LabVIEW與機器人科技創(chuàng)新活動

內(nèi)容概要

　　《LabVIEW與機器人科技創(chuàng)新活動》被譽為未來創(chuàng)新者工具的圖形化編程軟件labview，作為工程師和科學(xué)家創(chuàng)建測試、測量和控制應(yīng)用程序的開發(fā)環(huán)境，已在世界頂尖工程院校的教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。labview中學(xué)版是該工業(yè)級軟件的中學(xué)生版本。本書以labview中學(xué)版的最新版本labview 2010為對象，結(jié)合高中通用技術(shù)課程，將樂高機器人（nxt和tetrix）作為硬件載體，通過大量的實例，深入地介紹了labview軟件的編程和應(yīng)用。本書最后還介紹了新推出的便攜式數(shù)據(jù)采集設(shè)備ni mydaq的工程創(chuàng)新應(yīng)用?！　”緯勺鳛橹袑W(xué)生和大學(xué)生機器人科技創(chuàng)新活動以及各種機器人競賽的學(xué)習(xí)用書，也可作為學(xué)校教師開設(shè)相關(guān)課程的教學(xué)資料。

書籍目錄

第一章 虛擬儀器與LabVIEW 第一節(jié) 虛擬儀器 一、什么是LabVIEW 二、LabVIEW中學(xué)版與LabVIEW for LEGO MINDSTORMS三、LabVIEW for LEGO MINDSTCIRMS 2010安裝 第二節(jié) LabVIEW的編程環(huán)境 一、LabVIEW for LEGO MINDSTORMS 2010啟動界面 二、自定義啟動界面 三、LabVIEW應(yīng)用程序的構(gòu)成 四、LabVIEW的操作模板 第三節(jié) VI程序的建立 第四節(jié) 程序調(diào)試 一、語法或邏輯錯誤 二、設(shè)置執(zhí)行程序高亮 三、單步執(zhí)行與斷點 四、探針 第二章 LabVIEW的數(shù)據(jù)分類與運算 第一節(jié) 數(shù)據(jù)類型 一、字符串型控件（String） 二、數(shù)值型控件（Numeric） 三、布爾型控件（Boolean） 四、枚舉型控件（Enum） 五、時間型控件（Time Stamp） 六、局部變量和全局變量（Local Variable 8L Global Variable） 第二節(jié) 數(shù)據(jù)運算（Numeric） 一、關(guān)系運算（Comparison） 二、邏輯運算（Boolean） 三、表達式節(jié)點（Expression Node） 第三章 程序的結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 順序結(jié)構(gòu)（Sequence Structure） 第二節(jié) 循環(huán)結(jié)構(gòu)（1Loop） 一、While循環(huán) 二、For循環(huán) 三、移位寄存器（Shift Register） 四、多個移位寄存器的建立 第三節(jié) 分支結(jié)構(gòu) 一、布爾類型的條件選擇分支結(jié)構(gòu) 二、其他數(shù)據(jù)類型的多分支結(jié)構(gòu) 三、公式節(jié)點（Formula Node） 第四節(jié) 子VI（SubVI） 第四章 數(shù)組、表格和簇 第一節(jié) 數(shù)組（Array） 一、創(chuàng)建數(shù)組 二、數(shù)組之間的算術(shù)運算 三、函數(shù)的多態(tài)性（Polymorphism）概念 四、建立多維數(shù)組 第二節(jié) 表格（Table） 第三節(jié) 簇（Cluster） 一、建立簇 二、簇的序（Order） 三、簇與子VI傳遞數(shù)據(jù) 第五章 圖形顯示與存儲測量數(shù)據(jù) 第一節(jié) 圖形顯示 一、Graph控件 二、XY Graph控件 三、Chart控件 第二節(jié) 存儲測量數(shù)據(jù) 一、I／O功能函數(shù) 二、幾種主要文件存儲類型 第六章 LabVIEW 2010控制NXT機器人 第一節(jié) 樂高NXT機器人程序 一、PC與NXT機器人的連接方式 二、程序直接運行模式與下載運行模式 三、下載程序與更新控件 第二節(jié) 機器人運動 第三節(jié) NXT機器人傳感器 一、傳感器的種類 二、傳感器在框圖程序中的調(diào)用 第四節(jié) 屏幕顯示與聲音 一、顯示文字 二、顯示傳感器測量值 三、顯示圖形和運算結(jié)果 四、聲音 第五節(jié) 等待 第六節(jié) 通信與文件存儲 一、NXT機器人通信 二、從計算機上直接讀取傳感器的檢測數(shù)據(jù) 三、NXT機器人文件存儲 第七章 TETRIX機器人 第一節(jié) FTC比賽中對機器人的控制方式 第二節(jié) 與TETRIX機器人有關(guān)的程序 第八章 NI myDAQ簡介 第一節(jié) 數(shù)據(jù)采集概述 第二節(jié) NI myDAQ入門 一、NI myDAQ的安裝與設(shè)置 二、NI myDAQ的信號連接 第三節(jié) 結(jié)合SFP儀器的使用 一、SFP儀器簡介 二、第一次測量 第四節(jié) 結(jié)合LabVIEW的使用 一、NI myDAQ的編程 二、使用NI—DAQmx編程 三、從黑板到面包板 四、從理論到實踐 附錄 A LabVIEW for LEGO MINDSTORMS技術(shù)文檔 附錄B 搭建一個樂高機器人小車 附錄C 制作一個TETRIX機器人 參考網(wǎng)站

