Hoewel robotica geen nieuw vakgebied is, maakt het een snelle groei door. Veel experts theoretiseren zelfs dat vooruitgang op het gebied van robotica, IoT en kunstmatige intelligentie de toekomstige arbeidsmarkten evenveel (zo niet meer) zal verstoren dan de industriële revolutie. In 2016 was de robotica-industrie goed voor ongeveer miljard dollar aan industriële en niet-industriële verkopen.
Ook al is de robotica-industrie een wonder van de moderne wetenschap dat zeer geschikt is om de automatisering te vergroten, de robots hebben nog steeds makers, onderhouders en codeurs nodig. Laten we eens nader kijken naar de belangrijkste programmeertalen die u kunt leren voor een mooie toekomst in robotica, een opwindend en snel groeiend vakgebied.
Opmerking Voor Beginners
Voordat we ingaan op de details van de beste programmeertalen, wilde ik wat van mijn persoonlijke ervaring delen om beginners te helpen realistische verwachtingen te stellen. Het leren van een programmeertaal, zelfs als je een programmeergenie of een wonderkind bent, zal tijd en hard werken vergen. Je moet lopen voordat je kunt rennen en kruipen voordat je kunt lopen.
Ongeacht de programmeertaal waarmee u begint, wees voorbereid op repetitieve alledaagse oefeningen die zijn ontworpen om u de basis te leren. Vaker wel dan niet, begin je niet eens met het werken met GUI-code. Om basisstructuren te begrijpen, gebruikt u de terminal om waarden en opdrachten af te drukken. Het kan frustrerend zijn om te beginnen, maar wanhoop niet. Het zal het allemaal waard zijn als je daadwerkelijk robotcode gaat schrijven!
BASIC/Pascal
Mijn allereerste kennismaking met de wijde wereld van programmeren begon, niet verwonderlijk en saai, met BASIC. Hoewel ik niet zou zeggen dat Pascal en BASIC de belangrijkste talen voor robotica zijn, zijn ze om vele redenen de moeite waard om te leren. Ten eerste zijn Pascal en BASIC geweldige plekken om te beginnen als je net begint. BASIC staat immers voor Beginners All-purpose Symbolic Instruction Code.
Ben je bekend met voorwaardelijke structuren? Ben je bekend met proceduretalen? Als het antwoord nee is, dan moet je bij het begin beginnen met BASIC. Maar voordat u begint, wil ik u helpen uw verwachtingen te managen. BASIC is niet flitsend of een extreem sexy taal, vooral niet voor beginners. Denk niet dat je gaat leren hoe je microcontrollers programmeert, robotmotoren activeert of visuele eye-candy maakt zoals je eigen videogame.
Elke introductie-tutorial voor een beginner (voor zover ik heb gezien) begint bijna altijd met die vervelende Hello World-tutorial. En in BASIC/PASCAL is het niet anders. U begint met eenvoudige opdrachtstructuren, waarmee u in wezen tekst kunt afdrukken of wiskundige bewerkingen kunt uitvoeren in een tekstvak. Dat klinkt best spannend, toch? Ga zo door. U kunt voortbouwen op de concepten die u hebt geleerd van PASCAL en BASIC om uw programmeervaardigheden verder te ontwikkelen.
C++ (Objectief) En C (Citatief).
C en C++ zijn ongetwijfeld de belangrijkste programmeertalen die je kunt leren om je opleiding voort te zetten en een traject op te zetten voor het roboticaveld. Waarom? Nou, er zijn een heleboel redenen. Deze talen worden het meest gebruikt in robotica, maar ze hebben ook veel andere voordelen.
C en C++ zijn objectgeoriënteerde talen die op een groot aantal verschillende gebieden worden gebruikt. C++ en andere objectgeoriënteerde talen worden in alles gebruikt, van gamedesign tot CAD. Zodra u één objectgeoriënteerde taal hebt geleerd, kunt u uw vaardigheden op andere aspecten van programmeren toepassen. Je kunt alle programmeertalen leren als je één objectgeoriënteerde taal hebt.
Echt, het belangrijkste dat zal veranderen tussen verschillende programmeertalen is de syntaxis. U zult zien dat min of meer objectgeoriënteerde talen dezelfde gegevenstypen en dezelfde gegevensstructuren hebben. Objectgeoriënteerde talen omvatten lusstructuren, arrays, recursie en andere soortgelijke mechanismen. De exacte tekens die worden gebruikt om deze structuren te maken, verschillen echter van taal tot taal.
Het moeilijkste is om te begrijpen hoe de mechanismen werken. Het leren van één objectgeoriënteerde taal is een beetje zoals fietsen. Je zult niet vergeten hoe het werkt als je het eenmaal hebt geleerd. Maar ik wilde een belangrijk onderscheid maken. Technisch gezien is de programmeertaal C procedureel. Dit is een zeer oude versie. Maar er is een nieuwere versie genaamd Objective C die, zoals je misschien al geraden hebt, objectgeoriënteerde syntaxis aan de taal toevoegt.
