LabVIEW开发基于直流电机的高精度定位火星车
火星探测器一直用于火星探测的自动无人驾驶车辆。这些机器人远程车辆用于避免对人类不公平的条件，并减少与之相关的危险。这一研究领域引起了许多科学家和研究人员的注意，这导致了这一技术领域的显着进步。已经设计了许多不同的数字和模拟电路来控制火星探测器的移动系统。控制系统的设计主要取决于车辆的结构。当车辆结构具有更大的灵活性来自行通过不同的环境条件时，系统变得更加复杂。系统使用LabVIEW和紧凑型RIO作为控制器减少硬件来控制直流电机。
火星探测器的底盘采用摇杆转向架配置设计。这种车辆设计由六个轮子组成，如果漫游车移动，在不规则的表面上，车辆的整个重量不会放在任何一个轮子上。每个车轮都接触地面，分配重量，以保持车辆处于稳定位置。
控制器和车辆之间的无线传输不是这项工作的主要重点，因此为了使系统在现实生活中使用FM传输作为无线连接。但是，由于可能会延迟和丢失，因此可能不建议将此FM传输用于如此长距离的传输。六通道无线电飞行控制器已用于控制电机的速度和方向。其他组件包括FM接收器，电子速度控制器，齿轮直流电机，增量式旋转编码器和紧凑型RIO。车轮直接通过直流电机驱动，其速度由遥控器控制。火星探测器的方向通过改变电机的速度来改变。如果漫游车必须向右侧转动，则右侧两个轮子的速度会降低，从而导致漫游车在右侧转动，反之亦然。旋转编码器已用于测量每侧车轮的速度。其向PID控制器提供反馈，并根据所需速度调整速度。
该系统由六个轮子组成。六个车轮中有四个配有直流减速电机。一个电机解码器用于控制两个直流电机。因此，左侧和右侧电机的速度可以单独控制，火星探测器被认为是一种飞行器。因此，无线电发射器和接收器被用来控制火星探测器的速度和方向。遥控器传输两个信号，一个用于速度控制，另一个用于脉宽调制的方向控制。相比之下，火星探测器有两个ESC来分别控制两组电机。为此，信号需要分成两个独立的信号。此过程已在扫描界面模式下使用NI紧凑型RIO完成。每个信号的脉冲宽度可以通过信号来改变方向控制，也分为两个用于两组电机的速度控制。系统的这种划分基于传输信号的脉冲宽度。由于火星表面不规则，驱动火星车车轮的直流电机与所需速度相比，速度会降低。因此，为了避免这些情况，已配置PID控制器来控制直流电机的稳定性。对于该控制系统，使用两个电机增量式旋转编码器向PID控制器提供反馈，并持续监控电机旋转的速度。
无线电接收器的输出是通过示波器测量的，将遥控器的副翼/升降舵控制杆移动到极端位置。信号脉冲宽度的变化定义了电机速度的变化。根据信号的占空比，对火星探测器的运动进行编程。电机编码器是手动编程的，以定义正向和反向运动的脉冲宽度。速度信号的脉冲宽度可以通过方向信号脉冲宽度的变化来减小。信号的脉冲宽度为1200μ秒自2100μ秒和1700μ秒作为中心频率。电机控制器被编程为在信号脉冲宽度之间向前移动火星探测器2100μs从1500μs，虽然它们被编程为在脉冲宽度范围内以相反的方向移动漫游车，但脉冲宽度范围从小于1500μs为止1200μs.方向控制的信号根据信号脉冲宽度分别影响两组电机的速度。
该项目中用于控制方向的技术是降低火星探测器需要转动的一侧的车轮速度。降低的速度量是通过方向控制杆向左或向右移动的量计算的。方向控制信号的脉冲宽度范围为1700μs自2200μs对于右侧，它来自1700μs自1200μs为左侧。
对于控制系统工具的应用，已经进行了许多研究，以控制模拟设备，例如电机控制。PID控制器是此类应用中最受欢迎的工业控制工具之一。PID控制器的传递函数需要三个参数来选择，以创建输出响应。
