有哪些不同类型的机器人编程语言
到目前为止,机器人是现代科学最有效的工具。机器人不仅可以减少人力,而且可以执行无错误的活动。许多企业都表示对机器人技术感兴趣。近年来自动化机器越来越流行。考虑到这种情况,我们将讨论机器人计算机语言。
所以,为了让机器人完成任务,必须对它们进行编程。机器人编程是机器人从计算机获取指令的过程。机器人程序员必须精通几种编程语言。我们开始吧。
优秀机器人编程语言全世界大约有1500种机器人编程语言。他们都参与机器人训练。在本节中,我们将介绍目前最流行的编程语言。
1.C/C++学习机器人最简单的方法是学习C和C++。这两种语言都是具有几乎相同特性的通用编程语言。C++是C的一个修改版本,它增加了一些特性。现在你应该明白为什么C++是最流行的机器人编程语言。它支持低级硬件接口并提供实时性能。
C++是从机器人获得最大结果的最成熟的编程语言。C++允许你用三种不同的方式进行编码。构造函数、自治方法和操作符控制方法就是其中之一。在这个构造函数模式下,初始化代码运行来构建一个类。在这种情况下,它将在程序开始时执行。
它有助于初始化传感器和创建其他WPILib对象。自治方法保证了代码的执行。它只能在一定的时间内工作。然后机器人移动到遥操作部分。在这种情况下使用操作员控制技术。
2.PythonPython是一种强大的编程语言,可以用来创建和测试机器人。在自动化和后处理机器人编程方面,它优于其他平台。您可以使用它来构建一个脚本,该脚本将计算、记录和激活robot代码。
什么都不用手教。这使得模拟、程序和逻辑解决方案的快速测试和可视化成为可能。Python使用的代码行比其他编程语言少。它还包括大量基本函数库。Python的主要目标是使编程更容易、更快。
可以创建、修改或删除任何项。另外,我们可以用同样的脚本来编写机器人的动作。所有这些都是用很少的代码完成的。因此,Python是最优秀的机器人编程语言之一。
3.JavaJava是一种编程语言,它使机器人能够进行与人类类似的活动。它还提供了各种API来满足机器人的需求。Java在很大程度上具有人工语言的特性。
它使您能够构造高级算法、搜索和神经算法。Java还允许您在许多计算机上运行相同的代码。
由于Java是一种解释性语言,所以它没有内置到机器代码中。相反,在执行过程中,Java虚拟计算机解释命令。正因为如此,Java在机器人领域变得相当流行。因此,Java比其他机器人编程语言更可取。Java被IBMWatson和AlphaGo等现代AIs使用。
4.NETMicrosoft的.NET编程语言用于使用VisualStudio创建应用程序。它为任何有兴趣从事机器人事业的人提供了良好的基础。NET主要由程序员用于端口和套接字开发。
它支持多种语言,同时允许水平缩放。它还提供了统一的环境,使C++或java编程变得更容易。所有的工具和ide都经过了彻底的测试,可以在microsoftdevelopernetwork上访问。
此外,语言的融合也很顺利。因此,我们可以自信地将其列为最好的机器人编程语言之一。
5.MATLAB在机器人工程中,MATLAB和它的开源表亲Octave非常流行。在数据分析方面,它大大领先于许多其他机器人计算机语言。MATLAB并不是传统意义上的编程语言。然而,基于复杂数学的工程解决方案可以在这里找到。
机器人开发人员将学习如何使用MATLAB数据创建复杂的图形。这对开发完整的机器人系统有很大的帮助。它也有助于发展机器人业务中根深蒂固的机器人基础。它是一个让你应用你的方法来模拟结果的工具。工程师可以使用这个模拟来微调系统设计并消除错误。
曾经有过用MATLAB构建一个完整机器人的案例。因此,它必须被列入十大语言之一。Kukakr6是MATLAB应用程序中最伟大的实例之一。开发人员还利用MATLAB对该机器人进行了建模和仿真。
6.Lisp最早的机器人计算机语言之一是Lisp。它被引入市场是为了允许计算机应用程序使用数学术语。Lisp是一个人工智能领域,主要用于创建机器人操作系统。
树形数据结构、自动存储管理、语法突出显示和提升顺序特性是可用的特性之一。因此,它易于使用,并有助于在确定问题后消除执行错误。
这个解决问题的过程发生在原型阶段,而不是制造阶段。它还包括read-eval-print循环和自托管编译等功能。
7.Pascal最早上市的编程语言之一是Pascal。它仍然很有用,特别是对于新手。它以基础编程语言为基础,教授优秀的编程技能。Pascal被制造商用来创建机器人编程语言。
ABB的RAPID和Kuka的KRL就是两个例子。然而,大多数开发人员认为Pascal在日常使用中已经过时了。他们还强调了它对新来者的重要性。
它将帮助您更快地学习其他机器人编程语言。这只推荐给完全的新手。当你在机器人编程方面获得了一些专业知识后,你可以转换到另一种语言。
结论这是一个包裹。我们希望这篇文章对机器人编程语言有帮助。我们已经讨论了顶级机器人编程语言的所有优缺点。你可以根据自己的需要选择最合适的语言。即使是现在,机器人技术仍有着广阔的前景。所以现在是开始的最佳时机。
机器人编程语言的类型有哪些?
