Популярные языки программирования для робототехники

Популярные языки программирования для робототехникиЕсли вы хотите окунуться в захватывающий мир робототехники, но не знаете какой язык программирования вам стоит для этого изучить, то, возможно, вам стоит прочитать нашу статью о самых популярных языках программирования.

Языки программирования позволяют нам писать алгоритмы для управления физическим и логическим поведением компьютерных устройств, таких как роботы. Большинство из них написано обычным текстом, и хотя объектно-ориентированные языки имеют одни и те же типы данных и структур, их синтаксис все равно будет различаться.

Популярные языки программирования

C / C++

Программирование робототехники идет от низкого уровня (управление двигателем и сенсорами) до высокого уровня (компьютерное зрение и искусственный интеллект), а C / C++ — одни из немногих языков, которые выделяются на всех этих уровнях. C — мощный язык программирования общего назначения, используемый в большинстве операционных систем, а C++ — это язык, появившийся как расширение для обработки объектов.

Эти языки программирования не так просто использовать, как, скажем, Python. Реализация той же функциональности и гораздо большего количества строк кода может занять больше времени, но поскольку робототехника очень зависит от производительности, C / C++ стоит затраченного на них времени.

Стоит отметить, что микроконтроллеры Arduino (очень популярные среди новичков) используют язык на основе C, что делает их отличным способом для изучения основ программирования. Вот один из наборов для изучения языков программирования C / C++ на практике: Матрёшка Z.

Набор матрешка z

Python

Python — один из наиболее широко используемых на сегодняшний день языков программирования. Он предлагает простой и легкий для понимания синтаксис, а также сотни библиотек для выполнения самых разных задач. Кроме того, Python и C++ являются двумя основными языками программирования для ROS (операционная система для роботов), поэтому многие робототехники выбирают его.

Python избавляет вас от работы с преобразованием переменных и, следовательно, сэкономит много вашего времени при программировании. Однако это интерпретируемый язык, поэтому он не подойдет для проектов, требующих большой производительности в реальном времени.

В любом случае, этот язык программирования отличный вариант для новичков. Есть множество наборов роботов, поддерживающих язык Python (например, микроконтроллер на базе Raspberry Pi, такой как Микрокомпьютер Raspberry Pi 4 Model B (4 ГБ памяти).

Микрокомпьютер Raspberry Pi 4 Model B

Java

Java — это объектно-ориентированный язык программирования, который предоставляет многие высокоуровневые функции, необходимые для работы с робототехникой. Распознавание команд, управление и синтез речи, могут быть созданы с помощью Speech API, а Media Framework может использоваться для получения и обработки изображений.

В отличие от других языков, Java маскирует функциональность базовой памяти, что упрощает программирование, а это означает, что у вы иногда не сможете понять, что на самом деле происходит в вашем программируемом коде.

Подобно C# и MATLAB, Java является интерпретируемым языком, что означает, что он не компилируется с машинным кодом. Вместо этого Java интерпретирует инструкции во время выполнения. Также его можно использовать независимо от программируемой платформы, как в этих роботах на основе Raspbian: стартовый комплект GoPiGo3.

Стартовый комплект GoPiGo3

C# /.NET

Компания Microsoft, уже давно сделала шаг в сторону робототехники. В частности, у нее есть свой инструмент под названием Microsoft Robotics Developer Studio, который использует C# в качестве основного языка.

C# быстро завоевал популярность среди программистов. В настоящее время этот язык является одним из наиболее широко используемых языков программирования в производственной отрасли. Однако разработка программного обеспечения ограничивается Windows, поэтому C# может быть не лучшим вашим выбором для изучения программирования.

Microsoft Robotics Developer Studio

MATLAB (M)

MATLAB (сокращенно от Matrix Laboratory), представляет собой систему технических вычислений, которая предоставляет IDE (интегрированная среда разработки) собственный язык программирования (M). Его часто используют в университетах и научно-исследовательских центрах для анализа данных и создания систем управления в удобной для пользователя среде, где проблемы и решения выражаются математически.

Он также хорошо взаимодействует с другими языками, часто используемыми в робототехнике (о них мы писали выше). MATLAB поставляется с набором инструментов Robotics System Toolbox, который поддерживает функции моделирования и симуляции.

Robotics System Toolbox

Scratch

Scratch — это визуальный язык программирования, предназначенный для пользователей от 8 до 16 лет. Программирование достигается путем перетаскивания и соединения между собой блоков, что идеально подходит для новичков.

Этот язык программирования, широко используется в школах для занятий по робототехнике. И хотя никто, скорее всего, не напишет какие-либо программы для промышленной робототехники на Scratch, но этот язык, как инструмент для начинающих программистов, очень прост в использовании. С ним справится даже самый юный будущий инженер.

Если вы заинтересованы в его изучении, многие роботы Makeblock используют Scratch; и самым популярным, безусловно, является базовый робототехнический набор mBot Ranger Robot Kit.

Базовый робототехнический набор mBot Ranger Robot Kit

BASIC

BASIC — универсальный символьный код (программирование для начинающих). Он был одним из первых языков программирования, который изучили инженеры в области робототехники.

В настоящее время этот язык немного устарел, но было бы полезно изучить его, если вы планируете ближе познакомиться с другими языками программирования промышленных роботов. Для программирования на BASIC, Parallax и PICAXE тоже есть отличные наборы.

Какой язык программирования нужно выучить в первую очередь?

Несмотря на то, что языков программирования огромное множество, вам не нужно осваивать их все, вместо этого выберите тот, который лучше всего соответствует вашим интересам. Полученные навыки от одного какого-то изученного языка, помогут вам понять и все остальные языки программирования.

Если вы новичок, и вам нужно изучить язык программирования, чтобы заставить своего робота двигаться, мы бы посоветовали вам выбрать тот язык, который позволит вам быстро и легко разрабатывать программы.

Наш совет: сначала изучите Python, он прост и эффективен благодаря множеству доступных библиотек. Но если вам меньше 16 лет и/или вы никогда раньше не программировали, отличный вариант — Scratch, он значительно упростит программирование при помощи визуализации.

С другой стороны, если вы планируете продолжить работать в этой области и дальше, то изучение C / C++ является обязательным, потому что многие аппаратные библиотеки, используемые в робототехнике, связаны с ними на прямую.

В любом случае, если вашего любимого языка нет в этом списке, расскажите о нем всем в комментариях!

С Уважением, МониторБанк

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *