10 زبان برتر برنامه نویسی ربات چیست؟

اول از همه اینکه…

در این مقاله از مجله روبین، ابتدا ربات را تعریف می کنیم و بعد از انواع زبان های برنامه نویسی ربات خواهیم گفت.

اگر بخواهیم یک تعریف سر راست از ربات بدهیم؛ می توانیم بگوییم: “سیستمی که شامل سنسورها، منابع تغذیه، سیستم های کنترل و نرم افزار باشد و همه‌ی اجزا برای انجام مجموعه ای از وظایف به صورت همزمان عمل بکنند، “ربات” نامیده می‌شود.

در ساخت ربات ها از علوم مختلفی مثل فیزیک، مهندسی مکانیک، مهندسی برق، ریاضیات و کامپیوتر برای طراحی ، ساخت و برنامه ریزی ربات ها استفاده می شود.

رباتیک یک علم میان رشته‌ای است، که به متخصصانی از رشته‌های ابزار دقیق ، کنترل ، هوش مصنوعی(AI)،  شیمی، مکاترونیک، فناوری نانو و مهندسی پزشکی نیاز دارد.

به طور کلی یک ربات این ویژگی ها را دارد:

• حس کردن

یک ربات باید بتواند محیط اطراف خود را حس کند. این کار با استفاده از سنسورها عملی می شود. اما یک سنسور بدون برنامه نویسی شدن کار نمی کند! پس این جا اولین جایی است کارمان به برنامه نویسی رباتیک گره می خورد.

• حرکت

یک ربات باید بتواند در محیط اطراف خود حرکت کند. 

• انرژی

مثل ما انسان ها که بدون غذا نمی توانیم بیشتر از چند روز زنده بمانیم، یک ربات هم برای انجام وظایفش به انرژی نیاز دارد. بر اساس شیوه ای که به سیستم های ربات انرژی وارد می شود، مغز ربات تصمیم می گیرد که چه کاری باید انجام بدهد. این انرژی میتواند از منابع مختلفی باشد: خورشید، برق یا باتری. نحوه شارژ شدن یک ربات بر روی قابلیت های آن اثر می گذارد.

• هوش

یک ربات برای انجام اقدامات و دریافت دستورالعمل ها به “هوش” نیاز دارد ، اینجاست که دیگر رسما و جدا وارد دنیای زبان های برنامه نویسی رباتیک می شویم. برنامه نویسان ربات را به گونه ای برنامه ریزی می کنند که مجموعه ای از دستورالعمل ها را بگیرد و یک یا چند وظیفه را انجام بدهد.

یکی از قابلیت های کلیدی مهندسان رباتیک، هنر استفاده از دانش تخصصی شان و تفکر منطقیشان به روش صحیح و در زمان مناسب است. ما بیش از 1500 زبان برنامه نویسی برای رباتیک در جهان داریم که برای یادگیری همه ی آن ها باید عمر نوح داشته باشیم. همچنین که  بسته به نوع رباتی که بخواهیم بسازیم، باید زبان برنامه نویسی رباتیک مخصوص به آن را هم انتخاب کنیم.

اگر می پرسید بهترین زبان برنامه نویسی در حوزه رباتیک کدام ها هستند؟

این سوالی است که خیلی از مهندسان رباتیک جدید حداقل یک بار در طول مسیر شغلیشان می پرسند.

اگر در زمینه رباتیک تازه وارد هستید، طبیعی است که به دنبال یادگیری در مورد زبان های برنامه نویسی ربات ها باشید تا با چشم باز وازد این دنیای هیجان انگیز شوید. فرض کنید که روزهای زیادی را صرف یادگیری و تمرین یک زبان برنامه نویسی ربات کنید اما مدتی بعد متوجه بشوید که آن زبان برنامه نویسی در طول دوران حرفه ایتان هیچوقت به کار نخواهد آمد. چه احساسی پیدا می کنید؟

10 زبان برتر برنامه نویسی ربات: 

• سی و سی پلاس پلاس (C و C++)

C & C ++  ابزارها و عملکردهای گوناگونی دارد، و به همین دلیل، در بین انواع زبان های برنامه نویسی ربات بر سکوی اول ایستاده اند. بیشتر برنامه نویسان و مهندسان رباتیک برای اطمینان از عملکرد رباتشان از این زبان استفاده می کنند. اگر به دنیال حرفه ای شدن در حوزه رباتیک رباتیک هستید ،یادگیری C / C ++ یکی از ملزومات است؛

این دو زبان به عنوان کامل ترین زبان های برنامه نویسی در رباتیک محسوب می شوند. زیرا تعامل آسان با سخت افزار سطح پایین را امکان پذیر می کنند.

• پایتون (Python)

در این سال ها محبوبیت پایتون به شدت بیشتر شده و روز به روز استفاده از آن متداولتر  می شود. وقتی پایتون را با سایر زبانهای برنامه نویسی مانند Java یا C / C ++  مقایسه کنیم می بینیم که در پایتون به کد زنی کمتری نیاز است که باعث میشود زمان کمتری برایش صرف کنیم. با این وجود، بخاطر نداشتن توانایی در تشخیص خطاها، به دلیل اینکه یک زبان تفسیری است، برنامه نویسی ربات با پایتون می تواند برای پروژه های عظیم، نامنظم و پیچیده شود.