机器人编程语言的类型有哪些?机器人编程语言最早于20世纪70年代初期问世,到目前为止已有多种编程语言出现,在众多机器人编程语言中究竟哪种编程语言最好呢?这个问题困扰了很多新手学者,但遗憾的是,这是一个没有准确答案的问题,你问不同的人会得到不同的答案,对于机器人学者来说建立“编程思维“才是最关键的,而不是用一种特定语言去衡量,在很多方面,学习哪种机器人编程语言并不是最重要的,重要的是通过编程思维来不断提升自己的技能。
1、Python——一种动态的、面向对象的脚本语言
在机器人研究领域,Python占据了重要地位。其中一个原因很可能是Python(和C++)是ROS中的两种主要编程语言。像JAVA一样,它是一种解释性语言。但也不同于JAVA,Python语言主要集中在可用性上。
2、C/C++——大多数中国程序员的第一个语言
C++语言是从C语言发展过来的,是一门面向对象的语言,它继承了C语言的优势。很多人都认为C和C++对机器人科学家来说是一个很好的开端。因为大部分的硬件库使用这些语言,允许实时性能,是非常成熟的编程语言。
3、JAVA——世界上使用范围最广的语言
JAVA语法规则和C++类似,从某种意义上来说,JAVA是由C和C++语言转变而来的。像C#和MATLAB一样,JAVA是一种解释性语言,这意味着它不会被合并到机器语言代码中。相反,JAVA虚拟机在运行时解释指令。理论上来说,基于JAVA虚拟机,使用JAVA可以在不同机器上使用类似的代码。但实际上,这并不普遍使用,有时会导致代码运行缓慢,但是JAVA编程语言在机器人研究中非常流行。
4、C#/.NET——微软提供的一种限制性编程语言
C#/.NET很大程度上是为微软机器人工程师工作室提供的,微软机器人工程师工作室将其作为基本语言。如果使用这个框架,就必须学习C#。
5、MATLAB——一种面向数值计算的高级程序设计语言
MATLAB和它的开源亲戚(例如Octave)在一些机器人专家中非常有名,是他们负责调查数据和创建控制系统常用的语言。还有一个非常有名的MATLAB机器人工具箱。使用MATLAB单独创建整个机器人系统的人员。如需要分解数据,创建高级图表或执行控制系统,那就很可能需要学习MATLAB。
机器人编程语言的组成机器人编程语言用以描述可被机器人执行的作业操作,一个可用的机器人编程语言应由以下几部分组成:
1)指令集合。随语言水平不同,指令个数可由数个到数十个,愈简单愈好。
2)程序的格式与结构。这是关键部分,应有通用性。
3)程序表达码和载体。用以传递源程序。
计算机语言包括哪些种类,机器人编程语言的类型有哪些?
描述
机器人编程语言的类型有哪些?
