक सरणी CM-530 कंट्रोलर से कनेक्ट की जा सकती है।

आईआर सेंसर ARRAY

एक उदाहरण के रूप में, हम मांग पर हमारे लिए ब्याज के सेंसर का चुनाव करेंगे।

इस मामले में ऑपरेशन का सिद्धांत निम्नानुसार है - यह एक एडाप्टर के माध्यम से एडेप्टर से जुड़ता है, हम नियंत्रक को ब्याज के सेंसर की संख्या भेजते हैं और हमें प्रतिक्रिया में इसका एक मूल्य मिलता है।

Vi विकास की प्रक्रिया

इस अभ्यास को पूरा करने के लिए, पिछले vi को निम्न तरीके से संशोधित करें:

1. पहले लूप को साफ़ करें जबकि लूप हमने सामग्री से बनाया है।

2. इसके अंदर रिक्वेस्ट नाम के साथ एक केस स्ट्रक्चर और एक कंट्रोल (कंट्रोल) बनाएं। इस नियंत्रण को केस स्ट्रक्चर के इनपुट से कनेक्ट करें।

3. ट्रू विंडो में, तीन विंडो (फ्रेम) के साथ फ्लैट अनुक्रम संरचना रखें। पहली विंडो के अंदर Zigbee लाइब्रेरी से zgb_tx_data.vi फ़ंक्शन रखें। इस मामले में, यह फ़ंक्शन कंट्रोलर को सरणी से हमें ब्याज के सेंसर की संख्या भेजता है। इसलिए, हम सेंसर नंबर और नाम सूचक त्रुटि कोड के साथ एक कंट्रोल (नियंत्रण) बनाएंगे और इस फ़ंक्शन के इनपुट और आउटपुट के साथ क्रमशः उन्हें कनेक्ट करेंगे।

4. दूसरी विंडो के अंदर हम फ़ंक्शन zgb_rx_data.vi रखते हैं। यह फ़ंक्शन ज़िगबी इंटरफ़ेस के माध्यम से इस कंप्यूटर को प्राप्त करने के लिए जिम्मेदार है। नाम परिणाम के साथ एक संकेतक बनाएं और इसे फ़ंक्शन के आउटपुट से कनेक्ट करें, फ्लैट अनुक्रम संरचना की तीसरी खिड़की से गुजरना। तीसरी विंडो में हमने फ़ंक्शन zgb_rx_check.vi डाला। यह फ़ंक्शन परिणामों के आउटपुट के लिए जिम्मेदार है। हम प्राप्त करने के लिए संकेतक त्रुटि कोड भी बनाते हैं और इसे इस फ़ंक्शन के आउटपुट से कनेक्ट करते हैं।

नतीजतन, ब्लॉक आरेख इस प्रकार है:

और सामने पैनल:

3. इंफ्रारेड सेंसरों की पूछताछ।

आईआर सेंसर की एक सरणी के अलावा, अलग-अलग आईआर सेंसर को नियंत्रकों से जोड़ा जा सकता है।

आईआर सेंसर

इस उदाहरण का कार्यान्वयन पिछले एक के कार्यान्वयन से महत्वपूर्ण रूप से भिन्न नहीं है, इसलिए मैं खुद को विकास प्रक्रिया में नहीं रुकने दूंगा, मैं सिर्फ दिखाऊंगा कि अंत में क्या हुआ।

ब्लॉक आरेख इस प्रकार है:

सामने का पैनल:

4. डायनामिक्सल सर्वो के साथ सहभागिता।

Bioloid STEM किट में 2 Dynamixel AX-12A सर्वोस शामिल हैं, और आप उनके साथ 2 मोड्स - जॉइंट और व्हील में काम कर सकते हैं। व्हील मोड में, सर्वो एक घूर्णन मोटर के रूप में कार्य करता है, मुख्य संकेतक रोटेशन की गति है। संयुक्त मोड में, सर्वो एक टिका के रूप में कार्य करता है, जिसका मुख्य संकेतक इसकी प्रारंभिक स्थिति से एक निश्चित राशि द्वारा विचलन है। ऑपरेटिंग मोड रोबोप्लस प्रबंधक के माध्यम से स्विच किए जाते हैं। इस उदाहरण की एक विशिष्ट विशेषता Zigbee इंटरफ़ेस के माध्यम से नियंत्रक के साथ निरंतर विनिमय है। ऐसा करने के लिए, लूप को ब्लॉक आरेख में समानांतर करते हुए जोड़ा गया। ऑपरेटिंग मोड (ड्राइव के रोटेशन या उनके विचलन का नियंत्रण) का चयन करने के बाद, डेटा को लगातार नियंत्रक को भेजा जाता है, जो 1 से 1023 तक पूर्णांक मान हैं। व्हील मोड के लिए, यह डेटा गति मान है, और संयुक्त मोड के लिए - शून्य से ड्राइव स्थिति विचलन का मान।

ब्लॉक आरेख इस प्रकार है:

सामने का पैनल:

परिणामस्वरूप, ये उदाहरण हमारे द्वारा पेश किए गए रोबोटिक्स की मूल बातें पर प्रशिक्षण पाठ्यक्रमों में शामिल किए गए थे।

निष्कर्ष।

खैर, निष्कर्ष रूप में, मैं कहना चाहता हूं कि बल्कि आदिम उदाहरणों का विकास वहाँ समाप्त नहीं हुआ। सेट के साथ "त्वरित" परिचित के लिए, एक डेमो एप्लिकेशन विकसित किया गया था, जिसमें उपरोक्त उदाहरणों के आधार पर "दिमाग में लाया गया" क्षमताओं के साथ-साथ ऑपरेशन के "वायर्ड" मोड में सर्वो को नियंत्रित करने और स्थापित करने की उन्नत क्षमताएं शामिल थीं।