2009年12月7日 星期一

向軍事用途機器人致敬

最近在研究一些軍事用途機器人,發現網路上還蠻多影片的,想跟大家分享一下:

機器人用在戰場上的一些好處:

1. 不怕子彈,砲火

2. 不會臨時逃跑

3. 不需要照顧它的伙食

4. 不會跟長官頂嘴

 

Packbot: 找出賓拉登藏身處的機器人,現在正在阿富汗服役

Big Dog: 怎麼踢也不會倒的四足機器人

SARCOS: 機器強化人體骨架 (阿諾你給我小心一點)

TALON: 遙控坦克加裝衝鋒槍

2009年11月25日 星期三

11.14 NI 機器人技術研習營講義

各位如果有參加 11.14 的研習營,這裡是當天陳講師用的投影片講義,歡迎各位下載!

Part I 講義下載

Part II 講義下載

Part III 講義下載

Part IV 講義下載

Part V 講義下載

研習所用的機器人 LabVIEW code: 由此下載

活動簡章:

為了讓RST 籃球賽機器人競賽之參賽隊伍能夠對機器人軟硬體設備更快速上手,
美商國家儀器 (National Instruments, NI) 將於 11/14(六) 舉辦『CompactRIO 機器人
技術研習營』,希望能夠輔助參賽組克服技術困難,並邁向成功之路!

 

活動議程:

Part I: Introduction

機器人競賽規則簡介

何謂LabVIEW?

CompactRIO - 機器人設計最佳硬體平臺

東元RST移動平臺介紹

其它配件簡介 (無線AP,AXIS 206 相機,DC Converter Board)

Part II: 機電配置和馬達控制

電源和電力考量

東元馬達驅動器設定

如何由CompactRIO 送出方波控制馬達平臺

前進,後退,左右轉測試

 

午休時間 (12:00pm – 1:00pm)

Part III: 影像擷取和分析

由 CompactRIO 連接 AXIS 206 相機

擷取影像

調整取樣參數

追蹤物件並回傳XY座標

Part IV: 視覺和馬達控制整合

軟體整合

物件追蹤機器人整體測試

Part V: 結論與復習

LabVIEW 程式除錯準則

如何排除問題

技術支援管道

2009年11月23日 星期一

NI 機器人技術研習營實況

上禮拜我們在NI剛辦完了 NI 機器人技術研習營,為的就是要輔導即將要用 NI CompactRIO 的大專盃參賽組。還沒有報名的隊伍們,趕快到 era.org.tw 玉山機器人協會網站報名吧!

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帥氣的陳俊強工程師正賣力的在做demo展示

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講解 LabVIEW 基本概念過程

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講到機器人,大家照過來!

號外! LabVIEW for Robotics Beta 軟體試用活動

不好意思各位,沉默了兩個月,不過最近有個NI的軟體試用活動你不得不知 …

請到 ni.com/taiwan/robot_beta 來申請參加此活動,以下是活動細節供大家參考:

 

LabVIEW for Robotics Beta 試用活動,11/16 開始接受申請!



為了回饋長久支持 NI 的廣大客戶,特開放 100 個名額,搶先體驗 NI 未上市軟體 - LabVIEW for Robotics 的強大功能!

申請方式

  • 申請期間: 2009/11/16 2009/12/03
  • 活動內容:
    1.試用版軟體將於 2009/12/04 寄出
    2.獲得體驗機會的幸運兒需於 2009/12/31 前提供試用心得文章 (限 400 字以上,需含圖片)
  • 申請方式:下載附件表格,填寫完畢後請寄至 info.taiwan@ni.com
    (信件主旨註明 : LabVIEW for Robotics Beta 軟體試用活動)
  • 試用申請表.docx

    NI 將選出最符合" LabVIEW for Robotics 精神"的試用心得文章,
    得主將獲得價值NT$ 60,000 元的 Single - Board RIO Robotics Starter Kit!!