机器人编程语言最早于20世纪70年代初期问世,到目前为止已有多种编程语言出现,在众多机器人编程语言中究竟哪种编程语言最好呢?这个问题困扰了很多新手学者,但遗憾的是,这是一个没有准确答案的问题,你问不同的人会得到不同的答案,对于机器人学者来说建立“编程思维“才是最关键的,而不是用一种特定语言去衡量,在很多方面,学习哪种机器人编程语言并不是最重要的,重要的是通过编程思维来不断提升自己的技能。
1、Python——一种动态的、面向对象的脚本语言
在机器人研究领域,Python占据了重要地位。其中一个原因很可能是Python(和C++)是ROS中的两种主要编程语言。像JAVA一样,它是一种解释性语言。但也不同于JAVA,Python语言主要集中在可用性上。
2、C/C++——大多数中国程序员的第一个语言
C++语言是从C语言发展过来的,是一门面向对象的语言,它继承了C语言的优势。很多人都认为C和C++对机器人科学家来说是一个很好的开端。因为大部分的硬件库使用这些语言,允许实时性能,是非常成熟的编程语言。
3、JAVA——世界上使用范围最广的语言
JAVA语法规则和C++类似,从某种意义上来说,JAVA是由C和C++语言转变而来的。像C#和MATLAB一样,JAVA是一种解释性语言,这意味着它不会被合并到机器语言代码中。相反,JAVA虚拟机在运行时解释指令。理论上来说,基于JAVA虚拟机,使用JAVA可以在不同机器上使用类似的代码。但实际上,这并不普遍使用,有时会导致代码运行缓慢,但是JAVA编程语言在机器人研究中非常流行。
4、C#/.NET——微软提供的一种限制性编程语言
C#/.NET很大程度上是为微软机器人工程师工作室提供的,微软机器人工程师工作室将其作为基本语言。如果使用这个框架,就必须学习C#。
5、MATLAB——一种面向数值计算的高级程序设计语言
MATLAB和它的开源亲戚(例如Octave)在一些机器人专家中非常有名,是他们负责调查数据和创建控制系统常用的语言。还有一个非常有名的MATLAB机器人工具箱。使用MATLAB单独创建整个机器人系统的人员。如需要分解数据,创建高级图表或执行控制系统,那就很可能需要学习MATLAB。
机器人编程语言的组成
机器人编程语言用以描述可被机器人执行的作业操作,一个可用的机器人编程语言应由以下几部分组成:
1)指令集合。随语言水平不同,指令个数可由数个到数十个,愈简单愈好。
2)程序的格式与结构。这是关键部分,应有通用性。
3)程序表达码和载体。用以传递源程序。
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机器人研发十大热门编程语言:不死 Java、不朽 C/C ++、新贵 Python
流水的编程语言,铁打的Java、C/C++。
进行人工智能机器人研发,应该选择哪种编程语言?
这是很多机器人专家在自身的职业生涯中都会存在的一个入门级思考。毕竟,在学习一门编程语言时,需要花费大量的时间及精力,如果掌握了这门语言却又不发挥其真实的价值,又有什么用呢?但不幸的是,到目前为止,也没有一个确切而直接的答案出现。
如果你在StackOverflow、Quora、Trossen、Reddit或ResearchGate等机器人专家或者社区论坛上提问“机器人最好的编程语言是什么?”,毋庸置疑,你将会收到不同的答案。
电子工程师会给予工业机器人技术人员不同的答复。大多数人都会相信的“最好的入门级编程语言”的答案是“这将取决于哪一领域”。其实最合理的答案,应该是它取决于你想开发什么类型的软件,以及你正在使用什么样的系统。且对于机器人科学家来说,最关键的是建立“编程思维”,而不是用一种特定的语言来局限。在很多方面,首先学习哪种编程语言并不重要,重要的是在通过编程思维来不断提高自身的技能。
而回归本文主题,对于首选编程语言的选择,没有最佳的答案,但本文中,我们将介绍程序员在机器人编程中最流行的十大编程语言,并通过对比其优缺点,希望可以给予开发者提供一定的参考方向,做出自己的最佳选择。
世界上超过1500种编程语言可以学习。以下将会列出机器人中十种最流行的编程语言。每种语言都有不同的优势,本文根据作者自身的开发及实践经验,优先级从低到高所列举了十大编程语言排行榜。
10.BASIC/PascalBASIC和Pascal是我曾学过的两种主要的编程语言,但这并不是我将其列入此排行榜的原因。事实上,它们可以很好地运用于工业机器人编程上。BASIC针对初学者而设计,这使它可以成为开发者简单的入门语言。
