計算機視覺程序員會給出與認知機器人不同的答案。每個人都不同意什麽是“最好的編程語言”,語言應該先學,哪怕是最現實的答案,因為這取決於妳要開發的應用類型和妳使用的系統。
十種流行的機器人編程語言
世界上有1500多種編程語言,是機器人領域最流行的十種編程語言。每種語言對機器人都有不同的優勢:
10.?基礎?/?帕斯卡
作為幾種工業機器人語言基礎的BASIC和Pascal如下。BASIC是為初學者設計的(它代表初學者的通用符號指令代碼),這使它成為壹個非常簡單的語言起點。Pascal旨在鼓勵小號良好的編程習慣,並引入了指針等構造,這是從普通版本制作更復雜語言的壹個很好的“敲門磚”。這年頭,兩種語言都有點過時,有利於“日常使用”。但是,如果妳想做大量的底層編碼,或者想熟悉其他工業機器人語言,可以學習壹下。
9.工業機器人語言
幾乎每個機器人制造商都開發了自己專有的機器人編程語言。妳可以通過學習Pascal來熟悉其中的壹些。然而,每次開始使用新的機器人時,妳仍然需要學習壹門新的語言。
ABB有快速編程語言。庫卡有KRL(庫卡機器人語言)。Comau使用PDL2,安川使用INFORM,川崎使用AS。那麽,發那科機器人用卡雷爾St?ubi機器人使用VAL3,通用機器人使用URScript。
近年來,像ROS Industrial這樣的編程選項開始為程序員提供更加標準化的選項。但是,如果妳是技術人員,妳更可能使用制造商的語言。
8.?口齒不清
LISP是世界上第二古老的編程語言(FORTRAN更古老,但只有壹年的歷史)。它不像這個列表中的許多其他編程語言那樣被廣泛使用;?不過在人工智能編程中還是很重要的。ROS的壹部分是用LISP寫的,雖然妳不需要知道如何使用ROS。
7.?硬件描述語言
硬件描述語言基本上描述了電子設備的編程方式。這些語言對於壹些機器人專家來說非常熟悉,因為它們用於對現場可編程門陣列(FPGA)進行編程。FPGA允許妳在不實際生產矽芯片的情況下開發電子硬件,這使得它們更快更容易開發。
如果妳不是電子樣機,妳可能永遠不會用HDL。即便如此,知道它們的存在也是很重要的,因為它們與其他編程語言完全不同。壹方面,所有的操作都是並行執行的,而不是用基於處理器的語言。
6.?裝配
國會允許妳用“1級0級”編程,這是最低級別(或多或少)。最近大部分的低級電子設備都需要編程。隨著Arduino等微控制器的興起,妳可以用C/C ++輕松編程到這個級別,這意味著大部分機器人可能不是必須的。
5.?矩陣實驗室
MATLAB及其開源親戚,如Octave,非常受壹些機器人工程師的歡迎,用於分析數據和開發控制系統。還有壹個非常流行的MATLAB機器人工具箱。我認識用MATLAB開發整個機器人系統的人。如果妳想分析數據,生成高級圖形或者實現控制系統,妳可能需要學習MATLAB。
4.?C#?/?。網
C #是微軟提供的專有編程語言。我包括C #/。NET在這裏,主要是因為微軟機器人開發者工作室使用它作為主要語言。如果要用這個系統,可能要用C #。但是,先學習C/C ++可能是長期培養編碼技能的好選擇。
3.?Java 語言(壹種計算機語言,尤用於創建網站)
壹些計算機科學學位使用Java教學作為他們的第壹編程語言。Java對程序員“隱藏”了底層的內存功能,這使得它比C更容易編程,但這也意味著妳不太了解代碼實際上是做什麽的。如果妳是從計算機科學背景(很多人,尤其是研究型)來的機器人,妳可能學過Java。和C #和MATLAB壹樣,Java是壹種解釋語言,也就是說它不會被編譯成機器碼。相反,Java虛擬機在運行時解釋指令。使用Java的理論是,因為有了Java虛擬機,妳可以在許多不同的機器上使用相同的代碼。在實踐中,這並不總是有效的,有時會導致代碼運行緩慢。但是,Java在機器人的某些部分非常受歡迎,所以妳可能需要它。
2.?計算機編程語言
Python近年來有了很大的復蘇,尤其是在機器人方面。壹個原因可能是Python(和C ++)是ROS中的兩種主要編程語言。和Java壹樣,它是壹種解釋語言。與Java不同,這種語言的主要焦點是易用性。很多人覺得這樣很好。
Python省去了編程中很多耗時的常規事情,比如定義和轉換變量類型。此外,還有大量的免費庫,這意味著當妳需要實現壹些基本功能時,妳不必“重新發明”。因為它允許與C/C ++代碼進行簡單綁定,這意味著性能較高的部分可以用這些語言實現,以避免性能下降。
