NI-Plattform für die Robotik. zum industriellen Einsatz

Transkript

1 NI-Plattform für die Robotik Von der Ausbildungsrobotik Von der Ausbildungsrobotik zum industriellen Einsatz

2 Agenda Motivation Produkte Beispiele

3 Motivation Ausbildungsrobotik: ideales Lernmittel, um junge Menschen für den Ingenieurberuf zu begeistern, denn sie bietet einen motivierenden Zugang zu kreativer, interdisziplinärer technischer Ausbildung Robotik in der Hochschule innovative anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung im Bereich der Ausbildung mit Robotern und daraus abgeleitet im industriellen Umfeld Arbeitsgebiete Eingebettete Systeme und Echtzeit-Betriebssysteme Roboter in der Ausbildung und autonome Systeme Protokolle und Schnittstellen Internet-Technologien in mobilen Systemen Softwaredesign und Programmierung

4 ipod-generation 5 Jahre alt > 22 Jahre alt 8 Jahre alt 18 Jahre alt 12 Jahre alt

5 Technik und Naturwissenschaft machen Spaß! Eine Robotik-Plattform für jedes Alter Powered by LabVIEW Kindergarten Abitur Universität Forschung Industrie Qualifikationen für jedes Alter und Können Qualifikationen für Studium und Beruf

6 Eine Robotik-Plattform für jedes Alter Powered by LabVIEW NI LabVIEW LEGO MINDSTORMS NXT powered by LabVIEW LEGO WeDo powered by LabVIEW

7

8 Robotik versus Mechatronik Robotik ist ein Anwendungsbereich oder eine Disziplin Mechatronik ist eine Methodik: eine multidisziplinärer Ansatz, um Ingenieurprobleme zu lösen, z. B.: Robotik

9 Bedürfnisse im Ingenieurwesen Vereinfachung von Multithreading-, Multicore- und FPGA-Programmierung Supervisory Control Trajectory Generation I/O Steuerschleife I/O LabVIEW PC (Multicore) LabVIEW Real-Time LabVIEW FPGA

10 Programmierkonzepte Datenfluss C-Code Textbasierte Mathemathik Simulation Statechart LabVIEW Desktop Real-Time FPGA Mikroprozessoren PCs PXI-Systeme CompactRIO SB RIO Custom Design

11 Werkzeuge für das Robotik-Design Strukturierter Datenfluss - G Fortgeschrittene Mathematikund Analyse-VIs Control Design Toolkit Simulation Module Digital Filter Design Toolkit State Chart Module Textorientierte Mathematik

12 Hybride Simulation und Regelung Analyse linearer Systeme und Reglerentwurf Simulation dynamischer Systeme, Regler und Strecke eingeschlossen Echtzeit-Implementierung für RCP (Rapid Control Prototyping)

13 Prototypenplattform I/O I/O Real-Time Controller I/O I/O I/O I/O I/O I/O Connectivit y SignalCon d. ADC Rekonfigurierbare I/O, programmierbare Hardware

14 LabVIEW Embedded für die Robotik

15 Eine Plattform vom Prototyp zur Serie PXI Modulares CompactRIO Integriertes CompactRIO Single-Board RIO ARM / Blackfin Custom Design

16 Vom Spiel zur realen Anwendung Sanarus Medical RoMeLa DARwIn Nexans Spider

17 Rensselaer Polytechnic Institute Human Transporter Theorie Design Prototyp Einsatz 4 Wochen 8 Wochen 1 Woche

18 RCP und HIL für unbemannte Unterwasserfahrzeuge Dr. Edin Omerdic, University of Limerick LabVIEW Control Design & Simulation, Express VI TK, State Diagram Toolkit CompactRIO und Compact Vision System FALCON

19 DARPA Urban Challenge Profs. Wicks, Reinholtz, Hong, Carstensen und Studenten, Virginia Tech TORC-Technologien Steuerung und Überwachung: Electronic Control of Steering, Throttle, Shift Linear Brake Actuator E-Brake, CAN Bus Drei Computer an Bord, die LabVIEW ausführen: Windows Quad Core Server Linux Quad Core Server NI crio (FPGA und Controller) Commercialize Technology $1M Track A funding for technology development

20 Kinematik und Steuerung für seriellen Roboter Dr. George Anwar und Prof. Masayoshi Tomizuka University of California at Berkeley CompactRIO LabVIEW Real-Time und FPGA Softwaresimulation mit LabVIEW VIDEO

21 Schweißen von Rohrleitungen Prof. Crawford, Studenten der UT-Austin ME Senior Design Project für Shell Global Solutions CompactRIO LabVIEW Real-Time und FPGA VIDEO

22 Virginia Tech: DARwIn Dynamic Anthropomorphic Robot with Intellligence Theorie Design Prototyp Einsatz

23

24 FIRST Robotics Robotikwettbewerbe an diversen Schulen Über Studenten in 44 Ländern Informieren - Mechatronik - Gracious Professionalism Einsetzen - LEGO MINDSTORMS NXT - LabVIEW - CompactRIO - USB-Datenerfassung

25 FIRST Program Continuum Varsity FIRST Robotics Competition Sports Model Pop Warner Junior High Junior Varsity Jr. FIRST LEGO League FIRST LEGO League FIRST Tech Challenge K Grade Level 25

26 Using Toys to Teach ROBOLAB LEGO MINDSTORMS NXT Software 2006 LabVIEW Toolkit For LEGO MINDSTORMS NXT Software 2007

27 MINDSTORMS NXT Brick A Look Inside Multi-Processing Applications Dual Processors

28 Using LEGO NXT Controller with LabVIEW Projects posted on lego.com 15+ Textbooks Many sensors FREE Download LabVIEW NXT VI s

29 LEGO MINDSTORMS Sensors Hitechnics Gyro Compass Color Acceleration/Tilt Vernier Sensor Adaptor Sensor Development Kit