    Starter Kit 套件內容:

  • Single-Board RIO 嵌入式控制器
  • 四輪模型車平台
  • 馬達編碼器
  • 超音波感測器
  • 活動相關注意事項

  • 得獎人將由 NI 直接聯絡,恕不另行公告
  • NI 提供之 LabVIEW for Robotics Beta 試用版軟體將於 2010/01/01 到期,若需取得正式軟體授權,請聯絡 02-2377-2222轉2
  • 參與本次活動之試用心得文章,NI 具有完全的使用權利
  • 若因地址填寫不齊或錯誤造成軟體無法寄達,恕無法另行補寄
  • NI 保有活動最終解釋權力
  • LabVIEW for Robotics 適合開發以下應用

  • 自主和半自主式的車輛或載具(包括農業和軍事用途)
  • 機器人探索或救援平台
  • 水下或空中無人載具
  • 服務性機器人
  • 醫療性機器人設備
  • 學術和研究性質機器人
  • LabVIEW for Robotics 新特色

  • 圖形化編程環境
  • 可支援桌上型電腦,筆記型電腦,Real-Time 以及 FPGA 硬體 ( CompactRIO,Single-Board RIO)
  • 連接到數百種知名廠商的感測器與驅動器,包括 SICK,Garmin和Maxon
  • 可整合 C / C + + 和 VHDL 程式碼
  • 可支援其它機器人開發函式庫,包括JAUS協定,反運動學 (Inverse Kinematics) 和環境模擬 (Simulation)
  •  

    2009年8月23日 星期日

    微笑機器人 帶你輕鬆逛街

    微笑機器人 帶你輕鬆逛街

    2009/08/21

    【聯合報╱記者湯雅雯/台北報導】

    台大昨天發表全自動智慧型導覽機器人,可呈現喜怒哀樂等8種表情及具導覽功能。 記者陳柏亨/攝影

    「您好,我是導覽機器人『小美』,歡迎來到台大校史館... 」,台大昨天發表全自動智慧型導覽機器人,最大的賣點在於「她」能建構3D環境地圖,精密定位遠優於GPS,還能用於賣場、精品店導覽,讓民眾輕鬆逛街。

    指導老師、台大機械工程所教授黃漢邦表示,機器人團隊花2年半研發完成。透過人工智慧、雷射設計等技術,去年完成「小美」輪型機器人,造價約台幣30萬元。

    小美身著綠衣、身高約60公分、體重55公斤,是今年剛滿一歲的小女生。有別傳統機器人,小美會做8種表情,包括微笑、皺眉、生氣等,還會自動偵測是否有遊客,轉過頭來微笑詢問你是否要導覽,帶領遊客全程簡介。

    黃漢邦解釋,全自動智慧型導覽機器人具有人臉偵測、語音解說、自動避障、定點解說、定位與導航等功能。但小美最大商機,在於她會建構2D與3D環境地圖,「地圖精密定位程度可縮小到只有10公分的誤差」,遠優於GPS。

    參與設計的台大機械所研究生林昆翰說,全自動智慧型導覽機器人,可應用於任何地方的導覽,因為她會立即建構環境地圖。舉例來說,在賣場上,只要加裝購物籃,要買什麼,機器人不但帶你去,還可省去提重物,逛多久都不會累。

     

    原始聯結:

    http://mag.udn.com/mag/campus/storypage.jsp?f_ART_ID=208993

    2009年8月17日 星期一

    機器人直昇機可在房子內自己找路

    有趣的應用,大家可以參考參考 :-)

    機器人直昇機可在房子內自己找路

    2009年08月17日

    正當你或許已經習慣讓無人飛機飛越自己所居住的城市這樣的想法時,他們已經開始進入到住宅裡了。

    這台機器人直昇機是由一個美德合作的團隊設計出來的,最近贏得了一項競賽,這項競賽給的考題是,必須在一個模擬的核能發電廠內不借助全球衛星導航系統(GPS)的幫忙「自我導航」,然後找到核電廠內的控制面板並拍下照片。

    Pelican是以由德國新興公司Ascending Technologies所設計的硬體為基礎,再搭配麻省理工學院(MIT)一個研究團隊所開發的軟體,在試了四次之後終於成功完成了它的任務,離限定時間結束只差一點點。它在國際航空機器大賽 (International Aerial Robotics Competition)裡贏得了一萬美元的獎金。

    Pelican 是一台微型飛機(MAV),採用「4旋轉翼」的設計,以碳纖維骨架搭配4個螺旋槳,可透過有效範圍32碼的雷數掃描器與立體照相機將走廊與房間的分佈情形建構出來,並透過無線網路將自己進度傳輸給場外的電腦。位置與地圖的建構軟體是MIT 團隊提供的。

    已經邁入第二十個年頭的IARC競賽規模雖小卻彌足珍貴,它涉及了一些目前在軍事或其他領域所無法達成的技術。微型飛機們的下一個任務(第六趟)是潛入一個模擬的有安全系統的建築物,偷出一個快閃記憶體隨身碟並用一個無用之物取代它,之後在未被察覺的情況下安全離開。

    幸好目前微型飛機受到螺旋槳噪音的影響聽起來仍像是有一千隻蚊子在飛,否則所有的間諜都要因它們而失業了。

     

    原始聯結: http://taiwan.cnet.com/crave/0,2000088746,20140224,00.htm

    2009年8月13日 星期四

    讓CompactRIO從A到A+

    讓CompactRIO從A到A+ —

    建立客製化CompactRIO模組CompactRIO平台的優勢

    NI CompactRIO 為體積小、堅固耐用的工業級控制與擷取系統,具有即時作業系統與可重新組態的 FPGA,適用於獨立的嵌入式或分散式應用。在與外界通訊的部分,包含內建訊號處理功能的熱插拔工業級 I/O 模組,可直接連接至多種感測器,以滿足絕大多數量測與控制的需求。

    讓您的 CompactRIO 系統更具彈性

    然而,隨著系統複雜度增加與應用領域的多元化,現有的模組可能無法完全滿足使用者的需求,在這樣的情況下,使用者便可以量身訂做符合個別需求的模組,以結合 CompactRIO 這樣的絕佳平台。接下來的文章中,我們就以開發一個 GPS 訊號接收模組為例,分享我們從無到有的開發步驟,來讓讀者有更具體的認識:

    Step 1. 硬體設計製作

    為了製作客製化的模組,首先,開發者必須先取得 CompactRIO-9951 模組開發工具組 (MDK) 並簽署一份合約,工具組的內容包含一份使用手冊,手冊內詳細定義了硬體模組設計的細節,包括 PCB 尺寸機構圖、模組與 CompactRIO FPGA 連接的腳位定義、電源功率規範,以及 EEPROM 的通訊格式。本專案從 GPS 模組出發,根據手冊的資訊與規範,以電路設計與 PCB 佈線軟體 (如 NI Multisim 與 Ultiboard)設計並實現模組內部的 PCB 電路板,並將 GPS 模組所傳出之 TTL 數位訊號連接至 CompactRIO 背板的標準 15-pin DSUB 接頭。

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    圖 1. 電路設計與 PCB 佈線

    Step 2. 驅動程式開發與功能驗證

    硬體部份完成之後,開發與軟體溝通的驅動程式往往是最令人頭痛的。傳統上的作法得透過硬體描述語言,例如 VHDL 或 Verilog 等來實現,此種語法學習門檻不低並且需要耗費許多心力 debug。安裝 CompactRIO MDK後,在 LabVIEW 的環境下便不需撰寫底層的 VHDL 程式,只需透過 LabVIEW FPGA 建立與客製化模組溝通的軟體介面,藉此提供應用程式開發者簡便使用的應用程式介面 (API) 來控制硬體,例如硬體初始化、檢查 GPS 定位狀態、取得座標資料與停止等。

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    圖 2. 利用 LabVIEW FPGA 開發硬體驅動程式

