چه نرم افزاری برای برنامه نویسی ربات ها در شیراز استفاده می شود؟
چه نرم افزاری برای برنامه نویسی ربات ها در شیراز استفاده می شود؟
سیستم عامل روبات ها (ROS)
Robot Operating System یک میان افزار – مجموعه ای از چارچوب های نرم افزاری برای توسعه نرم افزار ربات است. در حالی که ROS یک سیستم عامل نیست، خدمات طراحی شده برای یک خوشه کامپیوتری ناهمگن را ارائه می دهد.
این شامل:
انتزاع سخت افزاری
کنترل دستگاه سطح پایین
پیاده سازی عملکرد رایج
انتقال پیام بین فرآیندها
مدیریت بسته
به عنوان مثال، پروژه منبع باز، ROS-Industrial قابلیت های ROS را به اتوماسیون تولید و روباتیک گسترش می دهد. به این ترتیب، مخزن آن شامل رابط های منحصر به فرد برای روبات های صنعتی است.
اینها شامل دستکاریهای صنعتی، گیرهها، حسگرها و شبکههای دستگاه است.
مزیت حیاتی سیستم عامل ربات نحوه اجرا و برقراری ارتباط نرم افزار است. این به برنامه نویسان اجازه می دهد تا نرم افزارهای پیشرفته را بدون دانستن نحوه کار سخت افزار خاصی طراحی کنند.
ROS در حال حاضر هر ماه مه یک نسخه جدید را پس از انتشار نسخه های Ubuntu LTS عرضه می کند. به طور مشابه، ROS2 هر شش ماه یک نسخه جدید منتشر می کند - در دسامبر و جولای.
نرم افزار کنترل ربات در شیراز
همانطور که ممکن است حدس بزنید، نرم افزار کنترل ربات، برنامه ای برای کنترل ربات ها است. این مجموعه ای از دستورات کدگذاری شده است که به ماشین می گوید چه وظایفی را به طور مستقل انجام دهد.
برخی از کارهای روزمره که یک نرم افزار ربات کنترل می کند شامل حلقه های بازخورد، فیلتر کردن داده ها، مکان و به اشتراک گذاری داده است.
نرم افزار ربات ماهیت بسیار اختصاصی دارد. به این ترتیب، سازندگان سخت افزار ربات معمولاً باید نرم افزار خود را برای کار با دستگاه ارائه دهند.
چگونه برنامه نویسی رباتیک را یاد بگیرم؟
از بیش از 1500 زبان برنامه نویسی در جهان، تنها ده زبان در زمینه رباتیک محبوب هستند. اینها عبارتند از Pascal، Scratch، Industrial Robot Language، LISP و Prolog. همچنین C/C++، Python، JAVA، C# /.NET، MATLAB و زبان توصیف سخت افزار نیز وجود دارد.
در اینجا به تفکیک زبان های برنامه نویسی ربات در شیراز به ترتیب مفید بودن آورده شده است.
1. پاسکال
پاسکال یک زبان پایه است - به معنای واقعی کلمه بر اساس زبان BASIC - طراحی شده برای تشویق شیوه های برنامه نویسی خوب. به این دلیل که از برنامه نویسی ساخت یافته و ساختار داده استفاده می کند.
این زبان برنامه نویسی همچنین پایه ای برای چندین زبان ربات صنعتی است. به همین دلیل، این یک نقطه شروع عالی برای افرادی است که به دنبال برنامه نویسی ربات های صنعتی هستند.
در حالی که پاسکال ممکن است برای استفاده روزمره خیلی قدیمی باشد، می تواند به شما کمک کند با سایر زبان های ربات صنعتی آشنا شوید. به این ترتیب، می توانید برندهای مختلف ربات را کشف کنید.
2. خراش
خراش در میان رباتیک نوازان بسیار محبوب است و دلایل خوبی دارد. زبان برنامه نویسی بصری اساساً شامل کشیدن و اتصال بلوک ها است.
در نتیجه، برای برنامه نویسان جدید - کاربران بین سنین هشت تا شانزده سال ایده آل است. علاوه بر این، Scratch زبان انتخابی در بیشتر باشگاههای روباتیک و کلاسهای فناوری مدرسه است.
بعید است که اکثر متخصصان رباتیک با تجربه هیچ ربات صنعتی را در اسکرچ بنویسند. با این حال، این زبان راه مفیدی را برای مبتدیان برای ورود به رباتیک فراهم می کند.
3. زبان های ربات صنعتی
امروزه تقریباً هر رباتی با زبان برنامه نویسی ربات اختصاصی خود ارائه می شود.
همانطور که ممکن است حدس زده باشید، این یک موضوع طولانی مدت در رباتیک صنعتی بوده است. این بدان معناست که کاربران باید هر بار که از یک برند جدید روبات استفاده می کنند، یک زبان جدید یاد بگیرند.
به عنوان مثال، روباتهای Fanuc از Karel، Yaskawa از INFORM، Kuka از KRL (زبان ربات Kuka) و ABB از زبان برنامهنویسی RAPID استفاده میکنند. لیست ادامه دارد.
برخی از چارچوب های برنامه نویسی همه منظوره - مانند ROS Industrial - شروع به ارائه گزینه های استاندارد شده اند. با این حال، تکنسین ها هنوز هم احتمالاً از زبان اختصاصی استفاده می کنند.
4. LISP و Prolog
حوزه هوش مصنوعی اخیراً محبوبیت بیشتری پیدا کرده است. در نتیجه، زبان های برنامه نویسی مختلف هوش مصنوعی اکنون بیش از هر زمان دیگری مورد توجه قرار گرفته اند. LISP و Prolog دو تا از این زبانها هستند.
LISP یکی از اولین زبان های برنامه نویسی است. در نتیجه، ایدههای بسیاری را در علوم کامپیوتر، مانند مدیریت ذخیرهسازی خودکار، شرطیها، بازگشت و توابع مرتبه بالاتر، پیشرو کرد.
در همین حال، Prolog یکی از اولین زبان های برنامه نویسی منطقی بود. علاوه بر مفید بودن برای پردازش زبان طبیعی، Prolog برای اثبات قضیه، سیستم های خبره و برنامه ریزی خودکار نیز استفاده می شود.
در واقع، شما می توانید هوش مصنوعی را با استفاده از زبان های دیگر این لیست برنامه ریزی کنید. با این حال، LISP و Prolog بخش ضروری برخی از پیاده سازی های هوش مصنوعی هستند.
همچنین شایان ذکر است که رباتیک و هوش مصنوعی دو حوزه مجزا هستند.
5. زبان توصیف سخت افزار
مهندسانی که وسایل الکترونیکی سطح پایین را برای روبات ها ایجاد می کنند از زبان های توصیف سخت افزار برای توصیف نمونه های اولیه خود استفاده می کنند.
به لطف HDL، برنامه نویسان می توانند به سرعت یک مدار را با استفاده از کلمات و نمادها توصیف کنند. سپس نرم افزار توسعه می تواند آن توضیحات متنی را برای پیاده سازی به داده های پیکربندی تبدیل کند.
محبوب ترین زبان های توصیف سخت افزار Verilog و VHDL هستند. و آنها به طور گسترده برای برنامه ریزی آرایه های دروازه قابل برنامه ریزی میدانی (FPGA) استفاده می شوند.
6. متلب
مهندسان رباتیک برای تجزیه و تحلیل داده ها و توسعه سیستم های کنترل به متلب متکی هستند. جدای از پردازش داده ها، برخی از دوره های دانشگاهی نیز از این زبان برنامه نویسی برای اهداف تحقیقاتی استفاده می کنند.
با این حال، مهندسان رباتیک از MATLAB و Simulink برای طراحی برای اهداف مختلف استفاده می کنند. این شامل:
الگوریتم های تنظیم
مدلسازی سیستمهای دنیای واقعی
تولید کدها به صورت خودکار
علاوه بر این، آنها این عملکردها را از یک محیط نرم افزاری انجام می دهند.
7. C# /.NET
سی شارپ یک زبان برنامه نویسی اختصاصی مایکروسافت است. این زبان اصلی Microsoft Robotics Developer Studio است – یک محیط مبتنی بر ویندوز برای کنترل و شبیه سازی ربات.
به این ترتیب، محققانی که می خواهند از این سیستم استفاده کنند باید C# را یاد بگیرند. علاوه بر این، زبان برنامه نویسی همچنین به عنوان پایه ای برای برخی از موتورهای واقعیت مجازی محبوب مانند Unity عمل می کند.
با این گفته، C# ممکن است ساده ترین زبان برنامه نویسی برای یادگیری نباشد. شروع با C/C++ را در نظر بگیرید.
8. جاوا
جاوا یک زبان برنامه نویسی مبتنی بر کلاس، شی گرا، همه منظوره است. این برنامه طوری طراحی شده است که به توسعه دهندگان برنامه اجازه می دهد یک بار بنویسند و در هر جایی اجرا شوند (WORA).
به عبارت دیگر، کد جاوا می تواند بر روی هر پلتفرمی که از جاوا پشتیبانی می کند بدون نیاز به کامپایل مجدد اجرا شود. به این ترتیب، استفاده از کدهای مشابه در ماشین های مختلف امکان پذیر می شود.
جاوا در برخی از جنبه های رباتیک بسیار مفید است. به عنوان مثال، یکی از زبان های اصلی در هوش مصنوعی مدرن مانند AlphaGo و IBM"s Watson است.
9. پایتون
پایتون یکی از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی است که به لطف زمینه یادگیری ماشینی در حال رشد است. در واقع، IEEE Spectrum آن را به عنوان برترین زبان برنامه نویسی در سال 2019 توصیف کرد.
مزیت قابل توجه این زبان برنامه نویسی سهولت استفاده از آن است. با پایتون، چیزهایی که در برنامه نویسی زمان می برند - مانند تعریف و ارسال انواع متغیرها - غیر ضروری می شوند.
- علاوه بر این، تعداد زیادی کتابخانه رایگان برای پایتون در دسترس است. در نتیجه، برنامه نویسان برای اجرای برخی از عملکردهای اساسی مجبور به «اختراع مجدد چرخ» نخواهند بود.
10. C / C++
C و C++ زبان برنامه نویسی شماره یک در رباتیک است و دلایل واضحی دارد.
چندین کتابخانه سخت افزاری در رباتیک از C یا C++ استفاده می کنند. علاوه بر این، این کتابخانه ها امکان تعامل با سخت افزارهای سطح پایین را فراهم می کنند. و همچنین از عملکرد بلادرنگ پشتیبانی می کنند.
امروزه، C++ در رباتیک بسیار مفیدتر از C است. با این حال، زبان دوم یکی از کم مصرف ترین زبان های برنامه نویسی موجود است.
توجه داشته باشید که استفاده از C/C++ به آسانی پایتون یا متلب نیست. نه تنها اجرای همان عملکرد با استفاده از C به زمان بیشتری نیاز دارد، بلکه به خطوط کد بیشتری نیز نیاز دارد.
با این حال، رباتیک به شدت بر عملکرد زمان واقعی متکی است. در نتیجه، C و C++ نزدیکترین چیزها به یک زبان استاندارد برای روباتهای برنامهنویسی هستند.
کدام زبان برنامه نویسی روباتی را باید یاد بگیرید؟
بر اساس این پست، ممکن است به این نتیجه برسید که یادگیری Python یا C/C++ باید اولین قدم باشد. اگرچه این نتیجه گیری ممکن است دقیق باشد، اما پاسخ به این سادگی نیست.
پاسخ صحیح این است که زبان برنامه نویسی را یاد بگیرید که در حال حاضر برای شما منطقی تر است. در اینجا دلیل است.
در ابتدا، شما فقط باید بر روی توسعه شیوه های برنامه نویسی قابل قبول تمرکز کنید. اگرچه این امر می تواند شامل یادگیری بسیاری از زبان ها باشد، شما فقط باید یکی را انتخاب کنید که برای شما طبیعی باشد.
چنین زبانی باید به شما اجازه دهد تا برنامه ها را به سرعت و به راحتی توسعه دهید. با این حال، باید با سخت افزار رباتیک شما هم تناسب داشته باشد.
برای اکثر مردم، آن زبان برنامه نویسی پایتون است. یادگیری آن آسان و قدرتمند است - به لطف کتابخانه های عظیم. بعد از پایتون، ممکن است بخواهید C و C++ را برای ارتباط با درایورهای سخت افزار روباتیک یاد بگیرید.
با این حال، اگر زیر 16 سال سن دارید یا تجربه برنامه نویسی ندارید، ممکن است بخواهید از ابتدا شروع کنید - بدون جناس.
بازی های برنامه نویسی برای کودکان: راهی سرگرم کننده برای یادگیری برنامه نویسی کامپیوتری
اولین پلتفرم بهینه سازی محتوای وب هوش مصنوعی فقط برای نویسندگان