برنامه نویسی رباتیک چیست ؟

ربات هایی که طراحی شده اند تا روزانه وظایف خاصی را انجام دهند را دیده اید؟ همه این فرایند توسط برنامه نویسی رباتیک انجام شده است. ساخت یک ربات که عملیاتی و قابل استفاده باشد نیازمند کدنویسی است. برنامه نویسی رباتیک پروسه تعریف وظایف مشخص برای ربات است. این فرایند توسط کدنویسی و به وسیله زبان برنامه نویسی رباتیک قابل انجام است.
برنامه نویسی رباتیک چیست؟ دستورالعمل های خاصی که وارد سیستم کنترل گر ربات می شوند، همین کدهای برنامه نویسی رباتیک هستند. این اطلاعات به میکروکنترلر ربات منتقل می شود و محرک های ربات را فعال می کند. بدون برنامه نویسی رباتیک ربات ها قادر به انجام هیچ کاری نیستند. حتی حرکت های ساده ای مثل جلو و عقب رفتن ربات یا حرکت بازوها از قبل برنامه نویسی شده است.

اصول و مبانی برنامه نویسی رباتیک

برای اینکه بدانیم برنامه ریزی رباتیک چیست ، ابتدا باید ربات را بشناسیم. آیا تصور می کنید ربات یک ماشین هوشمند متحرک است و کارهایی را طبق دستورات انجام می دهد؟ به طور کلی ربات می تواند تنها یک قطعه نرم افزاری باشد که حتی حضور فیزیکی نیز ندارد.
برای مثال ربات های جستجوگر گوگل یا ربات تلگرام دارای بدنه یا دستگاه فیزیکی نیستند. ربات هایی که روی گوشی های هوشمند یا سخت افزارهای کامیپوتری استفاده می شوند نیز بدنه فیزیکی ندارند. برنامه نویسی رباتیک با الگوریتم و محاسبات و غیره در ارتباط است. یادگیری اصول و مبانی برنامه نویسی Robotic در ساخت و طراحی ربات ها نقش اساسی دارد.

برنامه نویسی رباتیک کودکان

آموزش رباتیک کودکان از سنین پایین شروع می شود. برنامه نویسی در این آموزش ها وجود دارد اما دارای پیچیدگی های کمتری است. هدف از آموزش برنامه نویسی رباتیک کودکان اینست که حس کنجکاوی کودک تحریک شود. بازی های خلاقانه در افزایش بهره هوشی کودکان نقش دارند و برنامه نویسی رباتیک کودکان خلاقیت و هیجان و بازی را یکجا ارائه می دهد.
آموزش برنامه نویسی رباتیک برای کودکان کمک می کند تا در حل مسائل ریاضی و درسی پیشرفت بهتری داشته باشند. کودک در فضایی هیجان انگیز یاد می گیرد که مهارت های فنی و منطقی را به کار بگیرد. فناوری های پیشرفته به سرعت در حال پیشرفت هستند. بسیار مهم است که کودکان در این فرایند وارد شوند.

آموزش برنامه نویسی Robotic کودکان از چند جنبه دارای اهمیت است:

• تقویت مهارت های محاسباتی ( ریاضی، حل مسئله و تفکر انتزاعی)
• تقویت مهارت‌های مهندسی ( پیدا کردن راه حل های خلاقانه و کارامدتر)
• توسعه مهارت‌های تفکر سیستمی (برنامه نویسی Robotic کودکان و ارتباط بین عناصر)
• تقویت مهارت‌های حل مسئله ( راه حل های منطقی برای برطرف کردن چالش ها)
• تشویق به خلاقیت و خلق (طراحی و ساخت ربات)
• ارتقاء مهارت‌های اجتماعی ( تعامل با گروه های همسالان)
• تحریک حس کنجکاوی ( علاقه به یادگیری و پیشرفت )
• افزایش اعتماد به نفس (کنترل ربات ها )

کدام زبان برنامه نویسی برای رباتیک را ابتدا باید یاد بگیرم؟

کودکان از سنین پایین می توانند یادگیری برنامه نویسی Robotic را شروع کنند. آموزش ها برای این گروه سنی باید ساده، جذاب و قابل درک باشد. معمولا آموزش های مبتنی بر بازی و سرگرمی، نتیجه بهتری برای این گروه سنی دارند. افراد مبتدی نیز بهتر است از زبان های برنامه نویسی ساده و قابل ادراک استفاده کنند. برای شروع زبان برنامه نویسی رباتیک با اسکرچ پیشنهاد می شود. پایتون را می توانید بعد از یادگیری اسکرچ، آموزش ببینید.

