挑战: 开发一种灵活、高带宽的机器人系统，以模拟和测量有翅昆虫的飞行模式。解决方案: 利用LabVIEW软件与CompactRIO硬件，创建一个快速、模块化且易于使用的仿生机器人平台，它集成了工业协议和实时闭环激励信号生成功能。通过CompactRIO和LabVIEW，我们探索了飞虫如何精确控制其飞行。苍蝇能够高速追逐并准确降落在盘子边缘，这种机动性引起了极大兴趣。我们可以借鉴苍蝇作为模型系统来研究神经信息处理、空气动力学以及遗传学。此外，苍蝇还能以高速与精度使用生物传感器和执行机构。人们对它们这类能力感到好奇，但难以进行深入研究。

为了实现高带宽、低延迟并具备灵活界面的测量和激励装置，我们需要考虑到跨学科合作研究的易用性和模块化特点。利用CompactRIO与LabVIEW图形系统设计软件，我们研究了飞虫如何实现卓越的飞行控制。在实验中，我们采用数字I/O模块连接基于LED的视觉激励场，以时间空间分辨率精确刺激苍蝇视觉系统。而记录昆虫响应则需要快速可扩展采集系统，LabVIEW提供了速度与模块化所需，同时将这些信号作为实时反馈生成刺激信号，从而将苍蝇嵌入科技体系。

我们开发了一项试验，在其中一只果蝇被绳子拴住，其行为控制伊普克（e-puck）机器人。这台小型移动机器人是大学项目之一，被设计用于穿越障�stacle环境。在绑定照相机及接近传感器后，可获得反馈，用以确定展示给苍蝇的视觉刺激、翅振频率及幅度等参数，以控制机器人的运动。在实验过程中，昆虫-机械体之间会发生传递函数变化，为多种试验模式提供可能性。

“高速电影：加速LED视觉场”包括8个绿色LED面板，它们通过I2C协议连接至定制设备。在先前的设计中，由一条总线统控所有航行。但为了提高帧率并根据昆虫反馈调节视觉激励，我们必须采用多条并行总线，最终选择NI cRIO-9014实时I/O及其可重新配置嵌入式箱体代替初期设置。

在实验装置中，一只果蝇被绳子拴在环形LED面板阵列中心。当昆虫无法移动但仍能拍打翅膀，并按照自由飞翔方式操作时，将行为状态矢量通过UDP包发送至主机运行LabVIEW。一旦应用自定义传递函数计算更新轮转速数值，便通过蓝牙发送至伊普克上。此过程使得来自机械体反馈改变对昆虫显示方式中的每个元素，因此调整为匹配新的数据流向。

当我们利用昆虫操纵机械体时，不断修改从机械体设备收到的反馈影响着对昆虫呈现出的视觉内容。该内容由三台安装在顶部的小型照相机及八个接近传感器提供，每次捕捉10Hz频率102像素照片；每秒20Hz输出数据至 CompactRIOLabVIEW 互联网络服务单位(INS) 显示出交互效应说明创意思维上的进步。此类创新技术不仅促进了解生物物理行为，还推动未来工程师进一步完善产品性能，使之更适合复杂环境下工作需求，让人类社会受益匪浅。