键盘遥控NXT机器人的LabVIEW编程详解（附带程序）

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键盘遥控乐高NXT机器人：

图1 基于labview的键盘遥控NXT机器人示意图
要用键盘遥控乐高NXT机器人，首先需把键盘的按键信息读取到PC机的LabVIEW软件中。我制作了一个键盘数据采集程序，下图两图分别是这个程序的前面板和框图程序。

图2 键盘数据采集前面板

图3 键盘数据采集框图程序
上图键盘数据采集框图程序中，从左到右有四个与键盘数据采集相关的VI，最左边的是“Query Input Devices”VI，可以产生“按键信息”簇，显示在前面板上，看到图2中键盘中的按键有128个了吗？接着是“Intialize Keyboard”VI，用于初始化键盘。然后进入一个While循环结构，我用红色圈标注的“Acquire Input Data”VI是关键的VI，这个VI可以生成同时被按下按键组成的字符串数组，然后可以用“索引数组”VI，把数组中的各元素提取出来。现在我做个试验，我先按下键盘上的“PgDn”按键，别松开，再按下“PgUp”按键，结果在前面板上显示的“PgDn”按键的字符串是“NEXT”，“PgUp”按键的字符串是“PRIOR (PG UP)”, 看图2哦，“索引数组”VI索引出来的第0个元素是“PgDn”按键的字符串“NEXT”。由于我这次的文章，键盘遥控NXT机器人，在同一时刻只按下一个按键，所以我只感兴趣按键字符串数组的第0个元素是什么？通过第0个元素的字符串信息让计算机知道我这时按下了什么按键，然后根据这个按键的字符串，LabVIEW程序决定如何遥控NXT机器人身上的电机，做出相应的动作。最后一个与键盘数据采集相关的VI是“Close Input Devices”VI，当程序执行完，记住关闭输入设备资源。

上面介绍的四个VI，如何找到？在图3框图程序界面的空白处右击鼠标，出现函数库面板，再点击“互连接口”，出现“互连接口”子库，再点击“输入设备控制”，出现子子库，在这个“输入设备控制”子子库面板里就可以找到你要的VI了！见下图。

图4输入设备控制VI查找方法
这篇文章，键盘遥控NXT机器人，用到了8个按键，下图显示了8个按键对应的字符串。

图5 键盘按键与其对应按键字符串关系图
“UP”、“LEFT”、、“RIGHT” “DOWN”四个按键，控制NXT机械手车的前、后、左、右行驶，“NEXT”按键遥控机械手抓取球形物体，“PRIOR (PG UP)”按键遥控机械手松开物体，“HOME”按键选择小车驱动电机功率为40，“END”按键选择电机功率为20，功率40可以让机械手车快速行驶到物体附近，然后把功率切换成20，小车速度变慢，速度慢点可以使机械手精确定位到球形物体，以便抓取物体。
实现遥控机械手车的LabVIEW程序如下：

图6 键盘遥控NXT机械手车的LabVIEW程序
上图LabVIEW程序中用到了两种类型的NXT电机VI，分别是双电机VI，即“Steering On”VI，和单电机VI，即“PloyMotor”VI，如下图：

图7 双电机“Steering On”VI，和单电机“PloyMotor”VI
双电机“Steering On”VI控制B、C NXT电机，这两个电机是连在NXT控制器的B、C电机端口的，用于驱动小车行驶，它的“Power”端子的功率值控制小车行驶的快慢，“Steering”端子的值决定小车是否转向，转向角度多大。单电机“PloyMotor”VI只关联A电机，A电机控制机械手抓取或松开物体。
图6中有四个条件结构，这些条件结构的条件选项都是字符串形式，当按键按下，由程序中“索引数组”VI，索引出来的字符串与某个条件选项的字符串一致，则就会执行这个选项的条件分支中的运算。
如果按键字符串是“UP”、“LEFT”、、“RIGHT” “DOWN”其中一个，则“绿圈”标注的条件分支会直接把“红圈”标注的条件结构里由“HOME”或“END”按键对应的功率值“40”或“20”，送到“Steering On”VI的“Power”端子，只不过“DOWN”条件分支中的运算是把功率值取反后再送到“Power”端子，这样小车可以倒退，如下图。

图8 “DOWN”按键条件分支
如果“RIGHT”按键按下，“蓝圈”标注的条件结构分支把60送到B、C电机“Steering On”VI的“Steering”端子，这样小车右转，如果“LEFT”按键按下，则执行这个条件结构的另个分支，把-60送到“Steering”端子，这样小车左转，若按下的是其它按键，“蓝圈”标注的条件结构的“默认”分支，则把0送到“Steering”端子，小车直行。
“黄圈”标注的条件结构完成的任务是，按下“NEXT”按键，则50送到A电机“PloyMotor”VI的“Power”端子，机械手抓取物体，按下“PRIOR (PG UP)”按键，则-50送到“Power”端子，松开物体。
四个条件结构外面有一个While结构，目的是反复执行下列任务：1、查询按键是否按下，按下的按键值字符串是何值？2、根据按键值，利用条件结构，判断应该执行哪个分支的运算，给B、C电机“Steering On”VI和A电机“PloyMotor”VI的端子设置相应参数。3、遥控驱动与NXT控制器相连的A、B、C三个伺服电机，让机械手车在键盘按键控制下，完成小车行驶，机械手定位和抓取物体、搬运物体，再松开物体等一连贯动作。
LabVIEW控制NXT机器人有两种模式，“在线模式”和“离线模式”，我这次的《键盘遥控NXT机器人的LabVIEW编程详解》一文必须采用在线模式模式。

杨润岱 · 2018-10-14 09:17:59

非常好的设计专业

谭建军 · 2018-12-7 16:23:51

好好看看，多指教

谭建军 · 2018-12-7 16:26:36

额，很厉害呀，向你们学习了

严继木 · 2019-1-11 15:45:47

11111111111111111111111

严继木 · 2019-1-11 15:46:02

11111111111111111111111

李狗蛋 · 2019-3-31 21:08:27

回复下看看能不能下载然后学习下

xiaomao760 · 2019-4-2 21:06:11

好东西阿，谢谢分享！！！ＷＥＷＷ

犹守望 · 2020-4-23 16:42:02

看看程序，学习一下

秦亲 · 2020-8-13 09:17:42

急切的需要啊，正在做有关工业加工设备的软件开发

张样 · 2021-5-18 13:53:52

学习

2021-5-18 19:59:37

正好拿来学习学习！

jf_62953018 · 2022-12-22 22:17:26

学习学习学习学习学习学习

郭辉 · 2023-6-5 01:04:47

先回复再学习，呵呵

jackw233 · 2024-4-25 08:47:40

谢谢分享，继续努力学习知识

潘志 · 2024-5-19 21:49:06

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