roboRIO

Introdução ao roboRIO


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O roboRIO é projetado especificamente com a FIRST em mente. O roboRIO tem uma arquitetura básica de processadores de tempo real + FPGA (field programmable gate array), porém mais poderoso, leve e menor do que alguns sistemas semelhantes usados na indústria.

O roboRIO é um controlador de robótica reconfigurável que inclui portas embutidas para circuitos integrados interconectados (I2C), interfaces seriais (SPI), RS232, USB, Ethernet, modulação de largura de pulso (PWM) e relés para conectar rapidamente os sensores e atuadores comuns usados em robótica. O controlador possui LEDs, botões, um acelerômetro embutido e uma porta de eletrônicos personalizados. Ele tem um processador dual-core ARM de tempo real Cortex-A9 a bordo e um FPGA Xilinx personalizável.

Informações detalhadas sobre o roboRIO podem ser encontradas no Manual do Usuário do roboRIO e nas especificações técnicas do roboRIO.

Antes de implantar programas no seu roboRIO, você deve primeiro criar a imagem do roboRIO:

Criando Imagem

Criando Imagem

Criando a Imagem do roboRIO 1


Antes de criar a imagem do seu roboRIO, você deve ter concluído a instalação do FRC Game Tools. Você também deve ter a alimentação do roboRIO devidamente conectada ao Painel de Distribuição de Energia. Certifique-se de que os fios de alimentação do roboRIO estejam seguros e que o conector esteja firmemente preso ao roboRIO (4 parafusos no total para verificar).

As instruções para imagem do roboRIO 2.0 estão aqui

Configurando o roboRIO

A roboRIO Imaging Tool será utilizada para a configuração do roboRIO

Conexão USB

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Conecte um cabo USB da porta USB Device do roboRIO ao PC. Isso requer um cabo USB Tipo A macho (extremidade padrão do PC) para Tipo B macho (quadrado com 2 cantos cortados), mais comumente encontrado como um cabo USB de impressora.

O roboRIO deve ser apenas imageado via conexão USB. Não é recomendado tentar a imagem via conexão Ethernet.

Instalação do Driver

O driver do dispositivo deve instalar automaticamente. Se você ver um pop-up "Novo Dispositivo" no canto inferior direito da tela, aguarde a instalação do driver completar antes de continuar.

Executando a Ferramenta de Imagem

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A ferramenta de imagem do roboRIO e a imagem mais recente são instaladas com o NI FRC® Game Tools. Lance a ferramenta de imagem clicando no atalho na Área de Trabalho. Se tiver dificuldades em imagear seu roboRIO, pode ser necessário clicar com o botão direito do mouse no ícone e selecionar Executar como Administrador.

A roboRIO Imaging Tool também está localizada no caminho: C:\Program Files (x86)\National Instruments\LabVIEW 2020\project\roboRIO Tool

roboRIO Imaging Tool

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Após o lançamento, a Ferramenta de Imagem do roboRIO fará a varredura em busca de roboRIOs disponíveis e indicará os encontrados na caixa do lado esquerdo superior. A caixa do lado esquerdo inferior exibirá informações e configurações para o roboRIO atualmente selecionado. O painel do lado direito contém controles para modificar as configurações do roboRIO:

Atualizando firmware

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O firmware do roboRIO deve ser pelo menos a versão 5.0 para trabalhar com a imagem de 2019 ou mais recente.

Para atualizar o firmware do roboRIO:

  1. Certifique-se de que seu roboRIO está selecionado no painel superior esquerdo.
  2. Selecione Atualizar Firmware no painel superior direito.
  3. Insira um número de equipe na caixa Número da Equipe.
  4. Selecione o arquivo de firmware mais recente no canto inferior direito.
  5. Clique no botão Atualizar.

Criando a imagem do roboRIO

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  1. Certifique-se de que o roboRIO está selecionado no painel esquerdo superior.
  2. Selecione Formatar Alvo no painel direito.
  3. Insira o número da sua equipe na caixa.
  4. Selecione a versão mais recente da imagem na caixa.
  5. Clique em Reformatar para iniciar o processo de imagem.

Processo de Imagem

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O processo de imagem vai demorar aproximadamente 3 - 10 minutos. Uma barra de progresso no canto inferior esquerdo vai indicar o estado do processo.

Imagem Completa

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Quando a imagem estiver completa, você deverá ver o diálogo acima. Clique em Ok, depois clique no botão Fechar no canto inferior direito para fechar a ferramenta de imagem. Reinicie o roboRIO usando o botão de reset para que o novo número da equipe tenha efeito.

