曾經(jīng)有很多小伙伴一直問,工業(yè)機器人編程用的是什么語言啊?這次就給大家總結(jié)一下工業(yè)機器人常用的幾種編程語言。
1.硬件描述語言(HDLs)
硬件描述語言一般是用來描述電氣的編程方式。這些語言對于一些機器人專家來說是相當(dāng)熟悉的,因為他們習(xí)慣FPGAs編程。FPGAs能讓你開發(fā)電子硬件而無需實際生產(chǎn)出一塊硅芯片,對于一些開發(fā)來說,這是更快更簡易的選擇。如果你沒有開發(fā)電子原型產(chǎn)品,你也許永遠(yuǎn)不會用HDLs。即便如此,還是有必要了解一下這種編程語言,因為它們和其它編程語言差別很大。一個重點:HDLs所有的操作是并發(fā)的,而不是基于處理器的編程語言的順序操作。
2. Assembly
Assembly讓你能在0和1數(shù)位上進(jìn)行編程。這基本上是最底層的編程語言。隨著Arduino和其它如微控制器的崛起,現(xiàn)在你可以使用C/C++在底層方便地編程了。這意味著Assembly對于大多數(shù)機器人專家來說也許會變得更不必要了。
3. MATLAB
MATLAB以及和它相關(guān)的開源資源,比如Octave,一些機器人工程師特別喜歡,它被用來分析數(shù)據(jù)和開發(fā)控制系統(tǒng)。有一些專家僅僅使用MATLAB就能開發(fā)出整個機器人系統(tǒng)。如果你想要分析數(shù)據(jù),產(chǎn)生高級圖像或是開發(fā)控制系統(tǒng),你也許會想學(xué)習(xí) MATLAB。
4. C#/.NET
C#是微軟提供的專用編程語言。把C#/.NET放在這里,主要是因為微軟機器人開發(fā)員工作包(Microsoft RoboTIcs Developer Studio),這個包的主要開發(fā)語言是C#。如果你準(zhǔn)備用這個系統(tǒng),那么很可能必須要用C#。
5. Java
Java對程序員隱藏了底層存儲功能,這讓它比起一些語言(如C語言)來說,編寫要容易些,但理解底層代碼的運行邏輯也更不易。如果你有計算機科學(xué)背景并轉(zhuǎn)到機器人學(xué)(很多人是這樣的,特別是在研究領(lǐng)域),你也許已經(jīng)學(xué)過Java。像C#和MATLAB,Java是一種解釋性語言,這意味著它不會被編譯成機器代碼。相反,Java虛擬機在運行時解釋指令。使用Java,理論上讓你可以在不同的機器上運行相同的代碼,這得感謝Java虛擬機。在實踐中,這并不總是可行的,有時會導(dǎo)致代碼運行緩慢。但是Java在一部分機器人學(xué)中非常流行,因此你也許需要它。
6. Python
近年來,學(xué)習(xí)Python的人有一個巨大的回潮,特別是在機器人領(lǐng)域。其中一個原因可能是Python和C++是ROS中兩種主要的編程語言。與Java不同,Python的重點是易用性。Python不需要很多時間來做常規(guī)的事情,如定義和強制轉(zhuǎn)換變量類型。這些在編程里面本是很平常的事。另外,Python還有大量的免費庫,這意味著當(dāng)你需要實現(xiàn)一些基本的功能時不必“重新發(fā)明輪子”。而且因為Python允許與C/C++代碼進(jìn)行簡單的綁定,這就意味著代碼繁重部分的性能可以植入這些語言,從而避免性能損失。隨著越來越多的電子產(chǎn)品開始支持“開箱即用”Python(與 RaspberryPi一道),我們可能會在機器人中看到更多Python。(The Raspberry Pi FoundaTIon:英國一個小型的慈善組織,成立的宗旨在于推廣科技,而非以銷售技術(shù)來營利。)
7. C/C++
最后我們到了排名第一的機器人編程語言!許多人認(rèn)為C和C++對新入行的機器人學(xué)家是一個很好的起點。為什么?因為很多硬件庫都使用這兩種語言。這兩種語言允許與低級別的硬件進(jìn)行交互,允許實時性能,是非常成熟的編程語言?,F(xiàn)如今,你可能會使用C++比C多,因為前者具有更多的功能。C++基本上是C的一種延伸。首先學(xué)一點C會很有用,特別是當(dāng)你發(fā)現(xiàn)一個硬件庫是用C編寫的。C/C++并不是像Python或MATLAB那樣簡單易用。用C來實現(xiàn)相同的功能會需要大量時間,也需要更多行代碼。但是,由于機器人非常依賴實時性能,C和C++是最接近我們機器人專家“標(biāo)準(zhǔn)語言”的編程語言。