Мастерство программирования роботов: пошаговое руководство для вашего следующего проекта

Вы хотите запрограммировать робота сами…

Как начать?

Если вы опытный программист, вы уже комфортно чувствуете себя с кодированием. Вы, вероятно, создавали программы для других проектов, и имеет смысл перенести навыки программирования в мир робототехники.

Но кодирование робота дает некоторые дополнительные вызовы по сравнению с другими кодировочными проектами. Интерфейс между программным обеспечением, аппаратным обеспечением и физической средой робота жизненно важен в робототехнике.

Плюс есть некоторые распространенные ограничения, вызванные тем, как роботы традиционно программируются, особенно промышленные роботы.

К счастью, кодирование робота может быть таким же легким, как любое другое кодировочное проект… фактически, это может быть даже легче большинства проектов!

Вы не застряли только с одним языком!

Распространенное убеждение в робототехнике — что вы ограничены в том, какие языки программирования можете использовать.

Это было верно, но больше не верно.

В недавнем прошлом вы могли программировать большинство роботов только с языком по умолчанию от производителя. Промышленные роботы обычно означают использование версии Pascal.

Если вы не слишком знакомы с языком программирования Pascal, это понятно! Как один комментатор выразился, когда спрашивали, стоит ли учить Pascal в 21 веке: «Нет. Pascal практически мертв».

Но пока Pascal практически мертв в большинстве областей современного мира, этот «древний» язык все еще выживает как базовая основа для большинства промышленных робототехнических языков программирования (например, KRL KUKA, RAPID ABB, Karel FANUC).

Хотя я уверен, что вы способны выучить эти языки, может ощущаться как потеря времени учить целый новый язык с таким ограниченным использованием.

К счастью, в наши дни вы можете запрограммировать робота, используя почти любой язык программирования, который вам нравится!

Каковы ваши языковые опции для кодирования роботов?

С правильной средой кодирования вы практически можете использовать любой язык программирования, с которым вы наиболее комфортны.

Современное ПО для программирования, такое как RoboDK и его связанный SDK, позволяет кодировать робота на вашем любимом языке.

С легким набором инструкций вы можете получить доступ к самым важным возможностям ваших роботов и даже использовать тот же код на нескольких марках роботов с очень небольшими модификациями.

Языки программирования, которые можно легко использовать с роботами

Если вы используете API RoboDK, вы можете использовать разнообразие разных языков программирования прямо «из коробки».

Основные языки, поддерживаемые RoboDK:

• Python
• C++
• C#
• MATLAB

Они охватывают наиболее распространенные языки программирования в мире робототехники. Вы также можете использовать другие языки с небольшими усилиями.

Вы можете узнать больше об этих языках в нашей статье «Python vs C++ vs C# vs MATLAB: какой язык робота лучше?».

Как работает ПО для программирования роботов?

Когда думаете о кодировании робота, полезно понять, как RoboDK конвертирует ваш код в инструкции, которые контроллер робота поймет.

1. Сначала вы пишете код на предпочитаемом языке. Они используют конкретные вызовы API RoboDK, соответствующие движениям робота. Например, ROBOT.MoveL(pose) заставит робота сделать линейное движение из текущей позиции в целевую позу.
2. RoboDK затем использует решатель обратной кинематики для конвертации желаемой позы в позиции суставов робота.
3. Наконец, RoboDK использует постпроцессор для конвертации этих в инструкции, которые ваш конкретный контроллер робота поймет. Вы можете прочитать больше о постпроцессорах в нашей статье «Постпроцессоры роботов: все, что нужно знать».

Дополнительные навыки кодирования, нужные для робототехники

По сравнению с другими кодировочными проектами, есть пара дополнительных навыков, которые вам нужно развить, чтобы стать компетентным программистом роботов. Их преподают как основные темы в курсах робототехники.

Оба этих навыка требуют хорошего понимания геометрии.

1. Геометрия углов Эйлера

Одна из самых важных тем, чтобы понять — углы Эйлера. Это математический способ представления позиции и ориентации робота в физическом пространстве.

Вам понадобятся углы Эйлера для программирования любой желаемой позы робота и любого движения робота. Так что стоит потратить время на изучение их, если вы никогда их не использовали.

У нас есть вводная статья об углах Эйлера: «Углы Эйлера робота: основное руководство».

2. Кинематическая теория

Геометрически руки роботов состоят из серии звеньев, называемых «кинематическая цепь». Помогает быть знакомым с кинематической теорией, чтобы полностью понять, как заставить робота двигаться в пространстве так, как вы хотите.

Существует различные онлайн-ресурсы, преподающие кинематическую теорию для робототехники. Некоторые легче понять, чем другие. Однако вам не нужно становиться экспертом в робототехнической кинематике, чтобы запрограммировать робота. Просто помогает иметь понимание основ.

Как начать кодировать вашего робота

Какой самый легкий способ начать кодировать вашего робота с вашим любимым языком программирования?

RoboDK предоставляет интуитивную среду программирования, подходящую как для новичков, так и для экспертов.

Вы можете скачать бесплатную пробную версию RoboDK на нашей странице загрузки и начать кодировать вашего робота за пару минут.

Вопросы? Расскажите в комментариях ниже или присоединитесь к обсуждению в LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram или на форуме RoboDK.