在项目中，PID控制器在直流电机控制中的数字应用需要最小的过冲和快速的系统响应。PID控制器的输入以电机速度（RPM）为单位，通过改变数字信号的脉冲宽度来控制。由于系统具有连续输入遥控器来驱动系统，因此在此应用中需要控制器的快速响应。在这个火星探测器项目中，每个侧面，左侧和右侧车轮都使用了两个PID控制器。LabVIEW工具套件已用于实现控制器，并使用电机模型调整系数。
三个NI模块已用于cRIO的输入和输出。NI-9472已用于两组直流电机的PWM输出。而用于速度和方向控制的无线电信号的输入以及编码器输出的测量则使用了NI-9401。数字输出模块NI-9472还用于为车辆提供任何数字输出，例如打开或关闭车灯。拟议的设计仅用于漫游车的移动性。可更换模块可以增加或更改，以在车辆中引入机械臂或其他机械功能。cRIO在火星探测器转向/定位中的应用是，它可以带来灵活性，在不改变电子电路的情况下升级车辆的功能。LabVIEW和cRIO的结合使其能够消除电路的复杂性，从而能够更快速、有效地运行。
电机旋转的反馈可以通过多种方式获得。用于数字电机控制系统的最常见传感器是旋转编码器。这些传感器可分为绝对式和增量式编码器。在需要非常高精度的更复杂的系统中，使用高分辨率光学数字传感器。用于火星车应用的传感器是差分输出编码器。它在输出端提供三个脉冲序列。
通过比较编码器输出A和B的上升沿来测量运动方向。如果端子A的输出在B处出现上升沿时为高电平，则运动方向为顺时针。如果端子A的输出在端子B信号上升沿时为低电平，则运动方向将逆时针方向。此外，只需将车轮的周长乘以旋转次数即可估计所覆盖的距离。在此设计中，测量的距离可能不准确，因为它只是通过车轮的旋转来估计的。但是，这种设计没有提供任何距离传感器。因此，车轮旋转中的任何滑移也可以计算为覆盖的距离。
通过基于硬件的直流电机转矩控制技术，控制火星车来实现。在本项目中，对编码器在直流电机反馈领域的PID控制和应用有了更微观的理解。在没有任何物理转向装置的情况下，火星探测器的方向控制任务已经完成。该项目背后的想法是如何非常精确地控制直流电机，以及PID控制器如何为稳定的电机输出工作。
这是LabVIEW的一个应用，更多的开发案例，欢迎登录北京瀚文网星官网，了解更多信息。有需要LabVIEW项目合作开发，请与我们联系。
火星探测器一直用于火星探测的自动无人驾驶车辆。这些机器人远程车辆用于避免对人类不公平的条件，并减少与之相关的危险。这一研究领域引起了许多科学家和研究人员的注意，这导致了这一技术领域的显着进步。已经设计了许多不同的数字和模拟电路来控制火星探测器的移动系统。控制系统的设计主要取决于车辆的结构。当车辆结构具有更大的灵活性来自行通过不同的环境条件时，系统变得更加复杂。系统使用LabVIEW和紧凑型RIO作为控制器减少硬件来控制直流电机。
火星探测器的底盘采用摇杆转向架配置设计。这种车辆设计由六个轮子组成，如果漫游车移动，在不规则的表面上，车辆的整个重量不会放在任何一个轮子上。每个车轮都接触地面，分配重量，以保持车辆处于稳定位置。
控制器和车辆之间的无线传输不是这项工作的主要重点，因此为了使系统在现实生活中使用FM传输作为无线连接。但是，由于可能会延迟和丢失，因此可能不建议将此FM传输用于如此长距离的传输。六通道无线电飞行控制器已用于控制电机的速度和方向。其他组件包括FM接收器，电子速度控制器，齿轮直流电机，增量式旋转编码器和紧凑型RIO。车轮直接通过直流电机驱动，其速度由遥控器控制。火星探测器的方向通过改变电机的速度来改变。如果漫游车必须向右侧转动，则右侧两个轮子的速度会降低，从而导致漫游车在右侧转动，反之亦然。旋转编码器已用于测量每侧车轮的速度。其向PID控制器提供反馈，并根据所需速度调整速度。
