بهترین زبان برنامه نویسی رباتیک چیست؟
زبان برنامه نویسی رباتیک به طراحی و ایجاد دستگاه های قابل برنامه ریزی که با نام ربات شناخته می شوند کمک می کند.
صنعت رباتیک رشد بسیار خوبی را تجربه کرده است. تعداد زیادی زبان برنامه نویسی وجود دارد و انتخاب یکی از آن ها برای مهندسان رباتیک ممکن است چالش برانگیز باشد. در این مطلب، به معرفی بهترین زبان های برنامه نویسی و ویژگی های هر کدام از آنها می پردازیم.
قبل از آن بهتر است با مفهوم رباتیک بیشتر آشنا شویم. رباتیک شاخه ای از فناوری است که تمرکز آن روی توسعه و ساخت ربات ها قرار دارد. ربات ها با توجه به برنامه ریزی خود می توانند طیف وسیعی از وظایف، از فعالیت های تخصصی تا کارهای روزمره انسان را انجام دهند.
رشته Robotics فناوری و مهندسی را به منظور رسیدن به اهداف خود با هم ترکیب می کند. می توان ردپای مهندسی رباتیک را در بسیاری از صنایع تولیدی مشاهده کرد. برای اطلاعات بیشتر درباره رباتیک بهتر است مقاله علم رباتیک را مطالعه کنید.
فهرست عناوین این مطلب:
زبان برنامه نویسی C و C++
زبان برنامه نویسی رباتیک از کتابخانه های سخت افزاری یا Hardware Libraries استفاده می کند. بسیاری از این کتابخانه های سخت افزاری بر اساس زبان های برنامه نویسی C و C++ نوشته شده اند. بنابراین می توان گفت که یادگیری این زبان ها برای مهندسان رباتیک ضروری به نظر می رسد.
کتابخانه های سخت افزاری کاربرد بسیاری دارند. برای مثال، می توان به امکان تعامل با سخت افزارهای سطح پایین و امکان عملکرد بلافاصله اشاره کرد. این زبان های برنامه نویسی برای اهداف مختلفی مورد استفاده قرار می گیرند.
استفاده از زبان C++ و زبان C به اندازه زبان هایی مثل پایتون یا متلب آسان نیست. چرا که برای پیاده سازی توابع در این زبان ها، ممکن است به وقت بسیار بیشتری نیاز باشد. چیزی که باعث می شود C و C++ برای رباتیک مناسب باشند، Real-time Performance یا عملکرد آنی است. به همین دلیل می توان آن ها را نزدیک ترین زبان به یک زبان استاندارد برای رباتیک در نظر گرفت.
بیشتر بخوانید: پلتفرم اپن سورس آردوینو چیست و چه کاربردی در رباتیک دارد؟
زبان برنامه نویسی پایتون
زبان برنامه نویسی رباتیک باید دارای هماهنگی هایی با سیستم عامل ROS باشد. سیستم عامل ROS که مخفف Robotic Operating System است، در واقع به صورت چارچوب متن بازی برای نوشتن کدهای برنامه های رباتیک تعریف می شود. برای نوشتن این کدها معمولا از دو زبان استفاده می شود. یکی زبان C++ و دیگری زبان پایتون.
یکی از ویژگی های جذاب پایتون را می توان سهولت در استفاده نامید. این زبان بسیاری از چیزهایی که در برنامه نویسی ممکن است طول بکشند را کوتاه تر می کند. برای مثال، می توان به تعریف انواع متغیرها و جایگزینی آن ها اشاره کرد.
تعداد زیادی کتابخانه رایگان برای Python وجود دارد که برای بسیاری از عملکردها می توان از آن ها استفاده کرد. این زبان همچنین می تواند به آسانی با کدهای C++ و C اتصال پیدا کند. به همین خاطر می توان کد نویسی های سنگین را با این زبان ها انجام داد تا از افت عملکرد جلوگیری شود.
برای طراحی انواع ربات مثل ربات های پرنده یا مولتی روتور ها حتما باید زبان برنامه نویسی رباتیک بلد باشید.
