Langages de programmation couramment utilisés pour les robots industriels : 1. Langages de description de matériel (HDL), généralement utilisés pour décrire les méthodes de programmation électrique ; 2. Langage d'assemblage 3. MATLAB 4. C#/.NET ; ; 5. Java ; 6. Python ; 7. C/C++.
L'environnement d'exploitation de ce tutoriel : système Windows 7, ordinateur Dell G3.
Langages couramment utilisés dans la programmation des robots :
Langages de description du matériel (HDL)
Le langage de description du matériel est généralement utilisé pour décrire les méthodes de programmation électrique. Ces langages seront assez familiers à certains experts en robotique car habitués à programmer des FPGA. Les FPGA vous permettent de développer du matériel électronique sans produire de puce de silicium, ce qui constitue une option plus rapide et plus simple pour certains développements. Si vous ne développez pas de prototypes électroniques, vous ne pourrez jamais utiliser de HDL. Néanmoins, il reste nécessaire de comprendre ce langage de programmation car il est très différent des autres langages de programmation. Un point important : toutes les opérations dans les HDL sont simultanées, par opposition aux opérations séquentielles des langages de programmation basés sur des processeurs.
2. Assemblage
L'assemblage permet de programmer sur 0 et 1 chiffres. Fondamentalement, il s’agit du langage de programmation de niveau le plus bas. Tout récemment, les électrons du niveau le plus bas nécessitaient la programmation de l'Assemblage. Avec l'avènement d'Arduino et d'autres microcontrôleurs, vous pouvez désormais facilement programmer en bas en utilisant C/C++. Cela signifie que l'assemblage pourrait devenir moins nécessaire pour la plupart des roboticiens.
3. MATLAB
MATLAB et ses ressources open source associées, telles qu'Octave, sont particulièrement appréciées par certains ingénieurs en robotique et sont utilisées pour analyser des données et développer un système de contrôle. Il existe également une boîte à outils robotique très populaire : MATLAB. Je connais des experts qui ont développé des systèmes robotiques entiers en utilisant uniquement MATLAB. Si vous souhaitez analyser des données, générer des graphiques avancés ou mettre en œuvre des systèmes de contrôle, vous souhaiterez peut-être apprendre MATLAB.
4. C#/.NET
C# est un langage de programmation spécial fourni par Microsoft. J'ai mis C#/.NET ici principalement à cause de Microsoft Robotics Developer Studio. Le principal langage de développement de ce package est C#. Si vous comptez utiliser ce système, vous devrez probablement utiliser C#.
5. Java
En tant qu'ingénieur électricien, je suis toujours intéressé par certains cours menant à un diplôme en informatique qui présentent Java comme premier langage de programmation aux étudiants. Apprenez à être surpris. Java cache la fonctionnalité de stockage sous-jacente aux programmeurs, ce qui le rend plus facile à écrire que certains langages (tels que C), mais cela signifie également que vous comprendrez moins la logique d'exécution du code sous-jacent. Si vous avez une formation en informatique et que vous êtes passé à la robotique (c'est le cas de beaucoup de gens, notamment dans les domaines de la recherche), vous avez peut-être appris Java. Comme C# et MATLAB, Java est un langage interprété, ce qui signifie qu'il n'est pas compilé en code machine. Au lieu de cela, la machine virtuelle Java interprète les instructions au moment de l'exécution. En utilisant Java, vous pouvez théoriquement exécuter le même code sur différentes machines, grâce à la machine virtuelle Java. En pratique, cela n’est pas toujours possible et entraîne parfois un code lent. Mais Java est très populaire dans certains domaines de la robotique, vous en aurez donc peut-être besoin.
6. Python
Ces dernières années, il y a eu une énorme résurgence du nombre de personnes apprenant Python, notamment dans le domaine de la robotique. Une des raisons peut être que Python (et C++) sont les deux principaux langages de programmation de ROS. Contrairement à Java, Python se concentre sur la facilité d'utilisation, et Python ne nécessite pas beaucoup de temps pour effectuer des tâches régulières comme définir et convertir des types de variables. Ce sont des choses très courantes en programmation. De plus, Python dispose d'un grand nombre de bibliothèques gratuites, ce qui signifie que vous n'avez pas besoin de « réinventer la roue » lorsque vous devez implémenter certaines fonctions de base. Et parce que Python permet des liaisons simples au code C/C++. Cela signifie que les performances de parties importantes du code peuvent être intégrées dans ces langages, évitant ainsi les pénalités de performances. Alors que de plus en plus de produits électroniques commencent à prendre en charge Python « prêt à l'emploi » (avec le Raspberry Pi), nous pourrions voir davantage de Python dans les robots. Remarque : La Fondation Raspberry Pi : Une petite organisation caritative au Royaume-Uni, créée dans le but de promouvoir la technologie plutôt que de la vendre à des fins lucratives.
7.C/C++
Enfin nous arrivons au langage de programmation robot n°1 ! De nombreuses personnes considèrent le C et le C++ comme un bon point de départ pour les nouveaux roboticiens. Pourquoi? Parce que de nombreuses bibliothèques matérielles utilisent ces deux langages. Les deux langages permettent une interaction avec du matériel de bas niveau, permettent des performances en temps réel et sont des langages de programmation très matures. De nos jours, vous utiliserez probablement davantage le C++ que le C car le premier a plus de fonctionnalités. C++ est essentiellement une extension du C. Il peut être utile d'apprendre un peu de C d'abord, surtout si vous trouvez une bibliothèque matérielle écrite en C. C/C++ n'est pas aussi simple à utiliser que Python ou MATLAB. Implémenter la même fonctionnalité en C prendrait beaucoup de temps et nécessiterait plus de lignes de code. Cependant, comme la robotique repose fortement sur les performances en temps réel, C et C++ sont les langages de programmation les plus proches des « langages standards » pour nous, roboticiens.
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