1.?C / C ++
最後,我們到達機器人的第壹個編程語言!許多人同意C和C ++是新機器人的良好起點。為什麽?因為很多硬件庫都用這些語言。它們允許與低級硬件、實時性能和非常成熟的編程語言進行交互。現在,妳可能更多地使用C ++而不是C,因為這種語言有更多的功能。C ++基本上是C的擴展,先至少學壹點C可能會有用,這樣找到C寫的硬件庫就能識別了。C/C ++已經不像以前那麽簡單了,比如Python或者MATLAB。用C實現同樣的功能可能要花很長時間,需要更多的代碼行。然而,由於機器人非常依賴實時性能,
機器人的壹個主要特點是通用性,但機器人的可編程能力是實現這壹特點的重要手段。機器人編程必須涉及機器人語言。機器人語言是壹種用符號來描述機器人動作的方法。通過對機器人的描述,使機器人按照程序員的意圖進行各種操作。
機器人語言的產生和發展與機器人技術和計算機編程語言的發展密切相關。編程系統的核心問題是操作運動控制。
機器人編程系統和方法
機器人編程是機器人運動和控制的結合點,也是機器人系統最關鍵的問題之壹。目前實用的工業機器人往往是離線編程或示教的。在調試階段,編譯好的程序可以通過示教盒分步進行,調試成功後即可投入正式運行。
機器人語言操作系統包括三種基本操作狀態:
監控狀態
編程狀態
執行模式
監控狀態:用於監控整個系統。
編輯狀態:為操作員提供編程或編輯程序。
執行狀態:用於執行機器人程序。
把機器人源程序轉換成機器碼,讓機器人控制櫃直接讀取執行,編譯後的程序運行速度會快很多。
根據機器人不同的工作要求,需要不同的編程。編程能力和編程方式有很大的關系,決定了機器人的適應能力和工作能力。隨著計算機在工業中的廣泛應用,工業機器人的計算機編程變得越來越重要。
編程語言也是多種多樣的。目前,工業機器人的編程方法有以下幾種:
順序控制編程
在順序控制機中,所有的控制都是通過機械或電氣順序控制來實現的,壹般沒有編程要求。順序控制的靈活性很小,因為所有的工作過程都經過編輯,並由機械停止或其他確定的方法控制。大量的自動機在順序控制下運行。這種方法的主要優點是成本低,易於控制和操作。
教學模式編程
目前大多數工業機器人都具有示教編程的功能。教學模式編程壹般可分為手持教學編程和示教盒教學編程兩種方式:
動手示教編程:主要用於需要連續軌跡控制的工業機器人的示教編程,如噴漆、電弧焊等。具體方法是利用示教手柄引導末端執行器通過所需位置,同時通過傳感器檢測工業機器人三個關節的坐標值,這些數據由控制系統記錄並存儲。在實際工作中,工業機器人的控制系統會反復再現示教軌跡和操作技能。
動手示教編程還可以實現點控制,與CP控制不同的是,它只記錄壹個軌跡程序運動的兩端位置,軌跡的運動速度是根據每個軌跡程序段的功能數據輸入的。
示教盒的示教編程方式是手動使用示教盒上具有各種功能的按鈕驅動工業機器人的各個關節軸,按照操作所需的順序,按照單軸運動或多關節協調運動完成位置和功能的示教編程。示教盒示教壹般用於示教大型機器人或危險條件下的機器人。
離線編程或預編程
離線編程和預編程是壹個意思,是指通過示教使用機器人編程語言進行預編程的優點。
編程可以不用機器人,但可以解放機器人做其他工作。
可以提前優化作業方案和作業周期。
先前完成的過程或子程序可以與編譯的程序相結合。
傳感器可以用來檢測外部信息,這樣機器人就可以做出相應的反應。這種響應使機器人能夠以自適應的方式工作。
控制功能可以包括現有計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助制造(CAM)的信息。
可以使用預先運行的程序來模擬實際的運動,這樣就不會有危險,還可以在屏幕上模擬機器人的運動來輔助編程。
對於不同的工作目的,只需要替換壹部分待定程序。
在非自適應系統中,沒有外界環境的反饋,唯壹的輸入是關節傳感器的測量值,因此可以使用簡單的編程手段。
機器人的編程要求
能夠建立壹個世界模型
可以描述機器人的工作。
可以描述機器人的運動。
允許用戶指定執行過程。
有壹個良好的編輯環境
機器人編輯語言的類型
幹預水平
(AL語言系統,LUNA語言及其特點)
目標級
(AUTOPASS語言及其特性,RAPT語言及其特性)
任務級別