زبان برنامه نویسی جاوا
زبان برنامه نویسی رباتیک برای اینکه بتواند وظایف مورد نظر را به ربات ها انتقال دهد، باید از توابع استفاده کند. جاوا طیف گسترده ای از رابط های برنامه نویسی کاربردی یا API را ارائه می کند که با نیازهای شاخه رباتیک کاملا مطابقت دارند. این زبان به دلیل برخورداری از ویژگی های سطح بالای مورد نیاز، در رباتیک بسیار محبوب است. می توان از الگوریتم های Java برای یادگیری ماشینی، پردازش دیگر زبان ها و همچنین شبکه های مخصوص استفاده کرد.
زبان برنامه نویسی Java به توسعه دهندگان این امکان را می دهد که کدهای مشابه را روی ماشین های مختلف اجرا کنند. چرا که این زبان یک زبان تفسیری محسوب می شود و با استفاده از قابلیت هایی مثل ماشین مجازی امکان اجرای دستورالعمل ها را فراهم می کند.
زبان برنامه نویسی متلب
زبان برنامه نویسی رباتیک بعضی مواقع برای تجزیه و تحلیل داده ها و توسعه سیستم های کنترل مورد استفاده قرار می گیرد. متلب یک زبان برنامه نویسی بسیار مناسب برای این اهداف محسوب می شود. از این زبان به طور گسترده برای اهدافی مثل تحقیقات و پردازش داده ها استفاده می شود.
در زمینه رباتیک، یک جعبه ابزار جامع MATLAB وجود دارد که حتی می توان از آن برای توسعه تمام سیستم رباتیک استفاده کرد.
متلب یک زبان برنامه نویسی ضروری برای اهدافی مثل محاسبات، مدل سازی، شبیه سازی، نمونه سازی و توسعه الگوریتم ها محسوب می شود. در رباتیک از این زبان به طور گسترده در پردازش تحقیقات و اطلاعات استفاده می شود. اگر می خواهید سیستم های کنترلی را پیاده سازی کنید، باید با زبان متلب آشنایی داشته باشید.
کدام زبان برنامه نویسی را باید برای رباتیک یاد بگیریم؟
زبان برنامه نویسی رباتیک به معنای استفاده از تنها یک زبان نیست. برای شروع، بهتر است زبان C و C++ را یاد گرفت. این زبان ها تاثیر زیادی در الگوریتم های ادراک، حرکت و کنترل رباتیک دارند. یادگیری زبان C می تواند یادگیری دیگر زبان های سطح بالا مثل پایتون و C++ را آسان تر کند. چرا که یاد خواهید گرفت چگونه همه چیز را به صورت دستی پیاده سازی کنید. همچنین مهارت های برنامه نویسی شما را تقویت می کند.
برای فعالیت در زمینه رباتیک، یادگیری علوم کامپیوتر مثل برنامه نویسی ضروری است. کد نویسی را می توان یکی از جنبه های اساسی رباتیک در نظر گرفت. مهندسان رباتیک باید یاد بگیرند چگونه از متغیرها و توابع خاص استفاده و عبارات شرطی را ایجاد کنند.
ربات ها از سخت افزار، قطعات الکترونیکی و حسگرها تشکیل می شوند. البته برای ایجاد هماهنگی میان این قطعات، به برنامه نویسی و انتخاب زبان مناسب نیاز است.
بد نیست به زبان برنامه نویسی پاسکال هم اشاره کنیم. این زبان شاید کمی قدیمی به نظر برسد، اما با یادگیری آن می توانید با اصول بسیاری از زبان های رباتیک صنعتی آشنا شوید. تقریبا تمام سازندگان ربات ها از زبان برنامه نویسی اختصاصی خود استفاده می کنند که با یادگیری پاسکال می توانید راحت تر با آن ها کار کنید.
زبان برنامه نویسی پاسکال را می توان یک زبان پایه برای بسیاری از زبان های اختصاصی رباتیک نامید.
امیدواریم با خواندن این مقاله از تیم تحریریه آسمان ایکس اطلاعات کافی را در مورد زبان برنامه نویسی رباتیک دریافت کرده باشید.
منابع:
ممنون، راهنمایی خوبی انجام دادین 🙏🙏