ماهي لغة البرمجة المستخدمة في بناء الروبوتات

لغة البرمجة المستخدمة في بناء الروبوتات

تستخدم لغة البرمجة في برمجة وصف الإلكترونات، وتستخدم أيضا في برمجة المصفوفات القابلة للبرمجة، مما يمكن المبرمج من العمل على تطوير الأجهزة الإلكترونية وإنتاج شرائح السيليكون. إنها أحد الحلول السهلة للتطوير في الحالات التي لا يمكن فيها تطوير نماذج إلكترونية، حيث تسمح باستخدام وصف المعدات. إنها ترتبط بشكل خاص ببرمجة الأجهزة الإلكترونية، وهي أمر هام للغاية ويجب تعلمه.

هناك العديد من لغات البرمجة المتاحة، فعلى سبيل المثال C/C ++ و Java و Fortran و Python وما إلى ذلك، ومن المحتمل أن تكون اللغة الأكثر شيوعًا في الروبوتات هي C/C ++ (C ++ هي خليفة موجه للكائنات للغة C)، حيث تحظى Python أيضًا بشعبية كبيرة نظرًا لاستخدامها في التعلم الآلي وأيضًا لأنّه يمكن استخدامها لتطوير حزم ROS.

هناك أكثر من 1500 لغة برمجة في العالم، وتختلف مزايا كل لغة في برمجة الروبوتات والطريقة المستخدمة، وتصنف حسب الأهمية من الأقل إلى الأعلى، وتتضمن أكثر عشر لغات برمجة شيوعا في مجال الروبوتات في الوقت الحالي

باسكال Pascal

كانت باسكال من أولى لغات البرمجة التي عُرفت على الإطلاق ومع ذلك، فإنّها تعتبر أساس العديد من لغات الروبوت الصناعي، ونتيجة لذلك لا تزال نقطة انطلاق جيدة لمن يرغب في القيام ببرمجة الروبوتات الصناعية، كما أنّ Pascal هي لغة أساسية تعتمد حرفيًا على اللغة BASIC، وقد تم تصميمها لتشجيع ممارسات البرمجة الجيدة.

على الرغم من أن لغة باسكال أصبحت قديمة جدًا في هذه الأيام ولا يمكن استخدامها في الحياة اليومية، إلا أنها يمكن أن تكون مفيدة لأولئك الذين يرغبون في التعرف على لغات الروبوت الصناعية الأخرى دون الانتماء إلى علامة تجارية خاصة بالروبوت.

لغة Scratch

تستخدم Scratch بشكل واسع من قبل آلاف العلماء الناشئين في مجال الروبوتات حول العالم كل عام. تم تصميم هذه اللغة البرمجية المرئية خصيصا للمبرمجين المبتدئين، وتستهدف المستخدمين الذين تتراوح أعمارهم بين 8 و 16 عاما، وغالبا ما تكون اللغة المفضلة في دروس التكنولوجيا بالمدارس ونوادي الروبوتات. يتم برمجة Scratch عن طريق سحب الكتل وتوصيلها ببعضها البعض “تحت الغطاء.

تمتزج لغة Scratch بين Squeak (لهجة من Smalltalk) وActionScript وJavaScript، وعلى الرغم من أنه ربما لن تستخدم في كتابة برامج روبوت صناعية، فإنها تعتبر لغة جيدة وشائعة بشكل لا يصدق للمبتدئين تمامًا، كما أنها تمهد الطريق للعديد من مهندسي الروبوتات المستقبليين.

لغات الروبوت الصناعي

كما طور كل مصنع للروبوتات تقريبًا لغة برمجة خاصة به، والتي لطالما كانت إحدى المشكلات في مجال الروبوتات الصناعية، حيث يمكن التعرف على العديد منهم من خلال تعلم لغة البرمجة باسكال، ومع ذلك لا يزال يُفضل تعلم لغة جديدة في كل مرة يتم البدء فيها باستخدام علامة تجارية جديدة للروبوت، كما أنّ ABB لديها لغة البرمجة RAPID الخاصة بها، ولدى Kuka KRL (لغة Kuka Robot)، كما تستخدم Comau PDL2، وتستخدم Yaskawa INFORM

كما تستخدم Kuka KRL لغة Kawasaki AS، وبعد ذلك تستخدم روبوتات Fanuc روبوتات Karel و Stäubli تستخدم VAL3 و Universal Robots تستخدم URScript، وفي السنوات الأخيرة بدأت المزيد من خيارات البرمجة ذات الأغراض العامة مثل ROS Industrial، والبرمجة غير المتصلة بالشبكة المصنعة للمصنع، والتوجيه اليدوي في توفير المزيد من الخيارات الموحدة للمبرمجين، ومع ذلك من يرغب في استخدام اللغة التقنية، فلا يزال من المرجح أن يضطر إلى استخدام لغة الشركة المصنعة.

