案例研究

搜索并摧毁:使用 Moku:Go 为 Bloodsport 战斗做准备

了解 BattleBots 团队成员如何使用软件定义仪器来加速设计、测试和组件验证

介绍

拳霸 是一款重量级的战斗机器人,专为破坏和娱乐而设计。 凶猛的机器人,探索频道热门节目第七季的参赛选手 战斗机器人,有一个 46 英寸(117 厘米)的旋转臂,旨在对竞争对手的机器人造成最大的伤害。

Bloodsport(图 1)重达 250 磅(113 千克),并以令人难以置信的 14 马力(10.4 千瓦)驱动功率、四个驱动电机、两个武器电机和高达 30 马力(22.4 千瓦)的功率攻击敌人的武器威力。 翻译:这个机器人装了一个卑鄙的拳头。 如此繁多复杂的攻防需求,血战团队不得不精心打造机器人。 在长达一年的建设过程中,团队成员转向 Moku:Go 设计、测试和验证基本系统组件。

图1: Bloodsport,BattleBots 第七季中的战斗机器人

Moku:Go 是 Liquid Instruments 为工程教育和一般行业量身定制的灵活、便携的软件定义仪器解决方案。 软件定义的功能使 Moku:Go 能够在一个紧凑的设备中提供电子和电信实验室常用的 14 多种不同仪器。 Moku:Go 具有多达四个电源、一个数字输入/输出端口、两个模拟输入和两个模拟输出,可实现全面的端到端机器人测试。

挑战

战斗机器人由许多相互关联的子系统组成。 他们需要单独工作,一起工作,并且——尽可能地——在机器人被翻转、刺伤、切割和粉碎时继续工作。 接口设计用于隔离故障,组件指定用于非常广泛的操作范围。 尽管如此,没有制造商针对角磨机的行为指定他们的设计,因此系统、子系统和组件级别的测试和验证对于成功的活动至关重要。

通过使用 Moku:Go 验证组件并彻底审查设计的每个部分,该团队可以确保 Bloodsport 在战斗中保持自己的地位。 比赛期间,队员们架设机器人和测试设备的空间极其有限。 从各种零件和实验室材料到机器人本身和指定的工作人员,一切都必须适合指定的 10 英尺 x 10 英尺(3 米 x 3 米)房间。 由于空间有限,团队需要紧凑便携的设备。

一旦进入赛场,大多数战斗机器人不会接受传感器输入或调制进出信号。 该团队的遥测主管和主要软件开发人员 Riko Balakit 试图引入新的设计改进,使 Bloodsport drive 更像一款视频游戏。

解决方案

为了测试所需的各种电子元件和子系统,Bloodsport 团队使用了 Moku:Go 示波器/电压表,设备上可用的 14 多种乐器之一。 在引入 Moku 之前:进入设计过程,Riko 依靠的是一款小屏幕便携式示波器,它缺乏直观的界面,并且不提供完成设计评估所需的性能规格或附加功能。 Moku:Go 无需忍受得克萨斯州奥斯汀繁忙的交通,在当地实验室进行测量,而是让 Riko 可以远程工作并在家进行测试,而无需牺牲传统示波器的工作台空间(图 2)。

“Moku:Go 的界面是我喜欢的地方,”Riko 说。 “它真的很紧凑。”

Bloodsport 的组件测试

图 2:Riko 的家用组件测试装置,配备 Moku:Go 示波器、波形发生器和电源

由于 Riko 与团队其他成员的距离为 2,000 英里(3,200 公里),因此轻松的数据共享对于所使用的任何测试和测量设备都是至关重要的要求。 他们可以轻松地共享从奥斯汀到马萨诸塞州波士顿的屏幕截图和视频捕获,并且可以选择在屏幕共享 Moku:Go 应用程序的同时举行小组调试会议。

在使用嵌入式 波形发生器 和示波器,Riko 能够验证信号保真度并将结果轻松导出给团队的其他成员。 一旦团队聚集在竞技场进行战斗,Moku:Go 就足够紧凑,可以随身携带进行最后一刻的测试和验证。

结果

该团队在整个设计过程中完成了广泛的组件测试。 他们确定了微控制器保护的基本组件,证明了子系统的互连,并确定了哪些部分需要进一步评估。 Riko 开始使用 Moku:Go 后,团队发现他们选择的光耦合器的转换率不足以可靠地支持他们的内部通信总线。

通过验证光耦合器,他们提高了环中的可控性和稳健性(图 3)。 该团队计划使用 Moku:Go 在此过程的早期测试新耦合器,以消除任何无法提供最佳性能的组件。 此外,团队成员还验证了为防止 30 至 60 V 电池出现电压尖峰而选择的大容量电容器和二极管。 他们确认了操作并调整了电池消除电路的设计,直接保护系统中的微控制器免受高于 5 V 的电压。

使用示波器验证光耦合器的操作

图 3:使用示波器验证光耦合器的运行

展望未来,Riko 计划使用 Moku:Go 逻辑分析仪/码型发生器 验证微控制器通信。 在测试设计改进时,例如新的微控制器和更小的组件,该团队还将使用 Moku:Go 来验证功能和性能。 

“它非常易于使用,”Riko 说。 “只需几分钟即可将其从盒子中拉出并进行设置,而且它正在运行。”

30 月 XNUMX 日在探索频道收看 BattleBots,观看 Bloodsport 对抗 Rotator 的比赛。 

要了解更多有关 Moku:Go 或者如果您想安排演示,请联系我们 info@liquidinstruments.com.