برنامه نویسی رباتیک برای افراد مبتدی

فیلم های مربوط به ربات ها بسیار جذاب هستند. تصور اغلب افراد از علم رباتیک ناشی از همان ربات های شگفت انگیز فیلم ها است. صنعت رباتیک یکی از پیچیده ترین علوم روز جهان است. آموزش برنامه نویسی رباتیک برای همه افراد ضروری است. جهان آینده نیازمند متخصصین و دانش آموختگان در این حوزه است. افراد مبتدی می توانند به ترتیب از زبان های برنامه نویسی معرفی شده، شروع کنند:

1-اسکرچ skratch

اسکرچ را بیشتر به عنوان زبان برنامه نویسی مخصوص کودکان می شناسند. این زبان فوق العاده ساده است و می تواند شما را به ادامه آموزش ها علاقه مند کند. جالب تر اینکه اسکرچ با کدنویسی سر و کاری ندارد ولی نتیجه کار شگفت زده تان می کند. البته انتظار نداشته باشید با یادگیری اسکرچ، ربات های پیچیده و چند منظوره طراحی کنید.

2- پایتون Python

پایتون یک زبان برنامه نویسی رباتیک همه منظوره است. افراد مبتدی حتما به یادگیری برنامه نویسی پایتون نیاز دارند. همین آموزش می تواند شما را توانمند کند. قواعد نوشتاری پایتون ساده و خوانا است و برای همه افراد از هر سطحی مناسب است. پایتون از برنامه های رباتیک، پردازش تصویر، اتوماسیون و همه برنامه های علمی دیگر، پشتیبانی می کند.

3- ++C

برای افراد مبتدی یادگیری این زبان برنامه نویسی رباتیک توصیه نمی شود. ++C به نسبت پیچیده تر است و نیاز به دانش برنامه نویسی قبلی دارد. اگر تاکنون هیچ آموزشی ندیده اید، از برنامه های ساده تر و با رابط کاربری سهل تر استفاده کنید. برای یادگیری مفاهیم ابتدایی برنامه نویسی Scratch کاربرد بهتری دارد. یادگیری ++C را بعد از دو زبان برنامه نویسی Robotic قبل موکول کنید.

4- جاوا JAVA

زبان برنامه نویسی رباتیک برای افراد مبتدی و کودکان می تواند دارای پیچیدگی های کمتری باشد. محیط برنامه نویسی جاوا در مقایسه با ++C و C ساده تر است. زبان های برنامه نویسی بصری نظیر اسکرچ برای ابتدا توصیه می شوند. جاوا را می توانید بعد از آن یاد بگیرید. مفاهیم پیشرفته تر برنامه نویسی در JAVA وجود دارد که برای دانش آموختگان بسیار مفید است. جاوا هم مثل پایتون قابلیت پشتیبانی از کتابخانه های رباتیک را دارد.

زبان های برنامه نویسی رباتیک

صنعت رباتیک و ساخت ربات های هوشمند بر پایه هوش مصنوعی توسعه می یابد. ارتباط بین این دو توسط زبان برنامه نویسی امکان پذیر است. افرادی که می خواهند در این حوزه وارد شوند ابتدا باید زبان های برنامه نویسی مناسب را آموزش بگیرند. تاکنون بالغ بر 1500 زبان برنامه نویسی ارائه شده که هر کدام مزایایی دارند. یادگیری همه این زبان ها به زمان زیادی نیاز دارد و نمی توان همه زبان های برنامه نویسی موجود جهان را یاد گرفت. برنامه نویس ها اغلب روی چند زبان تخصص دارند و کلیه کدنویسی ها و غیره با همین برنامه ها انجام می شود.

در این لیست نمونه هایی از زبان محبوب برنامه نویسی رباتیک معرفی شده :

1. C/C++
2. پایتون
3. جاوا
4. C#/.NET سی شارپ
5. متلب MATLAB
6. زبان های توصیف سخت افزار (HDL).
7. LISP و Prolog
8. زبان های ربات صنعتی
9. Scratch
10. پاسکال

برنامه نویسی رباتیک با پایتون

اگر میخواهید بدانید برنامه نویسی پایتون چیست؟ زبان برنامه نویسی پایتون جذابیت زیادی برای دانش آموختگان دارد. سهولت استفاده از پایتون مهم ترین ویژگی آن است. منابع زیادی برای یادگیری پایتون وجود دارد و کتابخانه های رایگان برای Python هم در دسترس قرار دارد. برای بسیاری از عملکردها در برنامه نویسی رباتیک می توان به این منابع رجوع کرد. برنامه نویسی پایتون برای کدنویسی های سنگین استفاده می شود و با کدهای C++ و C اتصال برقرار می کند.
برنامه نویسی Robotic با پایتون در بسیاری از چالش های برنامه نویسان، سهولت ایجاد می کند. مهم تر اینکه کارهای سنگین و زمان بر با پایتون در زمان کوتاه تری قابل انجام است و انواع متغیرها را در بر می گیرد.

برنامه نویسی ربات با اسکرچ

Scratch در سال 2007 به طور رسمی ارائه شد. محققین آزمایشگاه رسانه MIT این زبان برنامه نویسی ساده را طرحی کرده اند. اسکرچ به طور خاص برای برنامه نویسی کودکان و نوجوانان عرضه شده تا مهارت های لازم برای ورود به صنعت رباتیک را فرا بگیرند.
برنامه نویسی ربات با اسکرچ نوعی زبان برنامه نویسی بصری و بلوکی است. آموزش ها به گونه ای طراحی شده تا کودکان بتوانند با آن ارتباط برقرار کنند. از اسکرچ در ساخت بازی ها و انیمیشن های ساده استفاده می شود. برنامه نویسی رباتیک با اسکرچ بسیار جذاب است و با شرایط ذهنی و توانایی های کودک هماهنگی دارد. برای آشنایی با مفاهیم برنامه نویسی و مهارت های محاسباتی و یادگیری ریاضیات، زبان برنامه نویسی اسکرچ عالی است.
برنامه نویسی Robotic با اسکرچ نیازی به کدنویسی ندارد. آموزش ها از روی قطعات خانه سازی در اسباب بازی لگو بچه ها الگوبرداری شده. کدهای برنامه نویسی همگی در قابل اشکال و به صورت بصری در اختیار کودک هستند. آموزش اسکرچ به کودکان و نوجوانان توانایی ساخت یک ربات بازی را می دهد.

زبان برنامه نویسی ربات های صنعتی

برنامه نویسی رباتیک صنعتی بر روی رفتار ربات ها در خطوط تولید فعالیت دارد. شرکت های سازنده در حوزه صنایع، روی ربات های هوشمند سرمایه گذاری می کنند. برنامه نویسی ربات های صنعتی کنترل ربات ها را در فعالیت هایی همچون روشن و خاموش کردن سیگنال ها و غیره هدایت می کند. زبان برنامه نویسی در صنعت رباتیک با بقیه زمینه های برنامه نویسی Robotic متفاوت است. در واقع زبان مشترک بین بقیه حوزه های کامپیوتری با ربات های صنعتی وجود ندارد. رایج ترین زبان های برنامه نویسی ربات های صنعتی این ها هستند:

• زبان برنامه نویسی رباتهای کوکا
• زبان برنامه نویسی رباتهای ABB
• زبان برنامه نویسی رباتهای یاسکاوا (موتومن)
• زبان برنامه نویسی رباتهای فانوک

