壬色列理工学院 (Rensselaer Polytechnic InstituteCONTROL ENGINEERING China版权所有,RPI) 机电整合科系的学生,开发双轮式的个人/物体交通运输工具 (HOT-V):壬色列理工学院 (RPI) 受 Segway Corporation 公司的委托 (与许可),开发跨学科领域的机电整合系统,进而设计并制作两轮式机器移动平台的原型,即成为赛格威个人运输载具 (Segway Human Transporter)。双轮式平衡运输平台 (Two-Wheeled Balancing Transport Platform) 即利用平行的双轮移动,除了要达到精确的机动性之外,更必须维持整组系统的稳定。研发团队必须完整考虑平台的模型制作、分析,与控制,并于 4 个月内制作 2 组完整的可操作原型。
克理格 (
在此项目的各个阶段中,NI 软件与硬件均密不可分。从模型开发、参数识别、模型仿真/检验、设计原型控制工程网版权所有,到最后的布署作业,NI 产品均为 LOT-V 与 HOT-V 平台的开发过程所必须。硬件与软件的协同特性,让团队仅透过单一软件环境CONTROL ENGINEERING China版权所有,即完成模拟、设计,与原型制作的所有设计阶层。团队不仅于系统仿真作业中使用 LabVIEW 搭配 LabVIEW 模拟 (Simulation) 模块,亦于 CompactRIO 在内的多重系统中进行原型制作与布署。
识别、制作模型,与设计
以 Engineering System Investigation Process 开始研发的第一个步骤,即是必须了解系统的实际作业与改良方式。团队必须先简化数项假设,并开发实际的系统模型以开始相关程序。将自然法则套用至实体模型之后,即可区隔实体模型参数与数学方程式。
计算机仿真作业可让团队依不同设定分析系统,进而了解相关的运动方程式。系统模型的制作、分析,与仿真组件,可让团队不需逐一试验出错误情形,亦可选择正确的组件与其尺寸www.cechina.cn,并找出测试的控制简图。
LOT-V 的原型制作
在仔细分析模拟结果之后,接着决定要建立 2 款不同的平台。第一组平台称为「LOT-V (Light Object Transport Vehicle)」,属于小型且满载传感器的原型,可了解并评估不同的传感器解决方案与控制表达式。基于安全考虑,其体积仅适用于测试与实验。LOT-V 仅以现成零件所构成,并以便宜的 NI-DAQ PCMCIA 适配卡进行控制。
第二款原型称为「HOT-V (Human / Object Transport Vehicle)」,特别将之调整为成年人所适用的体积。HOT-V 整合了 LOT-V 原型所测得的机械与电子设计结果,并尽量使其符合安全性与模块化的需求。HOT-V 是以 NI CompactRIO 平台进行控制。CompactRIO 为坚固耐用的高效能实时运算套件,搭配高速的电子隔离 I/O,为理想的独立控制系统。