• جاوا (Java)

اکثر کالج ها / دانشگاه هایی که دوره ها و گواهینامه های رباتیک ارائه می دهند ، جاوا را به عنوان یک زبان برنامه نویسی ربات ضروری در سر فصل های خود دارند زیرا برنامه نویسی ربات با جاوا بسیاری از قابلیت های پیشرفته ای را که در برنامه نویسی رباتیک نیاز است، در اختیار کاربران خود قرار می دهد.

• دات نت و سی شارپ (C#/.NET )

C# یک زبان برنامه نویسی اختصاصی است که توسط مایکروسافت ارائه می شود و در اینجا رتبه 4 را دارد زیرا به طور گسترده ای در استودیوی توسعه دهنده Microsoft Robotics استفاده می شود.

• متلب (MATLAB)

متلب یک زبان با کارایی بالا برای محاسبات فنی است که محاسبات، تجسم و برنامه نویسی را در یک محیط ساده که در آن مشکلات و راه حل ها کاملا به زبان ریاضی بیان می شوند، ادغام می کند. 

متلب به عنوان زبان برنامه نویسی که بین مبتدیان محبوب است برای تجزیه و تحلیل اطلاعات و ساخت سیستم کنترل استفاده می شود.

• لیسپ (Lisp)

Lisp یکی از اولین زبانهای برنامه نویسی رباتیک است که در اصل برای نشانه گذاریه ریاضی کاربردی است که برای برنامه های رایانه ای پیاده سازی شده ، توسعه یافته است.

• بیسیک و پاسکال (Basic & Pascal)

این دو زبان برنامه نویسی کلاسیک و قدیمی با این وجود که در روندها و فناوری های کنونی از رده خارج شده حساب می شوند، اما هم چنان برای مبتدیان بسیار مفید هستند تا با کمک آن، ایده ای مناسب در مورد مشخصات فنی و عملکرد محصولشان بدست آورند.

بهترین زبان برنامه نویسی برای کودکان

اسکرچ (scratch)

اسکرچ یک زبان برنامه نویسی تصویری است که برای کودکان طراحی شده‌است. کار کردن با این زبان بسیار ساده است و از روش بازی کودکان با قطعات لگو الهام گرفته شده است. همان طور که در این بازی کودکان می توانند با استفاده از لگو، سازه های مختلفی را خلق کنند؛ در برامه نویسی ربات با اسکرچ هم با گذاشتن بلوک های مختلف، دستورات مورد نظر خود را اجرا می کنند.

در این زبان، کودکان نیازی به نوشتن حتی یک خط کد برای تکمیل پروژه های برنامه نویسی ربات خود ندارند بلکه کدهای این زبان برنامه‌نویسی در قالب شکل‌های مختلف جلوی چشم کودک قرار می‌گیرد. در نهایت کودک با کنار هم قرار دادن این اشکال اقدام به کدنویسی می‌کند.

بلاکلی (blockly)

مانند زبان اسکرچ یک نوع زبان بلوکی است و نیازی به برنامه نویسی ندارد و برای سنین 7 تا 18سال مناسب است. بلاکلی به کودکان یاد می دهد که به برخی زبان های دیگر کد بزنند. برخلاف اسکرچ در بلاکلی می توان خطوط کد را کنار بلوک ها دید.

با زبان بلاکلی کودکان می توانند به راحتی ربات خود را برنامه نویسی کنند.

روبیکلی(Roobickly)

روبیکلی مخصوص کودکان 7 تا 18 سال است و از نظر ظاهری زیباتر از اسکرچ و بلاکلی است و همینطور از زبان فارسی به خوبی پشتیبانی می کند.

به کمک زبان روبیکلی کودکان و توجوانان می توانند به سادگی با چیدن بلوک ها مانند پازل، برنامه مورد نظر خود را بنویسند.

همچنین میتوانند خروحی برنامه ای که نوشتند را به زبان های پایتون و جاوا اسکریپت نیز ببینند.

تیم روبین این زبان را توسعه داده شده است. و ربات روبین توسط روبیکلی به طور  کامل قابل برنامه نویسی است.

در نهایت…

برنامه نویسی ربات کار آسانی نیست اما…

اگر مصمم به ورد به حوزه رباتیک هستید، یادگیری را با پایین ترین سطح زبان های برنامه نویسی ربات شروع کنید و خود را تا سطح هوش مصنوعی سطح بالا گسترش دهید.

C / C ++  یکی از معدود زبانهایی است که در همه اینها برتری دارد و عملکرد با کیفیت خوبی را با سرعت سریع ارائه می دهد.

اگر مبتدی هستید و تازه می خواهید به حوزه ی رباتیک وارد شوید، پایتون توصیه می شود.

اگر سنتان بین 7 تا 18 سال است پیشنهاد ما یکی از سه زبان بلاکلی، روبیکلی و یا اسکرچ است.