    Step 3. 應用程式撰寫

    有了硬體與驅動程式後,便可將客製化模組整合到 CompactRIO 平台中。應用程式的部份可透過 LabVIEW、LabVIEW Real Time,以及 LabVIEW FPGA 撰寫 PC 端與 CompactRIO 端的程式。搭載了客製化 GPS 模組的 CompactRIO,可以作為使資料記錄器獨立運作,不間斷的同步記錄當前位置、時間、速度,以及其他模組的訊號 (如溫度、壓力、振動等);若需要可顯示與操縱的人機介面,還可以透過網路與 PC 或 Touch Panel 來傳遞資料,此系統非常適合應用於行車即時資訊或監控系統。

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    圖 3. CompactRIO 應用程式架構

    強大的圖形化系統設計 (Graphical System Design )

    客製化模組製作的過程,由設計、功能驗證、原型製作到佈署,都可以使用 NI 所提供的軟體以及圖形化程式語言 LabVIEW 加以完成。NI 虛擬儀控的概念,藉由軟體提供了定義硬體功能的彈性,而現在更進一步,我們可以透過客製化 CompactRIO 模組,為硬體平台提供更多的彈性。

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    圖 4. 客製化模組開發流程

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    圖 5. 客製化 GPS 模組

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    圖 6. CompactRIO 系統與 GPS 模組

    <<延伸閱讀>>

    Using Electronics Workbench EDA Tools to Design a Custom CompactRIO Module with Freescale MMA7260Q Acceleration Sensor à http://zone.ni.com/devzone/cda/tut/p/id/4539

    2009年8月10日 星期一

    全國機器人賽 台大大贏家

    各位如果有機會參加上禮拜的 TIROS 機器人大展,想必應該有注意到一些很精彩的機器人競賽! 這些參賽組應該都為了這些競賽忙翻天了 … 讓我們為他們好好加油吧!

    全國機器人賽 台大大贏家

    2009/08/10

    【聯合報╱記者湯雅雯/台北報導】

    全國機器人競賽,台大機械系碩博士班學生等六人,設計「亞當」機器人,整合辨認顏色技術,一路過關斬將,勇奪40萬第一大獎。 圖/主辦單位提供

    「2009全國機器人競賽」昨天頒獎,多達147組學生參賽,爭奪高達318萬元總獎金,原訂在父親節舉辦頒獎典禮,因受莫拉克颱風影響,順延至昨天,台大仍是最大贏家,勇奪三項大獎冠軍。

    今年的全國機器人大賽有別以往,整合居家服務型機器人、智慧機器手臂、保全機器人三大主題賽事。智慧機器手臂實作競賽部分,今年有台大、成大等17組隊伍晉級,最後由台大機械工程系團隊的「亞當」智慧機器手臂奪冠,贏得最高獎金40萬元。

    台大電機系林瑜智(左起)、鄭文豪、吳世強與林詩碩研發的機器人「藍波」,獲居家服務型機器人首獎。 記者陳立凱/攝影

    「亞當」(ADAM)機器人手臂由台大機械系實驗室碩博生王仁政、陳嘉宏、嚴舉樓、黃子豪、王唯任共同設計。隊長王仁政說,他們整合辨色技術及視訊等人機介面,展現靈活穩定的機器手臂操作,「亞當一路過關斬將,脫穎而出。」

    機器手臂競賽分成四關,第一關「手舞足蹈」,參賽隊伍自選一首歌並設計作品舞蹈表演,王仁政說,他選了基因合唱團的外國歌曲加電音組曲,展現「亞當」靈活、高難度的手臂舞蹈,廣獲評審好評。

    第二關「舉足輕重」,參賽隊伍必須於時間內,將不同重量的啞鈴搬運至指定區,王仁政表示,為了訓練「亞當」提重物能力,賽前不斷測驗,前一周才換了一顆馬達,「輕而易舉搬運500克至3公斤的重物。」