C# En Het .NET Framework
C# is niet moeilijk als je al enige ervaring hebt met programmeren in C++. Hoewel de syntaxis vergelijkbaar is, veranderen de bibliotheken met objecten en functies die u in uw code kunt gebruiken. C# is slechts een van de vele programmeertalen binnen het allesomvattende .NET-framework. Zoals u wellicht al weet, zijn C# en de .NET-bibliotheek Microsoft-producten, waardoor ze het ideale platform zijn voor het ontwikkelen van Windows-toepassingen.
Versie vier bevat een aantal componenten, waaronder Visual Programming Language en Visual Simulation Environment. Decentrale softwareservices en Concurrency & Coordination Runtime zijn ook opgenomen in de nieuwste versie. Het kost natuurlijk veel tijd om deze omgeving te leren kennen, maar een fundamentele kennis van C# is een onbetwistbare troef.
MATLAB
MATLAB bestaat schijnbaar voor altijd en is nu 34 jaar oud. Het wordt gebruikt om gegevens in technische disciplines te analyseren en te controleren en om besturingssystemen te ontwikkelen. Het is ook geweldig omdat het kan worden aangesloten op (of interfaces) met andere talen die vaak worden gebruikt in robotica, zoals C#, C, C++, Java en andere. Een van de belangrijkste kenmerken is de mogelijkheid om gegevens te manipuleren en in een grafiek te zetten en wordt geleverd met een GUI-omgeving.
Maar het wordt ook geleverd met een op robotica gerichte interface, bekend als de Robotics Toolbox, die zowel mobiele robotica-functies als arm-type robotica ondersteunt. Het is niet moeilijk om te leren, maar het is niet de beste plek om te beginnen voor beginners. Er zijn veel meer nuttige vaardigheden (zoals C++), die een bredere toepassing hebben.
Python
Sommige mensen geloven dat Python een verspilling is omdat het de bloei van zijn bestaan heeft overleefd en binnenkort de weg van dinosaurussen zal verlaten. Mensen hebben hetzelfde gezegd over Fortran. Raad eens? Het is nog steeds beschikbaar! Python is niet op zijn laatste been en groeit zelfs gestaag in populariteit in de wereld van robotica. Geloof het of niet, ROS (Robot Operating System) gebruikt Python als een van de belangrijkste programmeertalen.
Deze taal wordt niet aanbevolen voor beginners. Maar als je enige tijd met BASIC hebt doorgebracht en ten minste één objectgeoriënteerde taal hebt geleerd, is het een praktische beslissing om Python te leren om je kennis uit te breiden. Bovendien werkt Python goed samen met C en C++, waardoor je je objectgeoriënteerde programmeervaardigheden kunt verbeteren. Zoals ze zeggen, kennis is alles.
Assembler
Assembleertaal is de laagste vorm van coderen.
Het begrijpen van assembler is echter een geweldige vaardigheid voor een robotprogrammeur om te verwerven, vooral als je aan microcontrollers werkt. Maar het is belangrijk om te begrijpen dat er veel microcontroller-architecturen en -platforms zijn. Ook is assembler geen fundamentele vaardigheid zoals C++. Als zodanig kan ik dit alleen maar aanbevelen als een ondersteunende vaardigheid. Natuurlijk, het is handig om assembler te kennen, maar het is niet vereist en zeker niet de beste plek om te beginnen.
Assembleertaal heeft een probleem. Het is niet gestandaardiseerd zoals Java, C++, BASIC of C++. Hoewel sommige commando’s en concepten vergelijkbaar kunnen zijn in assembler, kunnen ze van de ene processor naar de andere veranderen. Dus als je veel tijd investeert in het leren van assembler voor processor X, en vervolgens moet werken aan een controller die processor Y gebruikt, heb je misschien het gevoel dat je wat tijd hebt verspild.
Laatste Gedachten
Ik raad je aan om met BASIC te beginnen als je het verschil tussen procedurele en objectgeoriënteerde talen niet kent. Daarna raadt Id van harte aan om wat C++-vaardigheden op te doen. C++ is zo populair en veelzijdig dat je die vaardigheden kunt overdragen naar andere codeeromgevingen als je besluit te stoppen met het nastreven van robotica. Bovendien biedt C++ programmeerconcepten die in andere talen worden gebruikt (hoewel de syntaxis waarschijnlijk anders is), zoals arrays, als/dan-beslissingen en andere vergelijkbare programmeerconstructies.
Hoewel MATLAB en Python erg nuttig kunnen zijn, zou ik je niet aanraden om ze te leren voordat je kennis van C, BASIC en C++ solide is. Pas als je een brede kennis hebt van robotica-georiënteerde programmeertalen, zou ik je aanraden om assembler te proberen. Het is niet zo praktisch als de andere talen, maar kan je carrière zeker een concurrentievoordeel geven onder de juiste omstandigheden.