Solução de Problemas

Se você não conseguir fazer a imagem seu roboRIO, as etapas de solução de problemas incluem:

Criando Imagem

Criando a Imagem do roboRIO 2


O NI roboRIO 2.0 inicializa a partir de um cartão microSD configurado com uma imagem de boot apropriada contendo o NI Linux Real-Time OS, drivers e bibliotecas específicas para FRC. O cartão microSD deve ser imageado com um laptop e um aplicativo que grava no SD conforme as instruções nesta página.

Fazer a imagem do roboRIO 2 diretamente com a roboRIO Imaging Tool não é suportado.

Requisitos do microSD

O NI roboRIO 2.0 suporta todos os cartões microSD. É recomendado usar um cartão com 2GB ou mais de capacidade.

Dicas de Operação

O NI roboRIO 2.0 requer um cartão microSD totalmente inserido contendo uma imagem válida para inicializar e operar conforme pretendido.

Se o cartão microSD for removido enquanto energizado, o roboRIO travará. Uma vez que o cartão microSD seja recolocado, o roboRIO precisará ser reiniciado usando o botão de reset ou dado um ciclo de energia.

Não ocorrerá dano algum pela remoção ou inserção do cartão microSD enquanto energizado, mas a melhor prática é realizar essas operações com o dispositivo desenergizado.

Antes de imagear seu roboRIO, você deve ter completado a instalação dos FRC Game Tools. Você também deve ter o roboRIO energizado corretamente ligado ao CTRE Power Distribution Panel ou REV Power Distribution Hub. Certifique-se de que os fios para o roboRIO estão seguros e que o conector está firmemente conectado ao roboRIO (4 verificações totais para checar).

Imageamento Direto para o Cartão microSD

A imagem será transferida para o cartão microSD usando uma ferramenta especializada de escrita, às vezes chamada de gravador. Várias utilidades estão listadas abaixo, mas a maioria das ferramentas que podem escrever imagens para o boot de um Raspberry Pi ou placas similares também produzirão um cartão SD inicializável para o roboRIO 2.0.

Os arquivos de imagem suportados são nomeados FRC_roboRIO2_YEAR_VERSION.img.zip. Você pode localizá-los clicando no botão SD na ferramenta de imagem do roboRIO e navegando até a pasta SD Images. É geralmente melhor usar a versão mais recente da imagem.

Se estiver usando um sistema operacional que não seja Windows, você precisará copiar este arquivo de imagem para aquele computador.

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Imagens do Raspberry Pi não irão inicializar no roboRIO porque o sistema operacional e os drivers são incompatíveis. Da mesma forma, uma imagem do roboRIO não é compatível com controladores Raspberry Pi.

Escrevendo a imagem com balenaEtcher

Escrevendo a imagem com Raspberry Pi Imager

Após escrever a imagem, o Windows pode solicitar para formatar o disco. Não formate, ou você precisará escrever a imagem novamente.

Configurando o Número da Equipe no roboRIO

O processo de escrita de imagem acima não define um número de equipe. Para corrigir isso, as equipes precisarão inserir o cartão microSD no roboRIO e conectar-se ao robô via um cabo USB tipo B. Com a roboRIO Imaging Tool, vá até Edit Startup Settings. Em seguida, preencha a caixa Team Number e clique em Apply.

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roboRIO Web Dashboard


O painel web do roboRIO é uma página da web integrada ao roboRIO que pode ser usada para verificar o status e atualizar as configurações do roboRIO.

Os usuários podem encontrar problemas ao usar o IE (Internet Explorer) devido à compatibilidade. Navegadores alternativos como o Google Chrome ou Mozilla Firefox são recomendados para a melhor experiência.

Abrindo o WebDash

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Para abrir o painel web, abra um navegador de internet e digite o endereço do roboRIO na barra de endereços (172.22.11.2 para USB, ou roboRIO-####-FRC.local onde #### é o número da sua equipe, sem zeros à esquerda, para qualquer interface).

Aba de Configuração do Sistema

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A tela inicial do painel web é a aba de Configuração do Sistema, que possui 5 seções principais:

  1. Barra de Navegação - Esta seção permite navegar por diferentes seções do painel web. As diferentes páginas acessíveis através desta barra de navegação são discutidas abaixo.
  2. Configurações do Sistema - Esta seção contém informações sobre as Configurações do Sistema. O campo Hostname não deve ser modificado manualmente, em vez disso, use a ferramenta de imagem do roboRIO para definir o Hostname baseado no número da sua equipe. Esta seção contém informações como o IP do dispositivo, versão do firmware e versão da imagem.
  3. Configurações de Inicialização - Esta seção contém as configurações de inicialização para o roboRIO. Elas são descritas no subpasso abaixo.
  4. Recursos do Sistema (não ilustrado) - Esta seção fornece um instantâneo dos recursos do sistema, como memória e carga de CPU.

Startup Settings

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Configuração de Rede

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Essa página mostra a configuração dos adaptadores de rede do roboRIO. Não é recomendado mudar qualquer configuração nessa página.