基于LabView的水电厂检测水下机器人上位机控制软件设计

曾广移 巩宇 王文辉 张先奎 覃丹

摘要：文章介绍了一种用LabVIEW编写的基于NI RT控制器的水下机器人上位机控制软件。这套软件用于实现控制系统的人机交互、数据记录与显示、上下位机之间的数据通信以及对水下机器人进行实时控制。软件采用LabVIEW经典的生产者一消费者模式，通过设置循环的优先级和执行时间，保证软件在读取状态数据的同时，可以实时完成对机器人主体的控制。

关键词：水下机器人；LabVIEW；上位机软件；实时控制

水电厂检测水下机器人主要用于静水条件下检测水电站大坝坝面（水下部分）、输水管道、进出水口闸门等水工建筑物和水工设备运行状况。由于水下环境较为复杂，其上位机控制软件除了需要完成对水下机器人水下运动的精确控制外，还需要其能在极短的时间内反馈系统状态信息，这就要求上位机控制软件能实时快速地向下位机发送控制命令，同时快速获取下位机的精确测量和反馈数据，同时实现控制信号的精确微调，各种应急状态的及时处理等[1]。

1 系统架构

本文所述水下机器人上位机控制软件，通过LabVIEW编写，在NI RT控制器上实时运行。软件完成手操盒控制命令读取，状态显示，运动控制，自主返航，故障监测，电源管理，设备控制，报警处理以及安全关机等功能。

水下机器人控制系统的硬件分为水面控制单元（上位机）和水下控制系统（下位机），二者都采用美国国家仪器（National Instruments，NI）的实时控制器，通过光纤以太网相连。……