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   第一章 虛擬儀器與LabVIEW 在20世紀80年代，美國國家儀器公司提出的虛擬儀器（Virtual Instrument，VI）概念，引發(fā)了傳統(tǒng)儀器領(lǐng)域的一場重大變革，使得計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以深入儀器領(lǐng)域和儀器技術(shù)結(jié)合起來，開創(chuàng)了“軟件即是儀器”的先河。 從這一思想出發(fā)，可以基于計算機或工作站、軟件和I／O部件來構(gòu)建虛擬儀器。目前虛擬儀器在各種不同的工程應(yīng)用和行業(yè)測量及控制中廣受歡迎，這都歸功于其直觀化的圖形編程語言LabVIEW。 第一節(jié) 虛擬儀器 所謂虛擬儀器，就是在計算機平臺上，用戶可以根據(jù)自己的需求，自主定義和設(shè)計儀器的有關(guān)功能，實現(xiàn)將傳統(tǒng)儀器硬件和計算機軟件技術(shù)結(jié)合起來，從而擴展了傳統(tǒng)儀器的功能。與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器在智能化程度、處理能力、性能價格比、可操作性等方面均具有明顯的優(yōu)勢。 虛擬儀器的主要特點有： 采用了通用性能高且模塊化的硬件，各種儀器的差異主要是軟件。 可充分發(fā)揮計算機的特性，有強大的數(shù)據(jù)處理能力，可以創(chuàng)造出功能更強大的儀器。 用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較，如表1—1所示。 一、什么是LabVIEW NI（National Instruments，美國國家儀器）公司是虛擬儀器技術(shù)的提出者和發(fā)明者。NI公司的創(chuàng)新軟件產(chǎn)品LabVIEW是實驗室虛擬儀器工程工作臺集成環(huán)境（LaboratoryVirtual Instrument Engineering Workbench）的簡稱，也是目前國際上應(yīng)用最廣的虛擬儀器開發(fā)環(huán)境之一，主要應(yīng)用于儀器控制、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示等領(lǐng)域，適用于Windows、Macintosh、UNIX等多種不同的操作系統(tǒng)平臺。與傳統(tǒng)的文本程序語言不同，LabVIEW是基于G語言（圖形化語言）的開發(fā)環(huán)境，面向?qū)I(yè)的工程技術(shù)人員，廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實驗室所接受，被視為一個標準的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。它盡可能地利用了技術(shù)人員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語、圖標和概念，無須編寫晦澀的程序代碼，取而代之的是流程圖與各種圖標連線，采用的是圖形化節(jié)點、數(shù)據(jù)流與各種圖標連線，編程非常方便，人機交互界面直觀友好，具有強大的數(shù)據(jù)可視化分析和儀器控制能力等特點。 LabVIEW可產(chǎn)生獨立運行的可執(zhí)行文件。使用LabVIEw開發(fā)平臺編制的程序稱為虛擬儀器程序，簡稱為VI（Virtual Instrument）程序，以vi為后綴。每一VI都包括前面板（Front Panel）、框圖程序（Block Diagram）以及圖標／連接器（Icon／Connector）三部分。其中前面板上有很多與傳統(tǒng)儀器（如示波器、萬用表）類似的控件，可用來方便地創(chuàng)建用戶界面，使用圖標和連線，可以通過編程對前面板上的對象進行控制，這就是圖形化源代碼，又稱G代碼。因其類似于流程圖，又被稱做框圖程序代碼。 二、LabVIEW中學(xué)版與LabVIEW for LEGO MINDSTORMS 中學(xué)生在機器人比賽中常用的軟件——ROBOLAB 2．9和LEGO MINDSTORMSEducation NXT Programmin9就是在LabVIEW平臺上開發(fā)的編程軟件，如圖1—1所示。但是在LabVIEW 2009以前的版本中并沒有提供直接針對中學(xué)生機器人學(xué)習(xí)的功能模塊，因此中學(xué)生對這一軟件的應(yīng)用十分有限。同時由于它和以往其他的編程語言有很大差別，大多數(shù)用戶僅用到了LabVIEw的一小部分功能，還沒有真正體驗到LabVIEW的強大。

編輯推薦

《LabVIEW與機器人科技創(chuàng)新活動》介紹了LabVIEW的基本編程以及使用這一軟件對NXT機器人進行控制的方法，結(jié)合NImyDAQ硬件，學(xué)生可以在課堂之外實現(xiàn)各種通用技術(shù)的創(chuàng)新實踐。《LabVIEW與機器人科技創(chuàng)新活動》可作為高中生、大學(xué)生機器人及科技創(chuàng)新活動的參考用書。

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