معرفی بهترین زبان های برنامه نویسی در رباتیک

رباتیک تلفیقی از رشته‌های علمی و مهندسی است که بر روی هوشمندسازی ربات برای مستقل شدن، متمرکز است.

در واقع برنامه نویسی رباتیک به معنای برنامه‌ریزی یک ربات است که به معنی توانایی انجام وظایف مورد نظر بدون هیچگونه دخالت انسانی است.

ربات‌ها محصولی از فیزیک، مهندسی مکانیک، مهندسی سازه، ریاضیات و محاسبات هستند که همگی برای طراحی، ساخت، برنامه نویسی و آزمایش ربات‌ها با یکدیگر همکاری می‌کنند.

رباتیک به عنوان یک علم پویا، به ابزار دقیق، کنترل، هوش مصنوعی، پزشکی، شیمی، مکاترونیک، فناوری نانو و مهندسی زیستی نیز نیاز دارد.

مشخصات یک ربات

یک ربات این مشخصات ضروری را دارد:

• حس کردن: یک ربات باید بتواند محیط اطراف خود را حس کند. استفاده از سنسورها در ساخت یک ربات، مستلزم یادگیری مهارت‌های برنامه‌نویسی سطح بالا و الکترونیک است.
• حرکت: یک ربات باید بتواند در محیط اطراف خود حرکت کند تا بتواند روی پاها راه برود.
• انرژی: یک ربات ممکن است با انرژی خورشیدی یا با باتری کار کند.
• هوش: یک ربات برای انجام اقدامات و دریافت دستورالعمل‌ها به هوشمند سازی نیاز دارد. ربات توسط برنامه‌نویسان به گونه‌ای برنامه‌ریزی می‌شود که دستوراتی را برای انجام آن وظیفه خاص دریافت می‌کند.

بهترین زبان های برنامه نویسی برای رباتیک

C/C++

با ابزارها، کتابخانه‌ها و توابع فراوانی که سی و سی‌پلاس‌پلاس دارند، جایگاه برتر پلتفرم‌های برنامه نویسی رباتیک را به خود اختصاص می‌دهند؛ زیرا، اکثر برنامه‌نویسان و مهندسان رباتیک از C  و  C++، برای استفاده از حداکثر عملکرد ربات استفاده می‌کنند.

اگر در مورد شاغل شدن در صنعت رباتیک جدی هستید، این دو زبان، از مهم ترین زبان های برنامه نویسی در رباتیک به شمار می‌روند؛ زیرا، امکان تعامل آسان با سخت‌افزارهای سطح پایین را فراهم می‌کند.

جالب است بدانید که در دوره آموزش رباتیک پیشرفته، ساخت ربات مسیریاب، این ربات به زبان ++C برنامه نویسی می‌شود.

پایتون

محبوبیت پایتون به دلیل اینکه سینتکس آسانی داشته و برای یادگیری زمان کمتری از ما می‌گیرد، بسیار بیشتر شده است.

python به عنوان یک زبان برنامه نویسی سطح بالا در نظر گرفته می‌شود و در مقایسه با سایر زبان‌های برنامه‌نویسی مانند جاوا یا سی و سی پلاس پلاس کدنویسی کمتری دارد و باعث صرفه‌جویی در زمان می‌شود.

بنابراین پایتون نیز یکی از بهترین زبان های برنامه نویسی در رباتیک به حساب می‌آید.

جاوا

برنامه نویسی با زبان جاوا، بسیاری از ویژگی‌های سطح بالای مورد نیاز در برنامه نویسی رباتیک را در اختیار کاربران خود قرار می‌دهد.

ماشین مجازی جاوا دستورالعمل‌ها را در طول زمان اجرای کد، تفسیر می‌کند و یک زبان برنامه نویسی سریع، قابل اعتماد و ایمن است که ویژگی‌های زیادی را در اختیار ربات‌ها برای انجام کارهای انسان قرار می‌دهد.

سی شارپ

سی شارپ یک زبان برنامه نویسی اختصاصی است که توسط مایکروسافت ارائه شده است.