برنامه نویسی ربات تلگرام

آیا می دانید نقش برنامه نویسی Robotic در پلتفرم محبوب تلگرام چیست؟” چت بات” را می شناسید؟ ربات های تلگرامی بخش جدایی ناپذیر از خدمات تلگرام هستند. بسیاری از برنامه ها و امکانات و خدمات تلگرام توسط همین ربات های هوشمند انجام می شود. کسب و کارهای مرتبط با نت تمایل زیادی به استفاده از ربات ها دارند. ربات های تلگرام می توانند در هزینه های پشتیبانی و خدمات به مشتریان، صرفه جویی زیادی داشته باشند. ربات ها قابل اطمینان و سریع هستند و همه اطلاعات مشتریان را جمع آوری می کنند.
برنامه نویسی رباتیک پیش از این توسط فیسبوک مورد توجه قرار گرفت. تلگرام نیز از این تکنولوژی عقب نمانده و ربات تلگرام در این پلتفرم نیز استفاده می شود. ربات های تلگرامی برنامه های سوم شخص هستند که با کاربران ارتباط موثر دارند. بیش از 500 میلیون کاربر تلگرام روزانه با این ربات ها در حال تعامل هستند. چت بات ها همان ربات های تلگرامی هستند که از جدیدترین تکنولوژی های روز به حساب می آیند.

برنامه نویسی ربات تلگرام چندان پیچیده نیست. زبان های برنامه نویسی زیادی برای ساخت ربات های تلگرامی وجود دارد. حتی بدون دانش برنامه نویسی نیز می توانید چت بات های تلگرامی طراحی کنید. البته برنامه نویسی ربات تلگرام همیشه نتیجه بهتری دارد و چت بات هایی حرفه ای تر با آن تولید می شود.
برخی از رایج ترین زبان های برنامه نویسی ربات تلگرام این ها هستند:

• Ruby
• Nim
• Crystal
• Rust
• D
• C++
• Clojure
• Java
• Go
• Elixir
• js
• Python

بهترین زبان برنامه نویسی رباتیک چیست ؟

• زبان برنامه نویسی C و C++
• زبان برنامه نویسی پایتون
• زبان برنامه نویسی جاوا
• زبان برنامه نویسی متلب

چالش ها در برنامه نویسی رباتیک

برنامه نویسی رباتیک از پیشرفته ترین تکنولوژی های روز جهان است. بسیاری از خانواده ها تمایل دارند فرزندان شان در این حوزه وارد شوند. ساخت ربات های هوشمند جذابیت زیادی دارد. البته پیچیدگی های زیادی در این زمینه وجود دارد که گاهی موجب دلسردی می شود. اگر تصمیم دارید در این رشته ورود کنید لازم است تا با چالش ها و دشواری های احتمالی در مسیر آشنا شوید.
مهم ترین موارد این ها هستند:

1-هوش مصنوعی و ربات ها

برنامه نویسی Robotic با هوش مصنوعی گره خورده است. پیشرفت های هوش مصنوعی در ارتقا کیفیت ربات ها تاثیر زیادی دارد. هماهنگی کاملی بین این دو حوزه کاری وجود دارد. ساخت ربات های جدید نیازمند پیشرفت های هوش مصنوعی در این حوزه است. برنامه نویسی ربات مستقل از هوش مصنوعی نیست و نمی تواند بدون در نظر گرفتن آن حوزه تخصصی، پیشرفت داشته باشد.

2-برنامه نویسی ربات ها

به نظر ساده است اما واقعیت چیز دیگری را نشان می دهد. کوچکترین خطا در کدها می تواند مشکلات پیچیده ای را ایجاد کند. پروژه های رباتیک بسیار حساس و تخصصی هستند. برنامه نویسی در علم Robotics با آنچه که تاکنون دیده اید، تفاوت دارند. این حوزه هنوز در ابتدای راه است و قطعا پیچیدگی های زیادی در برنامه نویسی وجود دارد که باید برطرف شود.

3-چالش نیروی کار و ربات ها

مباحث زیادی در مورد جایگزین شدن ربات ها به جای نیروی کار انسانی مطرح است. ربات ها سریع تر و دقیق‌تر از انسان کارها را انجام می دهند. صنایعی که از ربات استفاده می کنند، یک گام بزرگ جلوتر از شرکت های رقیب هستند. پیچیدگی های زیادی در مورد توسعه و نگهداری ربات ها وجود دارد. آموزش نیروی تخصصی برای نظارت بر ربات ها یک چالش جدی برای صنایع مختلف است.

4-امنیت در برنامه نویسی رباتیک

یکی از مشکلات در این زمینه، ریسک دسترسی به داده های مهم شرکت های صنعتی است. احتمال حمله هکری به فناوری های پیشرفته یک تهدید جدی است. داده های ماشین آلات رباتیک نقش دارند و باید در مورد حفظ این اطلاعات راهکاری واقعی پیدا کرد. صنعت رباتیک هنوز در ابتدای راه است و به تحقیقات بیشتری نیاز دارد.

5-تعامل ربات با انسان و محیط

ربات ها حضور پر رنگی در زندگی انسان دارند. برنامه نویسی رباتیک کمک می کند نا ربات هایی هوشمند ساخته شود. این ربات ها باید بتوانند در شرایط دشوار وارد عمل شوند. قابلیت های ربات ها باید در خدمت انسان باشد. هنوز چالش های زیادی در تحمل و پایداری ربات ها در شرایط پیچیده، وجود دارد.

بازار کار برنامه نویسی ربات

رباتیک از علوم جدید و نوپا است و هنوز بازار کار زیادی برای آن وجود دارد. پیش بینی می شود در سال های بعد، ربات هایی هوشمندتر و با کارایی بهتر در همه امور حضور پر رنگ داشته باشند. دنیای امروز نیازمند متخصصین در این حوزه است. برنامه نویسی ربات از ضروریات ساخت و تولید ربات های پیشرفته است. کسانی که در این رشته آموزش می بینند، بازار کار آینده را در دست خواهند داشت. برنامه نویسی ربات بازار کار خوبی دارد و دانش آموختگان در این زمینه، همگی جذب مشاغل کلیدی می شوند. فرصت های شغلی زیادی در حوزه برنامه نویسی رباتیک وجود دارد و همچنان تقاضا برای استخدام متخصصین رباتیک بیشتر می شود. افراد می توانند به دو صورت از دانش برنامه نویسی ربات درآمد کسب کنند.

1. استخدام در شرکت های بزرگ تحقیقاتی با حقوق عالی
2. همکاری با شرکت های تحقیقاتی به صورت پروژه ای و درآمد نامحدود

جمع بندی

برنامه نویسی Robotic راهی برای ورود به دنیای پر رمز و راز ربات‌های جذاب است. متخصصین ربات در پزشکی، صنایع، مهندسی، معماری و همه موارد حضور دارند. آمادگی برای آینده از امروز شروع می شود. همیشه افراد پیشرو در هر زمینه ای، اقبال بیشتری برای کسب درآمدهای کلان دارند. فرصت زیادی باقیمانده و به زودی ربات ها در خانه، محل کار و مکان های عمومی حضور دارند. آیا می خواهید ربات‌هاتحت فرمان شما باشند؟ آموزش برنامه نویسی Robotic اولین گام برای فرمان بردن ربات ها از شماست.
آموزش برنامه نویسی رباتیک برای کودکان تجربه ای شگفت انگیز است. کودکان در یک محیط آموزشی منظم، بدون هیچ فشار و سختی با مفاهیم کلی رباتیک آشنا می شوند. آموزش های رباتیک برای کودکان جذاب و سرگرم کننده است. طراحی و ساخت ربات هیجان زیادی دارد به خصوص که از ابتدا برنامه نویسی ربات هم توسط کودک انجام شده. کودکان در عین یادگیری علم روز، می توانند بازی و سرگرمی متفاوت تری را تجربه کنند.

سوالات پرتکرار