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1983，哈佛大學的教育學教授Howard Gardner博士提出了多元智力的存在：語言智力、數理邏輯智力、空間智力、身體-知覺智力、音樂智力、人際交往智力、自我認知智力和自然觀察智力。今天，教育家們正致力于鼓勵學生發展對工程學的興趣并開發以上各種智力。教育家發現機器人能夠吸引學生的注意力，并提供可以使學生親身體驗的學習機會去開發各個方面的智力。 幫助學生探索科學和工程學概念，同時開發并充分發揮學生多方面智力的工具是至關重要的。應用NI LabVIEW圖形化編程能使學生專注于工程問題的解決，而不會因低水平的實現細節而氣餒。LabVIEW提供了高度集成的I/O，促進了基于實際項目和動手操作的教學方式。作為系統級的設計平臺，LabVIEW 使學生能夠在統一平臺上實現機器人的設計、建模及部署。 現在，LabVIEW被用于從幼兒園到大學研究的各等級教學中的機器人應用。學生不僅學習到數學、科學和工程概念，還學到了被工業界廣泛采用的編程范例。 美國國家儀器公司與LEGO®教育合作建立了WeDo，它是一款面向培養7歲及以上兒童動手實踐的機器人平臺。學生能夠創建類似鳥、鱷魚、飛機及更多其它東西的機器人，并可通過易用的基于LabVIEW的圖形化軟件實現控制。通過高級系統設計工具，如基于LabVIEW的工具，兒童能夠將他們的想象在現實中實現，根據他們的創造編寫故事，并在過程中與其他孩子互動。 
圖1. LEGO Education WeDo是培養7歲兒童動手實踐教學的機器人平臺。 LEGO MINDSTORMS NXT是基于LabVIEW圖形化編程軟件的另一款機器人平臺，幫助10歲及以上兒童設計機器人和解決工程問題，同時不會因為低水平的編程和實現細節而感到氣餒。板載ARM7微處理器的并行編程、算法設計和傳感器數據處理因LabVIEW圖形化編程而簡化。FIRST LEGO League (FLL)等競賽使9歲及以上兒童通過機器人和自己的研究能夠解決現實世界中的問題。
圖2. FLL使9歲及以上兒童通過機器人和自己的研究能夠解決現實世界中的問題。 針對高中水平，FIRST機器人競賽(FRC)使學生更加貼近現實世界中的專業體驗。有限的時間、資金和資源對學生提出了挑戰，要求在創新中盡可能協作。從2009年起，超過50,000名來自世界各地的學生參加了FRC，他們將采用NI CompactRIO 現場可編程門陣列(FPGA)可重配置嵌入式控制器作為機器人的大腦。競賽中他們能通過LabVIEW或ANSI-C對CompactRIO進行編程。通過模塊化的堅固的 CompactRIO硬件，團隊能夠實現復雜的視覺處理、機器人自我控制的操作或通過操縱桿人工控制的操作，并與各類傳感器和I/O交互。他們必須在6周內完成所有任務。
圖3. CompactRIO FPGA可重配置嵌入式控制器是FRC機器人的“大腦”。 機器人專家可通過LabVIEW輕松實現大多數前沿技術，如多核計算及并行處理。Victor Tango是一只佛吉尼亞理工大學與TORC Technologies公司的合作團隊，他們采用LabVIEW在無人車輛Odin上實現多核處理，并最終在DARPA城市挑戰賽上獲得第三名。團隊采用兩臺四核服務器及運行LabVIEW應用的CompactRIO來處理激光雷達(LIDAR)數據，并執行決策和控制算法。
圖4. 無人車輛Odin獲得DARPA城市挑戰賽的第三名。 新加波南洋理工大學研究人員采用LabVIEW集成傳感器和電機，最終部署到微控制器上成功開發了蜘蛛機器人，支持危險的救生任務。機器人的24個智能DC電機、智能視覺及距離傳感器、以及無線通信可在低功率Analog Devices (ADI) Blackfin處理器及其它處理器上實現，并使用LabVIEW進行實時并行處理和編程。
圖5. 南洋理工大學的研究人員開發了支持危險救生任務的蜘蛛機器人。 機器人技術激發了親身體驗、基于項目的多學科交叉，并促進開發和培養多種技能的教學形式，同時也演示了關鍵的科學和工程概念。今天，學生和教育者發現LabVIEW圖形化系統設計所帶來的直觀的、圖形化的方法是探索機器人技術的理想途徑。 Anu Saha是美國國家儀器公司的院校產品經理。他擁有田納西大學的計算機工程和電子工程學士學位。 來源：NI公司 |