    第三關「機械揮毫」,機器手臂必須抓取麥克筆寫字,亞當也是輕鬆過關;第四關「眼明手快」,機器手臂必須在最短時間內,抓取4種不同顏色的球,王仁政說,此關難度最高,必須整合辨認顏色技術,機器手臂才不會出錯。

    原始聯結:

    http://mag.udn.com/mag/campus/storypage.jsp?f_MAIN_ID=11&f_SUB_ID=3022&f_ART_ID=207404

    2009年8月4日 星期二

    GSD Product Design Contest (Update)

    After launching this contest in early June, we have had a signifigant number of entry submissions from both academic and industry.  Just 2 weeks ago, we have held a training camp for the 9 teams who made it past the first round eliminations.  Before we go into the details of the camp, let’s recap the contest objectives for this year:

    The 2009 GSD Challenge

    “Realizing the Robotics Dream”

    Engineers, researchers, and educators have been using LabVIEW and CompactRIO to create robots such as autonomous vehicles, humanoid robots, fixed-base industrial robots, and personal/home service robots around the world. The fast development and prototyping capabilities, tight-integration to I/O, ruggedness, powerful embedded processing are all critical needs for many robotics applications. Being an open platform, CompactRIO has the capabilities to serve a wide variety of robotics applications through many readily available I/O modules and custom-designed modules.

    The challenge this year is to design, prototype and deploy a Custom CompactRIO module solving a robotics application. Take this product from conception to finish and eventually market and sell this product in the marketplace.

    Here's some info and pics and the camp we just ran a couple weekends ago.  The agenda was mainly a Multisim/Ultiboard hands-on session, intro to LabVIEW FPGA, plus a few more talks about entrepreneurship from guest speakers with past start-up experiences.

    You can check out our webpage here:

    http://www.gsd-contest.com.tw/2009/titbits_list.php

    Also, an online video:

    Right now, these are the designs that the teams are committed to doing:

    • An I2C, SPI, and RS-485 interface module
      A module with a embedded gyro compass
      MEMS accelerometer module
      Zigbee communication module
      Navigation module for UAVs
      Muscle signal acquisition module
      Brain wave signal acquisition module
      Maximum power tracking module for solar cell optimization
      A module with a embedded CMOS camera

    Let’s wish them the best of luck, because it’s going to be an intense and exciting showdown at the finals on 11.25.2009!

    模組開發培訓營Day 1 精彩實錄

    經過評審群們挑選後,終於挑選出九組團隊,晉級參加接下來的比賽。在 7/18 7/19 這兩天,主辦單位特別為這九組成員舉辦的技術培訓營。

    現在就由照片帶領我們大家一起回到這兩天的時光吧!

    身為評審群之一的 John,現身營隊,恭喜所有隊員,並和大家一起度過這兩天一夜的活動

    大家的自我介紹充滿了創意,有精采的Video,也有充滿詼諧幽默的團隊名稱

    技術講座就由帥氣的講師Aaron 開始。

    大家彼此認真的討論技術問題...

    結束了一整天的技術講座,來點佛朗明哥舞醒醒神吧!

    精彩的 Team Building 來囉~ Video 點選此處 連結觀賞

    2009年7月28日 星期二

    LabVIEW & Lego NXT (English Version)

    I’ve received many requests lately about putting up an English version of my previous LabVIEW & LEGO NXT video … well, after two weeks later, here it is.  Hopefully this should attract some visitors from abroad as well!

    -John

    2009年7月13日 星期一

    LabVIEW + LEGO NXT 影像追蹤

    最近有很多朋友在問我說,到底要怎麼將視覺的軟硬體和機器人整合在一起?  大家都知道視覺可以讓我們將機器人發揮到很豐富的境界,例如做物件追蹤,立體距離偵測或地圖重建的應用 … 但是往往要玩視覺的話,你最好要有心理準備,其實要懂的還蠻多的。

    如果有可以用到現成視覺函式庫的機會,那應該好好把握,像我的話就是下載了上次介紹的 NI Vision軟體,然後再用 Vision Assistant 寫了一些程式,這樣一來就可以很快速的做一些物件追蹤的功能。

