"使用 LabVIEW 讓機器人動作更平穩，減少突然的移轉動作，這不但能節省時間，更能提高治療的成功度。"
治療癌症時，腫瘤科醫師會根據腫瘤的種類與分期，從幾種療法中挑選適合的。目前最常見的療法是光動力療法、手術、放射線療法、化學療法、荷爾蒙療法與免疫療法。

PDT 是一種特殊的光線療法，「光線療法」一詞泛指所有運用光線讓病人的身體產生助益的療法。PDT 這種新技術能夠在不傷害正常組織的情況下殺死有問題的組織。

進行 PDT 療法時病人會注射 1 種稱做光敏感劑的藥物。光敏感劑本身是無害的，對健康或不正常的組織都不會造成影響。但是，如果用雷射光照射塗了光敏感劑的組織時，光敏感劑就會被活化，只要受到光照射的組織就會很快地被殺死。運用謹慎的光線照射，這項技術便能針對不正常的組織，發揮更大的療效。
機器人

在黎巴嫩大學，我們開發了 1 種自動化操作機器人，主要的功能包括在執行 PDT 療法時快速掃瞄病人的皮膚。機器人會以圓形或橢圓形等幾何圖形的方式移動，將雷射頭對準病人的患處以摧毀腫瘤。

要在病人的身體上畫出幾何圖形需要 5 種動作：

3 種平移動作
Z 可以垂直控制治療的雷射頭
2 種旋轉動作
為了做到這 5 種動作，指揮系統必須產生指揮信號，並由電子迴路傳達到馬達驅動器，以控制 5 種對應的步進馬達。

指揮系統

NI LabVIEW 直接控制 4 個步進馬達 (X、Y、θ 與 Φ)；第 5 個馬達 (Z) 則由 Microchip Technology PICmicro 微控制器來控制。NI PCI-7334 動作控制器使用雙核心架構，由 1 個中央處理器 (CPU) 跟 1 個數位信號處理器 (DSP) 組成動作控制器的核心。

至於動作驅動器軟體方面，PCI-7334 使用 NI LabVIEW 編碼的指令與 Measurement & Automation Explorer (MAX) 的組態設定，產生指揮信號以轉動馬達。在 MAX 組態中，我們使用正轉 / 反轉脈波步進輸出組態；第 1 個輸出在順時鐘移動時會製造正轉脈波，而第 2 個輸出在逆時針移動時會製造反轉脈波。

電子迴路

機器人的頭部有 8 個光學開關的感應器，可以偵測出現在前方 1 公分的物品，以得知感應器與下方平面的距離。

為了保護動作系統不會遭受實體的損壞，也為了偵測軌跡的限制，所以每個軸都使用了 2 個實體限動開關，1 個向前，另 1 個向後。透過可以連接接頭 (pin) 的 NI UMI-7764 動作介面，所有的感應器、限動開關與馬達驅動器都直接連接到 PCI-7334。

X、Y、θ 與 Φ 軸的馬達驅動器與限動開關連接到 UMI-7764 的 4 個動作 I/O 接線台。 為了確保 5 個軸同時移動，第 1 和第 3 個 UMI-7764 斷點連結起來為第 5 個馬達 (Z軸) 的微控制器輸入信號。4 個感應器連到 UMI-7764 的類比輸入接線台，而其他的感應器則連到觸發 / 斷點接線台。有了控制桿，系統使用起來更便利。參數隨時可以修改、系統隨時都能暫停，雷射頭的位置也能調整。1 條 SH68‑C68‑S 導線將馬達控制器連到 UMI-7764。

軟體開發

我們將機器人組態簡化成 2D 應用，並使用 LabVIEW 模擬動作，做為開發軟體的第一步。然後將同樣的推理方法運用到 3D 問題上，並用簡化的 2D 應用所採納的流程來模擬動作。操作機器人的軟體就是程式化的 3D 模擬，可讀取實際的感應器信號並操作馬達。

這些程式的主要任務就是先讀取感應器的狀態（開或關），然後確認機器頭的動作。

NI 產品的優點

跟文字式的程式語言不同的是，LabVIEW 在創造應用時用圖示取代文字列，這大大簡化了軟體開發的過程。此外，LabVIEW 擁有的大型函示庫裡包含了大量的多用途 subVI，例如 FlexMotion，這類 subVI 已經在我們的軟體中廣泛使用了。

PCI-7334 動作控制器提供了解決最複雜的動作應用所需的效能與判斷力，可以做到完成指令、主機同步、I/O 反應，以及系統監督。使用 LabVIEW讓機器人動作更平穩，減少突然的移轉動作，這不但能節省時間，更能提高治療的成功度。