Welke robottaal is het beste?

Er zijn enorme voordelen verbonden aan het programmeren van robots met een taal op hoog niveau. Maar welke robottaal is het beste om te programmeren? Python, C#, C++ of MATLAB?

Talen op hoog niveau kunnen veel van de hoofdpijn wegnemen bij het programmeren van robots. Hiermee kunt u veel sneller en betrouwbaarder programma’s met geavanceerde functionaliteit maken dan met specifieke robottalen.

Maar welke robottaal op hoog niveau moet u kiezen?

Voorbeelden van specifieke robottalen zijn RAPID (ABB), KRL (KUKA), JBI (Motoman) en Karel (Fanuc). Deze programmeertalen zijn onder meer eigendom van en beperkt tot één robotfabrikant.

Vier populaire programmeertalen zijn Python, C#, C++ en MATLAB. In dit bericht leg ik de sterke en zwakke punten van elk uit. Maar eerst, waarom zouden we zelfs talen van hoog niveau gebruiken?

Waarom een ​​programmeertaal op hoog niveau gebruiken?

In het begin konden robots alleen worden geprogrammeerd met talen op laag niveau. Vroege robottalen zoals MHI, VAL en SIGLA werden rond 1973 geïntroduceerd en waren zeer beperkt. De meeste talen konden slechts één specifieke robot besturen om basisbewegingen te maken, waardoor ze erg inflexibel waren.

Jaren gingen voorbij en programmeertalen werden geavanceerder. Mensen begonnen algemene talen van hoog niveau te gebruiken om hun robots te besturen. C++ betrad het roboticalandschap in 1982, Python in 1990 en MATLAB in 2012.

Hoewel veel robottalen tegenwoordig nog steeds een enkel doel hebben, zijn er enorme voordelen verbonden aan het gebruik van talen op hoog niveau. Bijvoorbeeld:

  • Hiermee kunt u geavanceerde functionaliteit aan een robot toevoegen door simpelweg een bestaande softwarebibliotheek toe te voegen.
  • U kunt het grootste deel van uw code hergebruiken met verschillende robots.
  • Gebruik geavanceerde hulpprogramma’s voor foutopsporing: leveranciersspecifieke programmeertalen bieden zelden hulpprogramma’s voor foutopsporing.
  • Het oplossen van problemen gaat snel omdat veel mensen de talen gebruiken en de community meestal behulpzaam is.

Welke programmeertaal is het beste voor robotica?

Dit is een van de meest gestelde vragen die ik hoor van nieuwe robotici. Twee jaar geleden schreef ik een artikel over de vraag. Het is een van de meest populaire artikelen die ik ooit heb geschreven.

Hoewel het een populaire vraag is, is er geen eenvoudig antwoord.

Het beste antwoord dat ik je kan geven is: het hangt ervan af!

Het hangt ervan af welke taak je de robot wilt laten uitvoeren. Het hangt ook af van je programmeervaardigheden en hoeveel tijd je hebt om een ​​nieuwe taal te leren. Er is echt geen “beste” programmeertaal voor robotica. Er is alleen de beste programmeertaal voor uw project en uw programmeervaardigheden.

Daarom heb je een programmeeromgeving nodig die meerdere talen ondersteunt. Zo kun je de beste voor jou kiezen.

Python vs C#, C++ vs MATLAB: wat is het beste?

Met dat in gedachten is de beste manier om een ​​robottaal voor uw project te kiezen, de sterke en zwakke punten van elke taal te begrijpen.

Waarschijnlijk zijn de vier meest populaire talen voor robotica Python, C#, C++ en MATLAB. Het zijn allemaal geweldige opties en ik heb ze vaak gebruikt. Voor sommige grotere projecten heb ik ze zelfs alle drie in hetzelfde project gebruikt, omdat elk zijn eigen unieke sterke punten heeft.

Python

Python is ontwikkeld met de filosofie dat code gemakkelijk leesbaar moet zijn en dat eenvoud beter is dan complexiteit.

Ik heb Python relatief laat in mijn programmeercarrière opgepikt. Het was zo gemakkelijk te leren dat ik het meteen kon gebruiken en ik gebruik het nu voor de meeste programmeertaken. Python is de taal die ik het vaakst aanbeveel aan nieuwe robotprogrammeurs, omdat het zo gemakkelijk is om ermee aan de slag te gaan.

De sterke punten van Python voor robotprogrammering zijn:

  • Makkelijk te leren en makkelijk te lezen.
  • Geeft toegang tot veel krachtige bibliotheken.
  • Snel bruikbare (en herbruikbare) code schrijven.
  • Het is erg populair, dus er is veel hulp beschikbaar van de Python-gemeenschap.

De zwakke punten van Python voor robotprogrammering zijn:

  • Code kan gemakkelijk rommelig worden voor grote projecten.
  • “Man van alles, meester van niks.” Hij is goed in veel dingen, maar blinkt nergens in uit.
  • Soms zijn fouten moeilijk te herkennen omdat het een geïnterpreteerde taal is, wat tot problemen kan leiden.

Naar mijn mening is Python het beste voor snelle, kleine tot middelgrote robotprogrammeerprojecten. Het is geweldig als u toegang wilt tot de krachtige functies van bibliotheken en geen realtime prestaties nodig hebt. Als u echter betrouwbare, krachtige code wilt, is dit misschien niet de beste optie.

