三分鐘挑選最適合機器人應用的CompactRIO模組

時常我會被問到:「咦，吳先生啊，CompactRIO有那麼多的模組可以選擇，可是反而選擇越多，我越覺得麻煩，可不可以推薦幾款模組是機器人應用常會被用到的?」

 

的確，NI的CompactRIO模組有分很多種型號(現在已經有超過60幾種可以選)，要選擇最適合的組合也不是一件很容易的事，有時候也要看應用的需求，想接哪種sensor，馬達，驅動器等等…在此提供一些選擇CompactRIO模組的準則，希望能夠幫大家節省一些困難。我們先從一些基本的模組分類來看:

• Analog Input (AI，類比輸入)
• Analog Output (AO，類比輸出)
• Digital Input/Output (DIO，數位輸入/輸出)

AI篇:

自主性機器人可能會用到的類比sensor有包含MEMS加速規，陀螺儀，紅外線，超音波…只要sensor本身有提供類比電壓的訊號，我們都可以用AI模組把訊號抓進來到CompactRIO。有幾個基本款可以跟大家推薦: NI 9215 (4個通道，100kS/s，16-bit) 或 NI 9201(8個通道，*500kS/s，12-bit。) 這兩款價錢差不多一樣，一個是通道數比較少，解析度比較高，另外一個則是通道數比較多，解析度只有到12-bit。如果sensor是比較精密的感測器(像MEMS加速規或陀螺儀)，我會推薦 9215，如果沒有這方面的需求那9201還蠻適合一般機器人的應用。如果預算比較充裕的話，甚至可以考慮NI 9205 (32個通道，*250kS/s，16-bit) ，它就可以一次提供更多的通道數以及16-bit的解析度。

*備註: 9201和9205的sample rate是所有AI通道共享的，就拿9205來看，如果只需要一個channel它則可以跑到250kS/s，但是如果32個channel全部跑的話，那最高sample rate只能跑到7.8kS/s，請注意。不過以機器人應用來講，通常sample rate有1k-5k就綽綽有餘了。

AO篇:

再來就是AO的部份，還好AO的選擇就沒有那麼複雜，我推薦的AO模組會是NI 9263，有4個100kS/s的電壓輸出通道，可以直接拿來接到溫控器，速度控制模式的馬達，以及其它需要類比電壓控制的儀器。如果需要更多AO通道，那麼還有NI 9264可以考慮，它有16個AO通道，雖然價錢是9263的一倍，但是以cost per channel的比例來看的話會是比較划算。通常除非客戶已經知道會需要那麼多通道的話，一般我還是推薦NI 9263。

DIO篇:

至於DIO的話，一般機器人應用最需要的電壓準位大部份為5V，12V，和24V。如果只需要單純的5V DIO，那NI 9403(32個通道DIO，5V)會是不錯的選擇 不過，如果需要同時接馬達的編碼器encoder還有pulse訊號的sensor的話，我反而會推薦NI 9401(8個通道DIO，5V)。為什麼要犧牲通道數呢? 因為9401除了單純的DIO功能以外，它還可以配合LabVIEW Scan Mode設定為有counter功能的模組，非常方便。要用NI 9403達到同樣功能不是不行，只不過是要自己寫FPGA code，對於初學者來講會比較困難。至於輸出的部份，我會推薦NI 9472(8個高達24V的輸出通道)。9472可以接收一個外部DC電源，外部電源的電壓是多少，9472送出來的數位訊號就會以這個DC電壓為準。同樣的，如果需要更多輸出通道的話，可以選擇NI 9476 (32個高達24V的輸出通道。)

所以嘍，總而言之，這裡是John的CompactRIO首選模組總結:

 

模組類別	最經濟實惠	預算充裕
AI	9201	9205
AO	9263	9264
DI	9401	9401
DO	9472	9476

這樣一來，各位就不用為該選哪些模組傷腦筋，我們可以有更多的時間來寫LabVIEW!

-John