Pascal旨在提高编程实践,还引入了一些类似于指针这样的构建,这使得它成为从BASIC晋升到更高级的其他语言的一个奠基石。如今,这两种语言对“日常应用”的程序语言来说有些过时了。但如果你准备进行一定程度的底层编码,或需要熟悉其他工业机器人语言时,那么了解它们会对你有所帮助。
9.工业机器人语言实际上,每一个机器人制造商都已经建立了自己专有的限制性机器人编程语言,这一直是工业机器人领域的一个问题。通过学习Pascal,你会熟悉它们中的一部分。但是,当你开始在另一个机器人平台编码时,还需要使用不同的编程语言。
如机械臂领域实力强劲的ABB公司,用的语言系统叫做RAPID;来自于德国的KUKA,语言和公司名字一样也叫做KUKA;Comau利用PDL2;Yaskawa利用Advise和Kawasaki利用AS。在这一点上,Fanuc机器人利用Karel,Staubli机器人利用VAL3和WidespreadRobots利用URScript。
最近,像ROS行业已经开始为程序员提供更加标准化的替代语言选择。但是如果是一个技术人员,你仍然更可能不得不使用制造商的编程语言。
8.LISPLISP是世界上第二古老的编程语言(FORTRAN更古老,但只差一年)。相比本文提到很多其它编程语言,它的应用并不广泛。不过在人工智能编程领域它还是相当重要的。ROS的一部分是用LISP写的,虽然你不需要掌握这个来使用ROS。
7.硬件描述语言(HDL)硬件描述语言一般是用来描述电气的编程方式。这些语言对于一些机器人专家来说是非常常见,因为他们习惯FPGAs(FieldProgrammableGateArrays)编程。FPGAs能让你开发电子硬件而无需实际生产出一块硅芯片,对于一些开发来说,这是更快更简易的选择。如果你没有开发电子原型产品,你也许永远不会用HDLs。
即便如此,还是有必要了解一下这种编程语言,因为它们和其它编程语言差别很大。一个重点:HDLs所有的操作是并发的,而不是基于处理器的编程语言的顺序操作。
6.AssemblyAssembly使你能够在“1和0级”程序中进行编程。这是最底层的编程语言。在过去,大多数底层硬件需要在Assembly中进行编程。随着Arduino和其他类似微控制器的兴起,你现在可以利用C/C++在底层进行有效的编程,这意味着Assembly对于一般的机器人科学家来说,显然已不太重要。
5.MATLABMATLAB、及其相关的开源语言(例如Octave),是一些著名的机器人科学家用于调查数据和创建控制系统常用的语言。
此外,还有一个非常有名的MATLAB机器人工具箱。如果你需要分析数据,创建高级图表或执行控制系统,那就需要学习MATLAB。
4.C#/.NETC#是微软提供的一种限制性编程语言。这很大程度上是由微软机器人工程师工作室(MicrosoftRoboticsStudioStudio)提供的,微软机器人工程师工作室将其作为其基本语言。如果你使用这个框架,就必须学习C#。尽管如此,想要长期地提高自身的编码能力,首先学习C/C++不失为一个好的选择。
3.Java作为一个电子工程师,我经常惊讶于一些软件工程课程将Java作为他们的第一编程语言。
Java对程序员“掩盖”底层存储功能,这使得Java对程序的要求要比C语言对程序的要求更低一些,但这意味着你对底层代码的运行逻辑了解比较少。从软件工程的基础到探索机器人技术的未来,你很可能已经学习了Java。
像C#和MATLAB一样,Java是一种解释性语言,这意味着它不会被编译成机器代码。相反,Java虚拟机在运行时解释指令。使用Java,理论上让你可以在不同的机器上运行相同的代码,这得感谢Java虚拟机。在实践中,这不总是可行的,有时会导致代码运行缓慢。但是Java在一部分机器人学中非常流行,因此你也许需要它。
2.Python近来,尤其是在机器人领域,Python已经有了翻天覆地的变化。其中一个原因是Python(和C++)是ROS中的两种主要编程语言。
如同Java一样,它也是一种解释性语言。但与Java不同的是,Python的重点是易用性。Python不需要很多时间来做常规的事情,如定义和强制转换变量类型。这些在编程里面本是很平常的事。另外,Python还有大量的免费库,这意味着当你需要实现一些基本的功能时不必“重新发明轮子”。而且由于它与C/C++代码之间可以进行简单的绑定,这就意味着代码繁重部分的性能可以植入这些语言,从而避免性能损失。
随着越来越多的电子产品开始支持“开箱即用”Python(与RaspberryPi一道),我们可能会在机器人中看到更多Python。
1.C/C++机器人第一编程语言——C/C++!很多人都认为C和C++对新的机器人科学家来说是一个良好的开端。
为什么呢?
其主要原因是如今有大量的硬件库都使用这两种语言。它们适用于低级别的硬件,允许实时性能,是非常成熟的编程语言。现在,你可能会使用C++远超过C,因为C++具有更大的实用性。C++是C语言的扩展,从基础的C学起,你也会收获很多,特别是当你发现一个硬件库是用C编写的。但是C/C++编写的硬件库不像Python或MATLAB那样简单易用。使用C来执行类似的功能,可能需要相当长的时间,并且需要更多的代码行。尽管如此,由于机器人极其依赖实时性能,所以C和C++是最接近机器人科学家心目中“标准语言”的编程语言。
总结本文列举了机器人十大热门编程语言,但这并不意味着你需要全部掌握每一门。对于每位开发者而言,最重要的是要发现一种对自身来说很自然的语言,且适合你的机器人硬件。也需要一种语言,使你能够快速而有效地创建程序。
我的个人建议先学习Python。因为Python是一门非常简单易懂的语言,有许多有效的库可供学习,而且功能非常强大。我听过也看过很多(官方经验丰富的)程序员可以在几天内学习会Python,并且很快就应用到大部分编程需求中。当你能明智地使用Python之后,我会建议学习C,由C++来牵引。因为你需要将它与机器人硬件驱动程序的巨大主导接口进行交互。
原文:10BESTPROGRAMMINGLANGUAGEFORROBOTICS:JAVA,C/C++,PYTHON作者:SlickViral责编:苏宓
机器人编程常用的四大语言,先学哪一种才最明智!
对于学习机器人编程的你来说,最重要的事情是开拓你的”编程思维”,而不是精通一种特定的编程语言。从很多方面来说,从哪种编程语言开始学习真的无关紧要。你学习的每种语言提升了你的编程思维,拥有了这种思维,去学习一种新编程语言的时候会容易不少。
早期的机器人由于功能单一,动作简单,可采用固定程序或者示教方式来控制机器人的运动。随着机器人作业动作的多样化和作业环境的复杂化,依靠固定的程序或示教方式已经满足不了要求,必须依靠能适应作业和环境随时变化的机器人语言编程来完成机器人工作。
下面就跟机哥来了解一下常见的机器人编程语言吧!
VAL语言
一、VAL语言及特点
VAL语言是美国Unimation公司于1979年推出的一种机器人编程语言,主要配置在PUMA和UNIMATION等型机器人上,是一种专用的动作类描述语言。VAL语言是在BASIC语言的基础上发展起来的,所以与BASIC语言的结构很相似。在VAL的基础上Unimation公司推出了VALⅡ语言。
VAL语言可应用于上下两级计算机控制的机器人系统。上位机为LSI-11/23,编程在上位机中进行,上位机进行系统的管理;下位机为6503微处理器,主要控制各关节的实时运动。编程时可以VAL语言和6503汇编语言混合编程。
VAL语言命令简单、清晰易懂,描述机器人作业动作及与上位机的通信均较方便,实时功能强;可以在在线和离线两种状态下编程,适用于多种计算机控制的机器人;能够迅速地计算出不同坐标系下复杂运动的连续轨迹,能连续生成机器人的控制信号,可以与操作者交互地在线修改程序和生成程序;VAL语言包含有一些子程序库,通过调用各种不同的子程序可很快组合成复杂操作控制;能与外部存储器进行快速数据传输以保存程序和数据。
VAL语言系统包括文本编辑、系统命令和编程语言三个部分。
在文本编辑状态下可以通过键盘输入文本程序,也可通过示教盒在示教方式下输入程序。在输入过程中可修改、编辑、生成程序,最后保存到存储器中。在此状态下也可以调用已存在的程序。
系统命令包括位置定义、程序和数据列表、程序和数据存储、系统状态设置和控制、系统开关控制、系统诊断和修改。
编程语言把一条条程序语句转换执行。
二、VAL语言的指令
VAL语言包括监控指令和程序指令两种。其中监控指令有六类,分别为位置及姿态定义指令、程序编辑指令、列表指令、存储指令、控制程序执行指令和系统状态控制指令。
各类指令的具体形式及功能如下:
1.监控指令
1)位置及姿态定义指令
POINT指令:执行终端位置、姿态的齐次变换或以关节位置表示的精确点位赋值。
其格式有两种:
POINT[=…]
或POINT[=]
例如:
POINTPICK1=PICK2
指令的功能是置变量PICK1的值等于PICK2的值。
又如:
POINT#PARK
是准备定义或修改精确点PARK。
DPOINT指令:删除包括精确点或变量在内的任意数量的位置变量。
HERE指令:此指令使变量或精确点的值等于当前机器人的位置。
例如:
HEREPLACK
是定义变量PLACK等于当前机器人的位置。
WHERE指令:该指令用来显示机器人在直角坐标空间中的当前位置和关节变量值。
BASE指令:用来设置参考坐标系,系统规定参考系原点在关节1和2轴线的交点处,方向沿固定轴的方向。
格式:
BASE[],[],[],[]
例如:
BASE300,–50,30
是重新定义基准坐标系的位置,它从初始位置向X方向移300,沿Z的负方向移50,再绕Z轴旋转了30°。
TOOLI指令:此指令的功能是对工具终端相对工具支承面的位置和姿态赋值。
2)程序编辑指令
EDIT指令:此指令允许用户建立或修改一个指定名字的程序,可以指定被编辑程序的起始行号。其格式为
EDIT[],[]
如果没有指定行号,则从程序的第一行开始编辑;如果没有指定程序名,则上次最后编辑的程序被响应。
用EDIT指令进入编辑状态后,可以用C、D、E、I、L、P、R、S、T等命令来进一步编辑。如:
C命令:改变编辑的程序,用一个新的程序代替。
D命令:删除从当前行算起的n行程序,n缺省时为删除当前行。
E命令:退出编辑返回监控模式。
I命令:将当前指令下移一行,以便插入一条指令。
P命令:显示从当前行往下n行的程序文本内容。
T命令:初始化关节插值程序示教模式,在该模式下,按一次示教盒上的“RECODE”按钮就将MOVE指令插到程序中。
3)列表指令
DIRECTORY指令:此指令的功能是显示存储器中的全部用户程序名。
LISTL指令:功能是显示任意个位置变量值。
LISTP指令:功能是显示任意个用户的全部程序。
4)存储指令
FORMAT指令:执行磁盘格式化。
SOREP指令:功能是在指定的磁盘文件内存储指定的程序。
STOREL指令:此指令存储用户程序中注明的全部位置变量名和变量值。
LISTF指令:指令的功能是显示软盘中当前输入的文件目录。
LOADP指令:功能是将文件中的程序送入内存。
LOADL指令:功能是将文件中指定的位置变量送入系统内存。
DELETE指令:此指令撤销磁盘中指定的文件。
COMPRESS指令:只用来压缩磁盘空间。
ERASE指令:擦除磁内容并初始化。
5)控制程序执行指令
ABORT指令:执行此指令后紧急停止(紧停)。
DO指令:执行单步指令。
EXECUTE指令:此指令执行用户指定的程序n次,n可以从–32768到32767,当n被省略时,程序执行一次。
NEXT指令:此命令控制程序在单步方式下执行。
PROCEED指令:此指令实现在某一步暂停、急停或运行错误后,自下一步起继续执行程序。
RETRY指令:指令的功能是在某一步出现运行错误后,仍自那一步重新运行程序。
SPEED指令:指令的功能是指定程序控制下机器人的运动速度,其值从0.01到327.67,一般正常速度为100。
6)系统状态控制指令
CALIB指令:此指令校准关节位置传感器。
STATUS指令:用来显示用户程序的状态。
FREE指令:用来显示当前未使用的存储容量。
ENABL指令:用于开、关系统硬件。
ZERO指令:此指令的功能是清除全部用户程序和定义的位置,重新初始化。
DONE:此指令停止监控程序,进入硬件调试状态。
2.程序指令
1)运动指令
指令包括GO、MOVE、MOVEI、MOVES、DRAW、APPRO、APPROS、DEPART、DRIVE、READY、OPEN、OPENI、CLOSE、CLOSEI、RELAX、GRASP及DELAY等。
这些指令大部分具有使机器人按照特定的方式从一个位姿运动到另一个位姿的功能,部分指令表示机器人手爪的开合。例如:
MOVE#PICK!
表示机器人由关节插值运动到精确PICK所定义的位置。“!”表示位置变量已有自己的值。
MOVET,
功能是生成关节插值运动使机器人到达位置变量所给定的位姿,运动中若手为伺服控制,则手由闭合改变到手开度变量给定的值。
又例如:
OPEN[]
表示使机器人手爪打开到指定的开度。
2)机器人位姿控制指令
这些指令包括RIGHTY、LEFTY、ABOVE、BELOW、FLIP及NOFLIP等。
3)赋值指令
赋值指令有SETI、TYPEI、HERE、SET、SHIFT、TOOL、INVERSE及FRAME。
4)控制指令
控制指令有GOTO、GOSUB、RETURN、IF、IFSIG、REACT、REACTI、IGNORE、SIGNAL、WAIT、PAUSE及STOP。
其中GOTO、GOSUB实现程序的无条件转移,而IF指令执行有条件转移。IF指令的格式为
IFTHEN
该指令比较两个整型变量的值,如果关系状态为真,程序转到标识符指定的行去执行,否则接着下一行执行。关系表达式有EQ(等于)、NE(不等于)、LT(小于)、GT(大于)、LE(小于或等于)及GE(大于或等于)。
5)开关量赋值指令
指令包括SPEED、COARSE、FINE、NONULL、NULL、INTOFF及INTON。
6)其他指令
其他指令包括REMARK及TYPE。
SIGLA语言
SIGLA是一种仅用于直角坐标式SIGMA装配型机器人运动控制时的一种编程语言,是20世纪70年代后期由意大利Olivetti公司研制的一种简单的非文本语言。
这种语言主要用于装配任务的控制,它可以把装配任务划分为一些装配子任务,如取旋具,在螺钉上料器上取螺钉A,搬运螺钉A,定位螺钉A,装入螺钉A,紧固螺钉等。编程时预先编制子程序,然后用子程序调用的方式来完成。
IML语言
IML也是一种着眼于末端执行器的动作级语言,由日本九州大学开发而成。IML语言的特点是编程简单,能人机对话,适合于现场操作,许多复杂动作可由简单的指令来实现,易被操作者掌握。
IML用直角坐标系描述机器人和目标物的位置和姿态。坐标系分两种,一种是机座坐标系,一种是固连在机器人作业空间上的工作坐标系。语言以指令形式编程,可以表示机器人的工作点、运动轨迹、目标物的位置及姿态等信息,从而可以直接编程。往返作业可不用循环语句描述,示教的轨迹能定义成指令插到语句中,还能完成某些力的施加。
IML语言的主要指令有:运动指令MOVE、速度指令SPEED、停止指令STOP、手指开合指令OPEN及CLOSE、坐标系定义指令COORD、轨迹定义命令TRAJ、位置定义命令HERE、程序控制指令IF…THEN、FOREACH语句、CASE语句及DEFINE等。
AL语言
一、AL语言概述
AL语言是20世纪70年代中期美国斯坦福大学人工智能研究所开发研制的一种机器人语言,它是在WAVE的基础上开发出来的,也是一种动作级编程语言,但兼有对象级编程语言的某些特征,使用于装配作业。它的结构及特点类似于PASCAL语言,可以编译成机器语言在实时控制机上运行,具有实时编译语言的结构和特征,如可以同步操作、条件操作等。AL语言设计的原始目的是用于具有传感器信息反馈的多台机器人或机械手的并行或协调控制编程。
运行VA语言的系统硬件环境包括主、从两级计算机控制,如图所示。主机为PDP-10,主机内的管理器负责管理协调各部分的工作,编译器负责对AL语言的指令进行编译并检查程序,实时接口负责主、从机之间的接口连接,装载器负责分配程序。从机为PDP-11/45。
主机的功能是对AL语言进行编译,对机器人的动作进行规划;从机接受主机发出的动作规划命令,进行轨迹及关节参数的实时计算,最后对机器人发出具体的动作指令。
二、AL语言的编程格式
(1)程序BEGIN开始,由END结束。
(2)语句与语句之间用分号隔开。