C#

C# (uitgesproken als C Sharp) is ontwikkeld door Microsoft en werd begin jaren 2000 uitgebracht. Sindsdien heeft C# snel aan populariteit gewonnen en is het nu een van de meest gebruikte programmeertalen in de maakindustrie.

In tegenstelling tot C++ is C# eenvoudig te leren. C# is eenvoudig omdat het automatisch geheugenbeheer afhandelt. Dit gebeurt via de zogenaamde afvalinzamelingsregeling.

De sterke punten van C# voor robotprogrammering zijn:

  • Het is gemakkelijk te leren en te integreren met grote projecten.
  • Er is een grote verscheidenheid aan bibliotheken beschikbaar.
  • Het heeft een uitstekende en gratis ontwikkelomgeving (Microsoft Visual C# Express).
  • Microsoft Visual Studio heeft goede tools voor teamontwikkeling.
  • C# draait op het .NET Framework en is zeer interoperabel.

De zwakke punten van C# voor robotprogrammering zijn:

  • Softwareontwikkeling is beperkt tot Windows.
  • U kunt uw project niet eenvoudig implementeren op niet-Windows-computers.

Veel HMI-projecten (Human Machine Interfaces) worden ontwikkeld in C#. Een HMI is vaak onderdeel van een SCADA-systeem (Supervisory Control and Data Acquisition).

C++

C++ is een objectgeoriënteerde taal die is gebaseerd op de C-taal. Het is gebaseerd op de filosofie dat prestaties de sleutel zijn en dat code eenvoudig te organiseren moet zijn.

Als ik gedwongen zou zijn om slechts één programmeertaal voor robotica te kiezen, zou het C++ moeten zijn. Dit lijkt misschien vreemd om te zeggen nadat ik je heb verteld dat ik de meeste programma’s met Python schrijf. Er is echter één grote reden voor mijn keuze: prestatie.

Als je robotica serieus neemt, raad ik je aan om C/C++ te leren. Robotica-programmering strekt zich uit van het laagste niveau (ingebedde motor- en sensorbesturing) tot aan kunstmatige intelligentie op hoog niveau. C++ is een van de weinige talen die hierin uitblinkt.

De sterke punten van C++ voor robotprogrammering zijn:

  • Potentieel voor hoge prestaties (als uw code goed is).
  • Toegang tot veel bibliotheken (veel Python-bibliotheken zijn gewoon wrappers rond C++-bibliotheken)
  • Het is de laagste programmeertaal die je kunt krijgen boven assembler (het niveau van 1-en en 0-en).
  • Bibliotheken voor robothardwarecomponenten zijn vaak geschreven in C/C++.

De zwakheden van C++ voor robotprogrammering zijn:

  • Het kost tijd om te leren en nog langer om goed te leren coderen.
  • Vereist meestal veel debuggen.
  • Het schrijven van programma’s duurt lang.
  • Bibliotheken van derden zijn vaak moeilijk te gebruiken.

Naar mijn mening is C ++ het beste wanneer je hoge prestaties nodig hebt of moet communiceren met robothardware op laag niveau. Als u echter snel wilt programmeren met een minimum aan gedoe, is C++ waarschijnlijk niet de beste optie.

MATLAB

MATLAB is niet alleen een programmeertaal, het is een complete programmeeromgeving. De naam staat voor “matrixlaboratorium” en blinkt uit in matrixwiskunde.

Matrices zijn een fundamenteel onderdeel van robotica, zoals we hebben besproken in het artikel Robot Euler Angles: The Essential Primer. MATLAB wordt veel gebruikt door ingenieurs om hun robots te analyseren en te simuleren. In de loop van de tijd hebben mensen interfaces gemaakt waarmee de software fysieke robots kan besturen.

Ik heb persoonlijk een haat-liefdeverhouding met MATLAB. Ik haat het om het te gebruiken om fysieke robots te besturen, omdat het hele proces vaak erg ingewikkeld lijkt. Als het om data-analyse gaat, is er echter niets beters. Dit is gewoon mijn optie, want ik ken robotici die het voor alles gebruiken.

MATLAB’s sterke punten voor robotprogrammering zijn:

  • Een zeer krachtig systeem voor data- en robotkinematische analyse.
  • Snel bruikbare code schrijven.
  • De toolbox voor robotica wordt veel gebruikt.
  • Maakt complexe simulatie mogelijk.

MATLAB’s zwakke punten voor robotprogrammering zijn:

  • Het is niet echt ontworpen om te communiceren met robothardware.
  • Als eigen taal is het duur.
  • Het is niet eenvoudig om je code te delen, aangezien de andere persoon ook MATLAB nodig heeft.
  • Niet zoveel bibliotheken van derden als andere opties.

Naar mijn mening is MATLAB het beste voor data-analyse en simulatietaken, maar niet voor veel anders. Als het gaat om het daadwerkelijk programmeren van de robot, raad ik meestal een andere taal aan.

Ten slotte…

Mijn top 3 afhaalrestaurants zijn:

  • Python is het beste als je een gemakkelijk leven wilt. Het is goed voor kleine, snelle robotprojecten.
  • C# is beter als u een goede balans wilt tussen prestaties en snelle resultaten.
  • C++ is het beste als je prestaties wilt.
  • MATLAB is het beste voor data-analyse.

Welke taal u ook kiest, zorg ervoor dat deze wordt ondersteund door uw robotprogrammeeromgeving.
De RoboDK API brengt de voordelen van uw favoriete programmeertaal op hoog niveau naar industriële robots.

About admin

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *