تصور کنید که در مقابل مجموعه ای از قطعات الکترونیک دقیق و ساختارهای مکانیکی جمع شده ایستاده اید، آنها فقط سخت افزار ثابت بدون زندگی باقی می مانند.کليد زنده کردن اين اجزا و انجام دادن آن ها بر اساس خواسته شما در برنامه ريزي استاین که آیا شما می خواهید ربات ها را از ابتدا بسازید یا به دنبال پیشرفت در رباتیک هستید، تسلط بر زبان های برنامه نویسی مناسب پایه و اساس حیاتی است.

"چه زبان برنامه نویسی برای توسعه رباتیک بهتر کار می کند؟" این سوال که اغلب مطرح می شود، پاسخ قطعی ندارد. زبان های مختلف دارای مزایا، محدودیت ها و کاربردهای منحصر به فرد هستند.در حالی که C ++ و پایتون اغلب به عنوان محبوب ترین انتخاب در رباتیک رتبه بندی می شوندانتخاب بهینه به سطح تخصص رباتیک شما و وظایف خاصی که قصد دارید ربات خود را انجام دهید بستگی دارد.

یک سوال دقیق تر این خواهد بود: "چه زبانی را باید یاد بگیرم تا ربات من وظایف خاصی را انجام دهد؟" تعیین اهداف روشن در انتخاب زبان های برنامه نویسی همچنان مهم است.در زیر ما رایج ترین زبان های برنامه نویسی رباتیک را بررسی می کنیم و برنامه های کاربردی مربوطه را تجزیه و تحلیل می کنیم.

قبل از اینکه زبان های برنامه نویسی را بررسی کنیم، باید سیستم عامل روبات را درک کنیم.ROS مجموعه ای از کتابخانه های نرم افزاری و ابزار برای ساخت برنامه های رباتیک استآن را "سیستم اندروید" رباتیک در نظر بگیرید، چارچوبی که توسعه دهندگان را قادر می سازد برنامه های متنوعی را بسازند.

ROS عمدتا بر روی C ++ و پایتون ساخته شده است. C ++ در محاسبات با عملکرد بالا برجسته است ، در حالی که پایتون در توسعه سریع درخشان است. چارچوب ROS نقاط قوت هر دو زبان را ترکیب می کند.به عنوان یک پروژه منبع باز با حمایت گسترده جامعه، ROS هزاران بسته نرم افزاری بهینه شده را برای توابع مختلف ارائه می دهد.توانایی آن برای اتصال فرآیندهای دستگاه های متعدد (به نام گره ها) به یک هاب مرکزی باعث می شود که برای توسعه رباتیک ارزشمند باشد.

ROS به عنوان یک نقطه شروع عالی برای هر کسی که در حال یادگیری رباتیک است. موثرترین رویکرد شامل توسعه عملی برنامه های کاربردی واقعی رباتیک است.با پشتیبانی از هر دو C ++ (از طریق کتابخانه roscpp) و پایتون (از طریق کتابخانه rospy)، ROS به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا از مزایای هر دو زبان به طور همزمان استفاده کنند.

انتخاب نهایی بستگی به عملکرد مورد نظر ربات شما دارد. در زیر چندین زبان برنامه نویسی رباتیک اصلی و کاربردهای مربوطه آنها را به تفصیل توضیح می دهیم:

محبوبیت C ++ در توسعه رباتیک ناشی از چندین مزیت است:

• پایه برای درک منطق رفتار رباتیک
• سازگاری گستردهبا ابزارهای مختلف، کتابخانه های خاص سیستم عامل و سخت افزار سطح پایین
• اجرا در زمان واقعیتوانایی انجام وظایف پیچیده و تخصصی رباتیک

علیرغم منحنی یادگیری تندتر، C++ یک استاندارد صنعتی بالغ است که عملکرد روبات را به حداکثر می رساند، و آن را ایده آل برای توسعه دهندگان ساخت روبات های با عملکرد بالا می کند.

این زبان به همان اندازه محبوب و در عین حال قابل دسترسی تر پس از سه دهه همچنان مورد علاقه است زیرا:

• آسان بودن یادگیریباعث می شود یکی از بهترین گزینه های مبتدی باشد.
• کارایی مختصرامکان تعریف توابع رباتیک را با کد کمتر در زمان کوتاه تر فراهم می کند
• حمایت قوی جامعهبا مستندات گسترده
• اتوماسیون عالی و پردازش بعدیتوانایی ها
• پذیرش گستردهدر توسعه سیستم های روباتیک مدرن قدرتمند

معایب اصلی پایتون به عنوان یک زبان تفسیر شده شامل تشخیص خطاهای چالش برانگیزتر و اجرای کندتر در مقایسه با زبان های کامپایل شده مانند C / C ++ است.پایتون می تواند با C / C ++ ادغام شود تا بدون مجازات سرعت کد فشرده عملکرد را اجرا کند.

MATLAB در بین مهندسان رباتیک و موسسات آموزشی محبوب است:

• تحلیل داده ها
• سیستم های کنترل ساختمان
• مدل سازی و شبیه سازی سیستم های رباتیک

توانایی MATLAB برای شناسایی اشتباهات در طول نمونه سازی به جای تولید آن را به یک انتخاب عالی برای مبتدیان رباتیک تبدیل می کند.

C# به عنوان یک زبان اساسی برای برنامه نویسان مشتاق در زمینه های مختلف فناوری اطلاعات از جمله رباتیک عمل می کند.ترکیب با برنامه های کاربردی طراحی UI عالی و ارتباطات سیستم جاسازی شده بدون لکه، پروژه های جالب با Arduino و سیستم های مشابه را امکان پذیر می کند. کاربران پیشرفته می توانند سیستم های ROS را با موتورهای بازی مانند Unity برای محیط های مجازی صنعتی یا تجاری متصل کنند.

اکثر دوره های رباتیک جاوا را به عنوان یک زبان مورد نیاز در نظر می گیرند زیرا به ربات ها امکان می دهد فعالیت های شبیه به انسان را از طریق اجرای قابلیت های پیشرفته انجام دهند.

اسکریچ به عنوان یک زبان بصری طراحی شده است که در درجه اول برای کودکان 8 تا 16 ساله طراحی شده است.به طور موثر دانش آموزان را برای مطالعات پیشرفته رباتیک و برنامه نویسی آماده می کند.

این زبانها که زمانی منسوخ تلقی می شدند، به دلیل کاربردهای اولیه هوش مصنوعی خود علاقه جدیدی را تجربه می کنند. لیزپ (دومی از قدیمی ترین زبان های برنامه نویسی در جهان) حتی در بخش هایی از ROS ظاهر می شود،در حالی که برنامه نویسی منطقی Prolog امکان نمایش دانش AI را فراهم می کند، به ویژه در هوش مصنوعی واتسون IBM.

HDL ها برای مهندسان الکترونیک که در حال توسعه قطعات رباتیک سطح پایین هستند، به ویژه در ایجاد قطعات رباتیک مقرون به صرفه، ارزشمند هستند.قطعات الکترونیک تولید سریع از طریق آرایه های دروازه قابل برنامه ریزی (FPGA) بدون تراشه های سیلیکون.

به عنوان یکی از اولین زبان های برنامه نویسی روبات های صنعتی، پاسکال با وجود اینکه برای استفاده روزمره منسوخ شده است، برای کاربردهای صنعتی مرتبط است.تولیدکنندگان مختلف از زبان های اختصاصی برای روبات های صنعتی استفاده می کنند، یادگیری زبان عمومی را چالش برانگیز می کند.

در دو دهه گذشته شاهد پیشرفت های بی سابقه ی تکنولوژیکی در سطح جهانی بوده ایم که به طور قابل توجهی به دلیل کارایی و راحتی رباتیک انجام شده است.در حالی که کاربردهای رباتیک و هوش مصنوعی در تمام بخش ها گسترش می یابد، کسانی که امروز وارد این زمینه می شوند، به شکل گیری آینده ای کمک می کنند که در آن روبات ها به بشریت بهتر خدمت می کنند یا نوآوری های دیگر که بدون شک آینده ی جمعی ما را فراهم می کند.