1. gzyueqian
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      流水的編程語言,鐵打的 Java、C/C++

      更新時間: 2020-09-15 16:47:39來源: 粵嵌教育瀏覽量:8724

             世界上超過 1500 種編程語言可以學習。以下將會列出機器人中十種的編程語言。每種語言都有不同的優(yōu)勢,本文根據(jù)作者自身的開發(fā)及實踐經(jīng)驗,優(yōu)先級從低到高所列舉了十大編程語言排行榜。

         10. BASIC / Pascal


        BASIC 和 Pascal 是我曾學過的兩種主要的編程語言,但這并不是我將其列入此排行榜的原因。事實上,它們可以很好地運用于工業(yè)機器人編程上。BASIC 針對初學者而設計,這使它可以成為開發(fā)者簡單的入門語言。


        Pascal 旨在提高編程實踐,還引入了一些類似于指針這樣的構建,這使得它成為從 BASIC 晉升到更的其他語言的一個奠基石。如今,這兩種語言對“日常應用”的程序語言來說有些過時了。但如果你準備進行一定程度的底層編碼,或需要熟悉其他工業(yè)機器人語言時,那么了解它們會對你有所幫助。


        9.工業(yè)機器人語言


        實際上,每一個機器人制造商都已經(jīng)建立了自己專有的限制性機器人編程語言,這一直是工業(yè)機器人領域的一個問題。通過學習 Pascal,你會熟悉它們中的一部分。但是,當你開始在另一個機器人平臺編碼時,還需要使用不同的編程語言。


        如機械臂領域實力強勁的 ABB 公司,用的語言系統(tǒng)叫做 RAPID;來自于德國的 KUKA,語言和公司名字一樣也叫做 KUKA;Comau 利用 PDL2;Yaskawa 利用 Advise 和 Kawasaki 利用 AS。在這一點上,F(xiàn)anuc 機器人利用 Karel,Staubli 機器人利用 VAL3 和 Widespread Robots 利用 URScript。


        近,像 ROS 行業(yè)已經(jīng)開始為程序員提供更加標準化的替代語言選擇。但是如果是一個技術人員,你仍然更可能不得不使用制造商的編程語言。


        8. LISP


        LISP 是世界上第二古老的編程語言(FORTRAN 更古老,但只差一年)。相比本文提到很多其它編程語言,它的應用并不廣泛。不過在人工智能編程領域它還是相當重要的。ROS 的一部分是用 LISP 寫的,雖然你不需要掌握這個來使用 ROS。


        7.硬件描述語言(HDL)


        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非常常見,因為他們習慣 FPGAs(FieldProgrammableGateArrays)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。


        6.Assembly


        Assembly 使你能夠在“1 和 0 級”程序中進行編程。這是層的編程語言。在過去,大多數(shù)底層硬件需要在 Assembly 中進行編程。隨著 Arduino 和其他類似微控制器的興起,你現(xiàn)在可以利用 C / C ++ 在底層進行有效的編程,這意味著 Assembly 對于一般的機器人科學家來說,顯然已不太重要。


        5. MATLAB


        MATLAB、及其相關的開源語言(例如 Octave),是一些的機器人科學家用于調查數(shù)據(jù)和創(chuàng)建控制系統(tǒng)常用的語言。


        此外,還有一個非常有名的 MATLAB 機器人工具箱。如果你需要分析數(shù)據(jù),創(chuàng)建圖表或執(zhí)行控制系統(tǒng),那就需要學習 MATLAB


        4. C#/ .NET


        C# 是微軟提供的一種限制性編程語言。這很大程度上是由微軟機器人工程師工作室(Microsoft Robotics Studio Studio)提供的,微軟機器人工程師工作室將其作為其基本語言。如果你使用這個框架,就必須學習 C#。盡管如此,想要長期地提高自身的編碼能力,首先學習 C / C ++ 不失為一個好的選擇。


        3. Java


        作為一個電子工程師,我經(jīng)常驚訝于一些軟件工程課程將 Java 作為他們的編程語言。


        Java 對程序員“掩蓋”底層存儲功能,這使得 Java 對程序的要求要比 C 語言對程序的要求更低一些,但這意味著你對底層代碼的運行邏輯了解比較少。從軟件工程的基礎到探索機器人技術的未來,你很可能已經(jīng)學習了 Java。


        像 C# 和 MATLAB 一樣,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,這不總是可行的,有時會導致代碼運行緩慢。但是 Java 在一部分機器人學中非常流行,因此你也許需要它。


        2. Python


        近來,尤其是在機器人領域,Python 已經(jīng)有了翻天覆地的變化。其中一個原因是Python(和 C ++)是 ROS 中的兩種主要編程語言。


        如同 Java 一樣,它也是一種解釋性語言。但與 Java 不同的是,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”。而且由于它與 C / C ++ 代碼之間可以進行簡單的綁定,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。


        1. C / C ++


        機器人編程語言——C/C++!很多人都認為 C 和 C ++ 對新的機器人科學家來說是一個良好的開端。


        為什么呢?


        其主要原因是如今有大量的硬件庫都使用這兩種語言。它們適用于低級別的硬件,允許實時性能,是非常成熟的編程語言。現(xiàn)在,你可能會使用 C++ 遠超過 C,因為 C++ 具有更大的實用性。C ++ 是 C 語言的擴展,從基礎的 C 學起,你也會收獲很多,特別是當你發(fā)現(xiàn)一個硬件庫是用 C 編寫的。


        但是 C / C ++ 編寫的硬件庫不像 Python 或 MATLAB 那樣簡單易用。使用 C 來執(zhí)行類似的功能,可能需要相當長的時間,并且需要更多的代碼行。盡管如此,由于機器人極其依賴實時性能,所以 C 和 C ++ 是接近機器人科學家心目中“標準語言”的編程語言。


        總結


        本文列舉了機器人十大熱門編程語言,但這并不意味著你需要全部掌握每一門。對于每位開發(fā)者而言,重要的是要發(fā)現(xiàn)一種對自身來說很自然的語言,且適合你的機器人硬件。也需要一種語言,使你能夠快速而有效地創(chuàng)建程序。


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