این زبان برنامه نویسی، برای برنامه‌نویسان به عنوان یک زبان ضروری در نظر گرفته می‌شود؛ زیرا، پایه محکمی را برای ساخته شدن در زمینه‌های مختلف می‌دهد و کتابخانه‌های آن به مراتب بهتر توسعه پیدا کرده‌اند و یکی از بهترین زبان های برنامه نویسی در رباتیک محسوب می‌شود.

متلب (MATLAB)

متلب یک زبان برنامه نویسی با کارایی بالا برای محاسبات فنی است که محاسبات، مدلسازی و برنامه‌نویسی را در محیطی با کاربری آسان که در آن مسائل و راه حل‌ها به طور کلی با نمادهای ریاضی آشنا بیان می‌شوند، ادغام می‌کند.

از آنجایی که دربین مبتدیان بسیار محبوب است، برای تجزیه و تحلیل اطلاعات و ساخت یک سیستم کنترل استفاده می‌شود.

استفاده از مدلسازی و شبیه سازی در MATLAB آسان است و در حین پیاده‌سازی، می‌توان مشکلات را شناسایی و حذف کرد.

LISP

لیسپ، یکی از اولین زبان های برنامه نویسی است که در ابتدا برای نمادهای ریاضی کاربردی که برای برنامه‌های کامپیوتری پیاده‌سازی می‌شود، توسعه یافت.

بسیاری از بخش های مهم سیستم عامل ربات با LISP نوشته شدند؛ زیرا، یکی از پرکاربردترین زبان های برنامه نویسی در هوش مصنوعی است.

سخن آخر…

• برنامه نویسی رباتیک آسان نیست اما اگر شما در مورد کسب مهارت در رباتیک جدی هستید، با زبان های برنامه نویسی آسان شروع به یادگیری کنید و راه خود را تا سطح هوش مصنوعی بالا ببرید.
• سی و سی پلاس پلاس یکی از معدود زبان‌هایی است که در بین همه این‌ها برتری دارد و عملکرد با کیفیت خوب را با سرعت بالا ارائه می‌کند.
• اگر مبتدی هستید و علاقه‌مندید وارد حوزه رباتیک و برنامه نویسی شوید، زبان برنامه نویسی پایتون بهترین گزینه است.
• برای تجزیه و تحلیل داده‌ها زبان برنامه نویسی متلب، بسیار مناسب است.

سوالات متداول

۱- بهترین زبان برنامه نویسی برای رباتیک چیست؟ Python یا C++؟

هر دو ۲ زبان پرکاربرد هستند. وقتی بحث برنامه نویسی ربات می‌شود، C++ به خاطر عملکرد بهترین است و پایتون به علت سهولت استفاده. سی‌پلاس‌پلاس به خاطر عملکرد شناخته شده است اما یادگیری آن شاید کمی سخت‌تر است و معمولاً نسبت به پایتون، زمان بیشتری صرف می‌شود که یک برنامه با C++ نوشته شود.

۲- چگونه برنامه نویسی در رباتیک استفاده می‌شود؟

برنامه نویسی ربات، به فرایند توسعه یک طرح کنترلی برای نحوه تعامل یک ماشین با محیط خود و رسیدن به اهداف مورد نظر، اشاره دارد که معمولا به دانش پایه ریاضی و زبان برنامه نویسی نیاز است. به عنوان مثال، امروزه پایتون یکی از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی رباتیک است.

۳- آیا می‌توانم از زبان برنامه نویسی پایتون در رباتیک استفاده کنم؟

پایتون یک زبان مفید برای یادگیری است؛ زیرا، به طور گسترده در علوم کامپیوتر و یادگیری ماشین (Machin Learning) استفاده می‌شود که این موضوع این زبان با رباتیک مرتبط می‌کند؛ زیرا، برنامه‌نویس می‌تواند از Raspberry pi و پایتون، برای کنترل ربات استفاده کند.

۴- چرا زبان برنامه نویسی C++، بهترین زبان برنامه نویسی رباتیک است؟

سی پلاس پلاس اجازه تعامل با سخت‌افزار سطح پایین و همچنین عملکرد در زمان واقعی را می‌دهد. سی و سی‌پلاس‌پلاس، برترین زبان های برنامه نویسی برای رباتیک هستند. برای اطمینان از عملکرد یک ربات، بهتر است از C++ استفاده کنید.