该系统由六个轮子组成。六个车轮中有四个配有直流减速电机。一个电机解码器用于控制两个直流电机。因此，左侧和右侧电机的速度可以单独控制，火星探测器被认为是一种飞行器。因此，无线电发射器和接收器被用来控制火星探测器的速度和方向。遥控器传输两个信号，一个用于速度控制，另一个用于脉宽调制的方向控制。相比之下，火星探测器有两个ESC来分别控制两组电机。为此，信号需要分成两个独立的信号。此过程已在扫描界面模式下使用NI紧凑型RIO完成。每个信号的脉冲宽度可以通过信号来改变方向控制，也分为两个用于两组电机的速度控制。系统的这种划分基于传输信号的脉冲宽度。由于火星表面不规则，驱动火星车车轮的直流电机与所需速度相比，速度会降低。因此，为了避免这些情况，已配置PID控制器来控制直流电机的稳定性。对于该控制系统，使用两个电机增量式旋转编码器向PID控制器提供反馈，并持续监控电机旋转的速度。
无线电接收器的输出是通过示波器测量的，将遥控器的副翼/升降舵控制杆移动到极端位置。信号脉冲宽度的变化定义了电机速度的变化。根据信号的占空比，对火星探测器的运动进行编程。电机编码器是手动编程的，以定义正向和反向运动的脉冲宽度。速度信号的脉冲宽度可以通过方向信号脉冲宽度的变化来减小。信号的脉冲宽度为1200μ秒自2100μ秒和1700μ秒作为中心频率。电机控制器被编程为在信号脉冲宽度之间向前移动火星探测器2100μs从1500μs，虽然它们被编程为在脉冲宽度范围内以相反的方向移动漫游车，但脉冲宽度范围从小于1500μs为止1200μs.方向控制的信号根据信号脉冲宽度分别影响两组电机的速度。
该项目中用于控制方向的技术是降低火星探测器需要转动的一侧的车轮速度。降低的速度量是通过方向控制杆向左或向右移动的量计算的。方向控制信号的脉冲宽度范围为1700μs自2200μs对于右侧，它来自1700μs自1200μs为左侧。
对于控制系统工具的应用，已经进行了许多研究，以控制模拟设备，例如电机控制。PID控制器是此类应用中最受欢迎的工业控制工具之一。PID控制器的传递函数需要三个参数来选择，以创建输出响应。
在项目中，PID控制器在直流电机控制中的数字应用需要最小的过冲和快速的系统响应。PID控制器的输入以电机速度（RPM）为单位，通过改变数字信号的脉冲宽度来控制。由于系统具有连续输入遥控器来驱动系统，因此在此应用中需要控制器的快速响应。在这个火星探测器项目中，每个侧面，左侧和右侧车轮都使用了两个PID控制器。LabVIEW工具套件已用于实现控制器，并使用电机模型调整系数。
三个NI模块已用于cRIO的输入和输出。NI-9472已用于两组直流电机的PWM输出。而用于速度和方向控制的无线电信号的输入以及编码器输出的测量则使用了NI-9401。数字输出模块NI-9472还用于为车辆提供任何数字输出，例如打开或关闭车灯。拟议的设计仅用于漫游车的移动性。可更换模块可以增加或更改，以在车辆中引入机械臂或其他机械功能。cRIO在火星探测器转向/定位中的应用是，它可以带来灵活性，在不改变电子电路的情况下升级车辆的功能。LabVIEW和cRIO的结合使其能够消除电路的复杂性，从而能够更快速、有效地运行。
电机旋转的反馈可以通过多种方式获得。用于数字电机控制系统的最常见传感器是旋转编码器。这些传感器可分为绝对式和增量式编码器。在需要非常高精度的更复杂的系统中，使用高分辨率光学数字传感器。用于火星车应用的传感器是差分输出编码器。它在输出端提供三个脉冲序列。
通过比较编码器输出A和B的上升沿来测量运动方向。如果端子A的输出在B处出现上升沿时为高电平，则运动方向为顺时针。如果端子A的输出在端子B信号上升沿时为低电平，则运动方向将逆时针方向。此外，只需将车轮的周长乘以旋转次数即可估计所覆盖的距离。在此设计中，测量的距离可能不准确，因为它只是通过车轮的旋转来估计的。但是，这种设计没有提供任何距离传感器。因此，车轮旋转中的任何滑移也可以计算为覆盖的距离。
