LabVIEW助力FRC機器人比賽

王喆弘

去年寒假，我有幸參加了FRC機器人比賽。比賽中，我主要負責軟件編程。通過本次比賽，我不僅掌握了計算機語言LabVIEW的編程，還了解了機器人中軟件與硬件相互配合的原理。

以下是我學習和使用LabVIEW編程的過程，分享給大家。

第一步——學習LabVIEW的簡單操作

LabVIEW是圖形化編程語言，易于新手學習。打開LabVIEW，見圖1，選擇Blank VI創建一個新的面板進行學習。首先看到的是前面板和后面板。前面板用來顯示程序運行結果，后面板則是編寫程序的地方。兩個面板可通過Ctrl+E進行快速切換，使編程更加高效。切換到后面板后，我們可以在這里盡情地創作。

單擊鼠標右鍵，會出現許多菜單和選擇，比如結構框、計時器、數組等。在菜單上選擇所需的元件，在后面板的空白處單擊鼠標即可將此元件放置其中，然后將有關聯的元件連接，再到前面板上運行，就能看到程序的運行結果。

第二步——認識機器人硬件

軟件編程是為了控制硬件運動，所以我需要知道機器人上有哪些部件需要編程。通過討論與學習，我最終確定編寫兩個手柄、四個驅動電機、三個大功率電機的程序。

別看需要編程的硬件少，但要實現多種功能，編程量可不小。

第三步——機器人的初始化

將程序編寫在FRC官方所給的模板里，最終將整套程序導入機器人的主控板即可。

首先打開官方所給模板，進入初始化模塊，在其中設置三個大功率電機和兩個手柄的初始化。由于驅動電機負責驅動機器人，所以將四個驅動電機歸為一組，設置為一個Drive元件，再連接信號輸入和輸出元件即可。

其次拖出三個電機設置元件，分別連上信號輸入與信號輸出元件，再將電機分別命名為mty1，mty2，mty3。mty1大功率電機初始化程序如圖2所示。手柄初始化同理。

第四步——機器人的自動與手動控制

進入自動模塊，插入順序框，在第一個框內設置驅動電機的運行，與初始化類似，不過拖入的是驅動電機的運行元件，連接信號輸入元件與信號傳回元件。第二個框內設置大功率電機mty1，和第一個框類似。

進入手動模塊，手柄的信號分為模擬量與布爾量。通俗來說，模擬量可以連續變化，就是手柄上搖桿的輸出信號，而布爾量則只有true或false兩個選擇，就是手柄上按鈕的輸出信號。

手柄信號進入手動模塊后，模擬量直接控制機器人行動，而布爾量則連接判斷框。當判斷框的選擇為true時，對應按下按鈕，將電機設置為運行，也就是將電機的功率調到1。若判斷框的選擇為false，對應松開按鈕，將電機設置為不運行，也就是將電機功率設為0。布爾量控制mty1電機關閉程序，如圖3所示。這樣自動和手動控制都已編寫完成。

第五步——行動，機器人

將程序導入主控板，連接機器人無線信號，打開控制面板，連接手柄。通過手柄控制，機器人真的動起來了。重新設置參數后，機器人行動更加流暢了。看到這一幕，隊友們歡呼起來！參賽機器人如圖4所示。

我們通過計算機語言賦予了機器人靈活運動的能力，讓它幫助我們完成一些難以做到的事情，多么神奇！endprint