    哈哈,因為我沒錢買個十幾萬的機器手臂,所以只好先抓個Lego NXT來做示範。有來上過我的LabVIEW for NXT課程應該記得這個 demo:

    幾個重點:

    1. 其實NXT-G本身就已經是LabVIEW的一種,只不過是LEGO把LabVIEW重新包裝了一下,讓小孩子和學生也可以玩。
    2. 雖然NXT-G很好玩,但是他畢竟功能還是很陽春,很多我訪問過的學生和老師都說他們從NXT-G畢業了之後,就需要開始玩RobotC以及其它的文字型語言,但是一下子從圖形化跳到文字型語言畢竟需要一段適應時間,而這也造成學生們學習上的一種門檻和斷層。
    3. LabVIEW再加上NXT Toolkit,就可以讓學生延續之前的圖形化思維和概念。雖然LabVIEW還是有它一定的學習曲線,但是畢竟從圖形化跳到另一個圖形化的工具可以比較容易上手和接軌。

    上次有跟大家介紹過 NI Vision Assistant,我把這個demo的程式還有思維po出來給大家看一下:

    imageimage

    透過一連串二值化處理和演算,我們就可以將需要隔離的紅色物件抓出來。

    NI CompactRIO,還不就是給大人玩的LEGO NXT嗎? :-)

    -John

    2009年7月12日 星期日

    「自我放牧」的機器人吃生質燃料

    (Credit: Robotic Technology)

    機器人潛在的自治能力受限於它必須不斷地重新補充燃料,但是如果一個機器人在執行任務時可以自己找到補充燃料的方法,跳過加油站直接尋找環境中可用的生質燃料(Biomass Fuel),也許情況就不一樣了。

    這台「能量自治戰略機器人」(Energetically Autonomous Tactical Robot;EATR)就是設計成這種功能--可從環境中尋找生物質,再從中吸取能量,必要時也可轉換成使用傳統或替代性能源(例如汽油、柴油、丙烷、太陽能)(見PDF)。

    馬里蘭州波多馬克(Potomac, Md.)的Robotic Technology與佛羅里達州龐帕諾比奇(Pompano Beach)的Cyclone Power Technologies已經共同完成全世界第一台可「自我放牧」的機器人的初步系統,該系統可像有機體一樣進行採集能量的行為,換句話說,它會搜尋食物來餵飽自己。

    這是項艱鉅的任務。首先機器人必定義出合適的生物質(例如木頭、草和紙之類),然後必須避免無法消化的生物質(例如石頭、金屬或玻璃)。機器人必須在廣大空間裡行走,還要能「處理」生物質,例如裁剪或撕成較小的尺寸,再用它的機器人手臂跟「終端受動器」來抓取「食物」,將食物舉起並倒進體內的熔爐裡,食物會在熔爐裡被「吸收」並產生足以驅動機器人的電力。這個步驟由龍捲風引擎(Cycloneengine)負責,龍捲風引擎是一個現代化的熱燃蒸氣引擎,基本上可靠任何燃料運轉。

    機器人會透過感應器結構、感應器處理過程、資料庫、電腦模型與機械控制等等來決定菜單或做出其他決定,所以能展現出它自己的智慧。

    這項結合蒸氣系統與生質熔爐的發明若能開花結果,應能讓美軍離不需依靠人力或傳統方式補充燃料、可執行大範圍長時間任務的機器人更近一步。

    http://taiwan.cnet.com/crave/0,2000088746,20139453,00.htm

    機器人模擬救災 高苑奪獎

     

    【聯合報╱記者顏福江/橋頭報導】

    2009.07.12 04:06 am

    高苑工商學生,參與學校推動的綜合高中資訊技術學程,以樂高積木實做災害處理機器人,在競賽中獲得優等獎。
    記者顏福江/攝影

    高苑工商綜合高中資訊技術學程學生以樂高積木實做災害處理機器人,在97學年度由教育部所舉辦的專題製作競賽暨成果展活動中,獲得優等獎;另外兩組團隊參加「2009WRO高高屏校際盃機器人選拔賽」,榮獲高中職組第二名及佳作四名。