通过基于硬件的直流电机转矩控制技术，控制火星车来实现。在本项目中，对编码器在直流电机反馈领域的PID控制和应用有了更微观的理解。在没有任何物理转向装置的情况下，火星探测器的方向控制任务已经完成。该项目背后的想法是如何非常精确地控制直流电机，以及PID控制器如何为稳定的电机输出工作。
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#氧气耗尽泰坦号内5人还有生还可能吗#
这个是一个标准的「草台班子」理论活体案例。
这家公司是注册的大公司，享誉世界，富人口碑极好。
但实际上的真实情况是：
他们的设备只能潜1000米，对外宣传却都是3000米。
整个潜水仪唯一的控制器，是价值199元不到的罗技摇杆。
员工要公开这个信息，被CEO给起诉了，整的欲仙欲死。
刚好CEO也在这架机器上，求仁得仁了属于是。
这么大的生死攸关的东西，科技含量如此低，质检管控如此草率。
这个就是标准的草台班子。
全世界各地都是这样。
除了在特别重要的医疗，科技，工业领域。
绝大部分娱乐业都是草台班子。
找能让自己彻底满意的管家，保姆，家政，出行娱乐玩耍100%安全，是绝对不可能的事情。
所以少玩危险项目，不要相信私人服务。
富人在这里，偏向于和社会隔绝。
但设计到公共安全角度，富人的命不算命，大众的命才是命。
比如民航客机永远比私人飞机直升机安全。
这不是我说的，巴菲特和查理芒格都这么说，他们有空都是做民航机，而不是私人飞机。
因为自己都知道，私人飞机出现草台班子的概率远大于民航机公司。
科比的直升机坠毁也和飞行员不可分开。
在诉讼案中，飞行员家属控诉是科比强逼着飞行员起飞才导致的事故。
但在正式调查文件中体现，客户压根没有这个能力去逼着飞行员起飞，不存在这种操作，都是跟直升机公司提前预约好的。
如果飞行员觉得不妥，可以直接取消预约，但是他认为没问题，就草率起飞了。
为什么飞行员认为没问题？
因为草台班子出身。
在个人享受层面上，比如做衣服，那么小范围的高端定制装B的，往往比较得体。
什么私厨，私人定制啥的，体验很不错。
但是在涉及到人身安全层面，什么仅服务富人的高端项目，从翼装飞行到深海潜行，可以说基本都是草台班子。
都是人傻钱多胆大不要命的人才敢信这类服务。
这个是一个标准的「草台班子」理论活体案例。
这家公司是注册的大公司，享誉世界，富人口碑极好。
但实际上的真实情况是：
他们的设备只能潜1000米，对外宣传却都是3000米。
整个潜水仪唯一的控制器，是价值199元不到的罗技摇杆。
员工要公开这个信息，被CEO给起诉了，整的欲仙欲死。
刚好CEO也在这架机器上，求仁得仁了属于是。
这么大的生死攸关的东西，科技含量如此低，质检管控如此草率。
这个就是标准的草台班子。
全世界各地都是这样。
除了在特别重要的医疗，科技，工业领域。
绝大部分娱乐业都是草台班子。
找能让自己彻底满意的管家，保姆，家政，出行娱乐玩耍100%安全，是绝对不可能的事情。
所以少玩危险项目，不要相信私人服务。
富人在这里，偏向于和社会隔绝。
但设计到公共安全角度，富人的命不算命，大众的命才是命。
比如民航客机永远比私人飞机直升机安全。
这不是我说的，巴菲特和查理芒格都这么说，他们有空都是做民航机，而不是私人飞机。
因为自己都知道，私人飞机出现草台班子的概率远大于民航机公司。
科比的直升机坠毁也和飞行员不可分开。
在诉讼案中，飞行员家属控诉是科比强逼着飞行员起飞才导致的事故。
但在正式调查文件中体现，客户压根没有这个能力去逼着飞行员起飞，不存在这种操作，都是跟直升机公司提前预约好的。
如果飞行员觉得不妥，可以直接取消预约，但是他认为没问题，就草率起飞了。
为什么飞行员认为没问题？
因为草台班子出身。
在个人享受层面上，比如做衣服，那么小范围的高端定制装B的，往往比较得体。
什么私厨，私人定制啥的，体验很不错。
但是在涉及到人身安全层面，什么仅服务富人的高端项目，从翼装飞行到深海潜行，可以说基本都是草台班子。
都是人傻钱多胆大不要命的人才敢信这类服务。
#apple vision pro 苹果首款头显##苹果正式推出mr头显##vr的iphone时刻到来了吗#
一大早起来看了回放，结果一顿操作猛如虎，一看价格嘎腰子…
你说它贵么？是贵的。你说它好吗？也确实是好的。有点像单座跑车，同时只有一个人能享受它的牛批…
约三部苹果手机，你得到的是桌面级运算和渲染能力+业界最好的头显屏幕+眼动仪+次世代的空间UI操作系统。如果把它看成替代100寸+的oled智能电视，貌似还可以？而且还自带空间音频，等于有杜比atmos音响系统了。
本人非数码博主，但一直对xR领域比较感兴趣，觉得这产品还是挺牛的，稍微bb两句。
1. 先科普一下xR的分类：
- VR就是虚拟现实 全景显示屏+空间定位能力，类似你进入了另一个空间。但视觉上完全隔绝外界
- AR就是增强现实 外界视觉+额外一层信息。但其实就是透明屏幕+一些初级的和实景互动的能力
-MR就是混合现实 可以把自己的玩意投射在实景，并和实景产生交互
2. 硬件炸裂
这波苹果VR，实际上更像是MR。通过外部向机和激光雷达什么的把外景的视觉和深度信息扫描进索尼定制的4k 120hz micro oled屏幕，除了M2芯片外，还有R1芯片来处理实时的I/O信息。
空间音频依旧在线，虚拟画面在哪里，声音就在哪里。
苹果这家不拥有自有工厂的工业设计+tech+营销公司，却用上了领先业界的硬件规格，真的是强。其实供应商就是免费给苹果提供工业用地的“良心房东”，苹果安排自己的设备和工艺以及管理模式和erp系统，让供应商承担当地ESG以及其他负担。我给你绝对稳定的饭碗，你给我绝对稳定的成本。强势的一批。
毕竟也算是零售业，极其健康的现金流带来丰厚的家底可以烧数十亿美元，用8年时间和2000多人的跨国团队来打磨这惊人性能的产品。这在他们每年营收占比也就是一颗鼻屎而已，玩得起。
3. 划时代的UI/UX，吗？
其他家都是游戏摇杆模式，苹果可以直接眼球注视，手势语音等多种方式来操作空间中的元素。而且，这等于直接打破了原来电脑屏幕显示面积的制约。当然，创新的交互还是因为硬件，传感器和识别算法性能碾压别家的结果。
而且点睛之笔是还有面向外部的屏幕，让你依然可以向外界发出眼神交流信息！
4. 生态
传统vr到最后就沦落为看p站的工具，这还是因为内容生态和交互的问题。交互我们还是要看实际体验，但生态方面，苹果的基础已经赢了。虽然目前软件和内容方面只有手机和pad的app全面支持以及自家内容平台appleTV ，但发布会也拉上了小岛秀夫发布了死亡搁浅导演剪辑版的mac os平台游戏…想象空间还是足的
苹果和pixar的关系大家也知道，动画电影已经不是平面而是3D建模来做了，我觉得左手生态右手内容胯下硬件头上资本身边一堆产业链的苹果，完全可以做出更加交互式的像游戏一样的自由视角的电影… 毕竟具备本地渲染能力，也可以连接电脑。我希望xR设备能够革新化电影/剧本杀的场景。
这玩意的确可以说是软硬件内容都最完整的产品，贵正常，还是能有一波用户收割的。比如开发者。大家可以把盘子做起来。苹果在开发者生态这块的玩法已经很成熟了，运营起来肯定不得了。
5. 最后bb
首先，这玩意让我看到了一丝丝完全自动驾驶后的车辆有哪些内容玩法和交互套路，蛮期待的
其次，这玩意让我感觉到就是另一种桌面计算机的可能性，现在价格很高，也不便携，最能打动的人群应该还是资深游戏玩家/工业设计从业人员/还有我这种为了买中环楼盘放弃建筑面积的平时花钱大手大脚的城市人口。毕竟，买个oled大电视也很贵的。而且还占空间，而且小孩小老婆不让家里有电视。