(3)变量先定义说明其类型,后使用。变量名以英文字母开头,由字母、数字和下画线组成,字母大、小写不分。
(4)程序的注释用大括号括起来。
(5)变量赋值语句中如所赋的内容为表达式,则先计算表达式的值,再把该值赋给等式左边的变量。
三、AL语言中数据的类型
(1)标量(scalar)——可以是时间、距离、角度及力等,可以进行加、减、乘、除和指数运算,也可以进行三角函数、自然对数和指数换算。
(2)向量(vector)——与数学中的向量类似,可以由若干个量纲相同的标量来构造一个向量。
(3)旋转(rot)——用来描述一个轴的旋转或绕某个轴的旋转以表示姿态。用ROT变量表示旋转变量时带有两个参数,一个代表旋转轴的简单矢量,另一个表示旋转角度。
(4)坐标系(frame)——用来建立坐标系,变量的值表示物体固连坐标系与空间作业的参考坐标系之间的相对位置与姿态。
(5)变换(trans)——用来进行坐标变换,具有旋转和向量两个参数,执行时先旋转再平移。
四、AL语言的语句介绍
1.MOVE语句
用来描述机器人手爪的运动,如手爪从一个位置运动到另一个位置。MOVE语句的格式为
MOVETO
2.手爪控制语句
OPEN:手爪打开语句。
CLOSE:手爪闭合语句。
语句的格式为
OPENTO
CLOSETO
其中SVAL为开度距离值,在程序中已预先指定。
3.控制语句
与PASCAL语言类似,控制语句有下面几种:
IFTHENELSE
WHILEDO
CASE
DOUNTIL
FOR…STEP…UNTIL…
4.AFFIX和UNFIX语句
在装配过程中经常出现将一个物体粘到另一个物体上或一个物体从另一个物体上剥离的操作。语句AFFIX为两物体结合的操作,语句AFFIX为两物体分离的操作。
例如:BEAM_BORE和BEAM分别为两个坐标系,执行语句
AFFIXBEAM_BORETOBEAM
后两个坐标系就附着在一起了,即一个坐标系的运动也将引起另一个坐标系的同样运动。然后执行下面的语句
UNFIXBEAM_BOREFROMBEAM
两坐标系的附着关系被解除。
5.力觉的处理
在MOVE语句中使用条件监控子语句可实现使用传感器信息来完成一定的动作。
监控子语句如:
ONDO
例如:
MOVEBARMTO⊕-0.1*INCHESONFORCE(Z)>10*OUNCESDOSTOP
表示在当前位置沿Z轴向下移动0.1英寸,如果感觉Z轴方向的力超过10盎司,则立即命令机械手停止运动。
一般用户接触到的语言都是机器人公司自己开发的针对用户的语言平台,通俗易懂,在这一层次,每一个机器人公司都有自己语法规则和语言形式,这些都不重要,因为这层是给用户示教编程使用的。
这个语言平台之后是一种基于硬件相关的高级语言平台,如c语言、C++语言、基于IEC61131标准语言等,这些语言是机器人公司做机器人系统开发时所使用的语言平台,这一层次的语言平台可以编写翻译解释程序,针对用户示教的语言平台编写的程序进行翻译解释成该层语言所能理解的指令,该层语言平台主要进行运动学和控制方面的编程,再底层就是硬件语言,如基于Intel硬件的汇编指令等。
各家工业机器人公司的机器人编程语言都不相同,各家有各家自己的编程语言。但是,不论变化多大,其关键特性都很相似。比如Staubli机器人的编程语言叫VAL3,风格和Basic相似;ABB的叫做RAPID,风格和C相似;还有AdeptRobotics的V+,Fanuc,KUKA,MOTOMAN都有专用的编程语言,但是大都是相似.而由于机器人的发明公司Unimation公司最开始的语言就是VAL,所以这些语言结构都有所相似。
▶文章来源:工业机器人根据OFweek机器人网、猫山王的博客等资料整理。
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