LISP و Prolog

شهدت التكنولوجيا المتعلقة بالذكاء الاصطناعي (AI) ارتفاعا في الشهرة مؤخرا، مما أدى إلى عودة لغات برمجة الذكاء الاصطناعي مثل LISP و Prolog إلى مجموعة أدوات البرمجة البشرية. وتعد هذه اللغات هي ثاني أقدم لغة برمجة روبوت في العالم، على الرغم من أنها ليست منتشرة بين المطورين مثل لغات البرمجة الأخرى، إذ إنها تعتبر واحدة من أفضل اللغات لبرمجة الذكاء الاصطناعي.

وتعمل الشركات على توفير الروبوتات الصناعية في مختلف المجالات، وتم تطوير الروبوت اللغوي الخاص بها. وفي الواقع، كلما استخدم المبرمج روبوتًا، يصبح ماهرًا ومتمكنًا في اللغة التي يتم استخدامها من أجلها.

لغة الجافا

تلعب لغة الجافا أيضا دورا مهما في إخفاء وظائف الذاكرة الأساسية التي يستخدمها المبرمج، وخاصة عندما يتعلق الأمر بالروبوتات في مجال تكنولوجيا الكمبيوتر. ويسهل ذلك على المطورين استخدامها، حيث توضح ببساطة أنها تفهم ما يفعله المستخدم مع التعليمات البرمجية الخاصة به، وتحظى لغة الجافا بشعبية كبيرة في العمل مع الروبوتات، وخاصة برمجة روبوت EV3، ولذلك فهي تتطلب الدقة والإتقان في التعامل معها.

لغة التجميع

تسمى هذه اللغة بلغة التجميع لأنها تسمح للمستخدم ببرمجة الدوائر من الصفر، وهو أدنى مستوى من البرمجة، وتستخدم في معظم الأجهزة الإلكترونية ذات المستوى المنخفض.

لغة C#/ .NET

هي لغة برمجة للروبوت من مايكروسوفت، وتم تضمينها بسبب استخدامها كلغة رئيسية مع مايكروسوفت روبوت Developer Studio، ويجب إتقانها وتطوير المهارات فيها قبل إضافة لغة ++c /c، لأنها تعد اللغة الأهم في لغات الروبوت والنقطة الأولى في تعلم برمجة الروبوت، بسبب ضم مكتبات الأجهزة لها حاليا.

لغة بايثون

تُعد لغة البايثون لغة هادئة وقوية لعالم الروبوت في الوقت الحالي، ويعود ذلك إلى أن البايثون ولغة ++C يعدوا لغتين مهمتين في ROS. تتميز اللغة بسهولة الاستخدام، وهذه النقطة تفرق عن التعامل مع لغة الجافا، ولكنها لغة تفسيرية أكثر.

C/C++

تُعتبر C/C++ لغة البرمجة رقم 1 لبحث وتطوير الروبوتات – C ++، حيث يعتقد الكثير من النّاس أنّ C و C ++ هي بداية جيدة للروبوتات، وذلك لأنّ العديد من مكتبات الأجهزة تستخدم هذه اللغات لإنّها مناسبة للأجهزة المنخفضة المستوى، كما توفر أداءً في الوقت الفعلي وهي لغات برمجة ناضجة جدًا، وفي الوقت الحالي يمكن استخدام لغة C ++ أكثر، وذلك لأنّ C ++ لديها عمليات أكثر قوة، كما أنّ C ++ تعتبر امتداد لـ C.

يمكن أيضًا تعلم أساسيات لغة C، خاصة إذا كان لديك مكتبة أجهزة مكتوبة بلغة C / C++، ومع ذلك، فإنها ليست سهلة مثل Python أو MATLAB، ويمكن أن يستغرق استخدام C وقتًا طويلاً ويتطلب المزيد من التعليمات البرمجية لأداء وظائف مشابهة.

ما هو برنامج الكمبيوتر

تعالج الروبوتات بيانات المستشعر، وتنفذ الإدراك وتخطط للإجراءات باستخدام برامج الكمبيوتر التي يتم تنفيذها على المعالج، حيث أنّ برامج الكمبيوتر هي في الأساس مجموعة من التعليمات التي تعمل على الإدخال لإنتاج مخرجات، فعلى سبيل المثال: يقوم برنامج التعرف على الوجوه في الروبوت بما يلي:

• التقاط صورة لشخص كمدخل.
• مسح الصورة لمجموعة محددة من الميزات.
• مقارنة هذه الميزات بمكتبة الوجوه المعروفة.
• التطابق وإرجاع اسم الشخص كمخرج يتم العثور عليهما معًا.
• يتم تنفيذ نفس مجموعة التعليمات في كل مرة يتم تنفيذها بواسطة البرنامج.
• تتم كتابة معظم لغات البرمجة بنص عادي يسهل فهمه للأشخاص، ثم يتم تجميع البرامج في رمز الجهاز لتنفيذها بواسطة المعالج (أو رمز بايت لتشغيل الجهاز الافتراضي).