@德古拉船长元年 @Navis-慢点评测 @常岩CY @枪声苍凉
一大早起来看了回放，结果一顿操作猛如虎，一看价格嘎腰子…
你说它贵么？是贵的。你说它好吗？也确实是好的。有点像单座跑车，同时只有一个人能享受它的牛批…
约三部苹果手机，你得到的是桌面级运算和渲染能力+业界最好的头显屏幕+眼动仪+次世代的空间UI操作系统。如果把它看成替代100寸+的oled智能电视，貌似还可以？而且还自带空间音频，等于有杜比atmos音响系统了。
本人非数码博主，但一直对xR领域比较感兴趣，觉得这产品还是挺牛的，稍微bb两句。
1. 先科普一下xR的分类：
- VR就是虚拟现实 全景显示屏+空间定位能力，类似你进入了另一个空间。但视觉上完全隔绝外界
- AR就是增强现实 外界视觉+额外一层信息。但其实就是透明屏幕+一些初级的和实景互动的能力
-MR就是混合现实 可以把自己的玩意投射在实景，并和实景产生交互
2. 硬件炸裂
这波苹果VR，实际上更像是MR。通过外部向机和激光雷达什么的把外景的视觉和深度信息扫描进索尼定制的4k 120hz micro oled屏幕，除了M2芯片外，还有R1芯片来处理实时的I/O信息。
空间音频依旧在线，虚拟画面在哪里，声音就在哪里。
苹果这家不拥有自有工厂的工业设计+tech+营销公司，却用上了领先业界的硬件规格，真的是强。其实供应商就是免费给苹果提供工业用地的“良心房东”，苹果安排自己的设备和工艺以及管理模式和erp系统，让供应商承担当地ESG以及其他负担。我给你绝对稳定的饭碗，你给我绝对稳定的成本。强势的一批。
毕竟也算是零售业，极其健康的现金流带来丰厚的家底可以烧数十亿美元，用8年时间和2000多人的跨国团队来打磨这惊人性能的产品。这在他们每年营收占比也就是一颗鼻屎而已，玩得起。
3. 划时代的UI/UX，吗？
其他家都是游戏摇杆模式，苹果可以直接眼球注视，手势语音等多种方式来操作空间中的元素。而且，这等于直接打破了原来电脑屏幕显示面积的制约。当然，创新的交互还是因为硬件，传感器和识别算法性能碾压别家的结果。
而且点睛之笔是还有面向外部的屏幕，让你依然可以向外界发出眼神交流信息！
4. 生态
传统vr到最后就沦落为看p站的工具，这还是因为内容生态和交互的问题。交互我们还是要看实际体验，但生态方面，苹果的基础已经赢了。虽然目前软件和内容方面只有手机和pad的app全面支持以及自家内容平台appleTV ，但发布会也拉上了小岛秀夫发布了死亡搁浅导演剪辑版的mac os平台游戏…想象空间还是足的
苹果和pixar的关系大家也知道，动画电影已经不是平面而是3D建模来做了，我觉得左手生态右手内容胯下硬件头上资本身边一堆产业链的苹果，完全可以做出更加交互式的像游戏一样的自由视角的电影… 毕竟具备本地渲染能力，也可以连接电脑。我希望xR设备能够革新化电影/剧本杀的场景。
这玩意的确可以说是软硬件内容都最完整的产品，贵正常，还是能有一波用户收割的。比如开发者。大家可以把盘子做起来。苹果在开发者生态这块的玩法已经很成熟了，运营起来肯定不得了。
5. 最后bb
首先，这玩意让我看到了一丝丝完全自动驾驶后的车辆有哪些内容玩法和交互套路，蛮期待的
其次，这玩意让我感觉到就是另一种桌面计算机的可能性，现在价格很高，也不便携，最能打动的人群应该还是资深游戏玩家/工业设计从业人员/还有我这种为了买中环楼盘放弃建筑面积的平时花钱大手大脚的城市人口。毕竟，买个oled大电视也很贵的。而且还占空间，而且小孩小老婆不让家里有电视。
@德古拉船长元年 @Navis-慢点评测 @常岩CY @枪声苍凉
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