    李姿瑤、凌婉真、吳宗瑋與陳明宏四位學生表示,利用樂高機器人模擬實際災害,並模擬地震發生後,進行災後現場的物資運送路線障礙排除,協助受傷人員資訊收集。

    另兩組團隊學生,也參加機器人選拔賽,榮獲高中職組第二名及佳作第四名。
    記者顏福江/攝影

    指導老師王博彥表示,從開始的提出構想、討論主題、確立研究目的、研究方法到寫成報告,專題的漸進式進行,讓學生自課程中深刻認識學習內容,提升實務製作與成果展現的能力。

    「從不可能中找出可能的線索!」學生李姿瑤表示,製作過程以「人」為本,探索人類無法進入的救援地點,協助救援工作的進行,而災害處理機器人是一種模仿生物的「仿生機器人」,它可以突破地形限制,從事救援,「或許將來真的有變形金剛呢!」

    另兩組團隊分別為學生何天翰、何宗勳、穆映丞,以及曾于豪、陳柏龍、許哲銘、余鈞庭等人。何天翰表示,利用樂高機器人的組裝,寫入程式,在學習中瞭解機械、自動控制及電腦程式等知識。

    王博彥說:「透過競賽過程,將電腦資訊及科學原理融合運用,啟發學生創造力及科技運用能力。」

    高苑工商校長黃志華表示,技職策略聯盟是教育部近年來所推動的計畫之一,學生透過競賽及成果展示,達成互相觀摩學習的目的。

    【2009/07/12 聯合報】@ http://udn.com/

    http://udn.com/NEWS/DOMESTIC/DOM6/5013489.shtml

    2009年7月6日 星期一

    應用範例: 利用 NI Vision Assistant 快速開發筆電特徵視覺檢測系統

    Hello 各位,

    又到了案例分享時間,今天的焦點是 NI Vision Assistant 這套開發工具 … 這裡是之前一位台大博士生幫我們做的應用評估報告和使用心得,提供給大家參考參考。需要使用版軟體的話,可以到此聯結下載,請笑納!

    NI Vision Assistant 試用版下載:

    https://lumen.ni.com/nicif/us/evalvisiondevmodule/content.xhtml

    嫌下載太慢的話,可以撥 02-23772222 轉業務部,向 NI 索取免費 demo CD!

    -John

    前言:

    利用相機取像後, 再透過已編輯好的LabView 程式對影像作後處理, 基本上這些影像後處理程序包含很多如Threshold, Fill holes etc…, 我們可以依據一些應用須要如找物體中心, 算物體面積, 高度etc…去選擇適當的影像後處理程序. 這裡舉一個筆記型電腦面積及高度的應用例, 此應用例只是用來解釋影像後處理的功能及效果, 當然同一個影像後處理程序可用在很多不同的應用上, 甚至於不同的影像後處理程序的組合更可得到一影像處理的最佳結果.我們將此算筆記型電腦面積及高度的應用例程序步驟敘述如下.

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    1. 開啟Vision Assistant

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    2. 開啟一Sample 影像檔

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    3. 開啟影像檔後選擇影像處理模式

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    4. 開啟影像檔後選擇影像處理模式並調整(color threshold), 因為先將筆記型電腦的高度面變成一單一色彩的面, 如此對於後續再尋邊會有較佳且容易得到正確的結果.

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    5. 開啟影像檔後選擇影像處理模式並調整(Adv. Morphology),須作這一步驟的原因是因為要補嘗上一步驟的缺陷,如步驟四的圖示, 在紅色面積內仍有些許封閉的小孔在紅色區域內, 這些小孔可能會影響尋邊的數值, 所以在此步驟我們用fill holes 的影像後處理程序來將整個筆記型電腦的高度面變成紅區域,如此尋邊就會更穩定更準確了.

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    6. 開啟影像檔後選擇影像處理模式並調整(Adv. Morphology: Fill Hole)

    clip_image014[6]

    7. 開啟影像檔後選擇影像處理模式並調整(Measure: Length), 在Measure 這個影像處理程序下, 有Position, Length, Angle Area,四個量測選項, 可依據所要得到的Data選擇量測選項. 此例我們選擇Length 和 Area 兩個量測選項來完成我們算筆記型電腦面積及高度的應用.

    clip_image016[6]

    8. 開啟影像檔後選擇影像處理模式並調整(Measure: Area)

    clip_image018[5]

    9. 開啟影像檔後選擇影像處理模式並調整(Measureè存檔), 我們可以將所量測到的Length 和 Area 數據儲存到檔案中, 對於寫檔我們可以用 Write To Spreadsheet File.vi 來寫資料到檔案, 此 Write To Spreadsheet File.vi 是屬於一較高階的VI, 它已包含了開檔, 寫資料及關檔三個功能, 所以我們不要將此Write To Spreadsheet File.vi 放在 While/For Loop 內, 以免一直開/關檔案浪費 CPU 資源.若有須要在While/For Loop 內寫資料到檔案, 則我們可以選擇較低階的檔案I/O 寫檔方式, 即在進入 While Loop 之前先開檔, 接著在 While Loop 內寫資料到檔案內, 最後寫入資料完成且離開 While Loop 後將檔案關閉. 基本上因為此次並沒有真正接CCD Camera 來抓取影像, 所以我們直接用 NI Vision Measure Setup 的 Save Results 來儲存資料.

    clip_image020[5]

    10. 影像處理模式完成

    clip_image022[5]

    11. 選擇Tools下之Create LabVIEW VI 產生SUB VI 檔

    clip_image024[5]

    12. 給定產生之SUB VI 檔儲存路徑

    clip_image026[5]

    13. 給定產生之SUB VI 檔儲存檔名

    clip_image028[5]

    14. 給定產生之SUB VI 檔儲存路徑及檔名

    clip_image030[5]

    15. 選擇Current Script 後按Next

    clip_image032[4]

    16. 選擇Image File 後按Next

    clip_image034[4]

    17. 選擇界面選項

    clip_image036[4]

    18. 勾選全部界面選項

    clip_image038[4]

    19. 產生之SUB VI 過程中

    clip_image040[4]

    20. 產生之SUB VI

    clip_image042[4]

    21. 產生之SUB VI

    clip_image044

    22. 右上角有一Write To Spreadsheet File.vi 用來寫資料到檔案

    clip_image046[4]

    23. 執行SUB VI

    clip_image048[4]

    24. 執行SUB VI後

    clip_image050[4]

    25. 選擇Zoom to Fit 將Image 最佳化放置

    clip_image052[4]

    26. Image 最佳化放置

    clip_image054

    27. 用 Write To Spreadsheet File.vi儲存量測結果

    clip_image056

    28. SUB VI 執行後之結果

    結論:

    LabView 給我最大的感覺就是User Friendly, LabView 是屬於一很高階的程式語言, 尤其是它的圖形化介面程式設計規劃的觀念, 這是別的程式如 C++, VB, PLC etc…所沒辦法同日而語的, 這對於一研發人員來說實在是一福音, 因為大部分的研發人員或工程師總是希望能縮短研發時間, 進而快一點得到研發成果, 所謂時間就是金錢, 誰的產品先上市, 那必定會有最大的成功機會, 相信這是一個贏家非常重要的關鍵條件. LabView 正好有這個特點, 用LabView可讓研發團隊的心思都花在核心技術上, 如此不但對研發團隊有很大的助益, 對於產品往後的維修服務更是可讓複雜度簡化到最低.

    相關下載:

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    NI Vision Assistant 試用版下載:

    https://lumen.ni.com/nicif/us/evalvisiondevmodule/content.xhtml

    嫌下載太慢的話,可以撥 02-23772222 轉業務部,向 NI 索取 demo CD!