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十大机器人研发热门编程语言介绍

2024-11-10 09:04阅读:987 分享
文章导语

Java、 C/C ++、Python等,应该选择哪种编程语言?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?现在就一起来了解一下这些编程语言。

如多是想要孩子学习少儿编程,作为对将来职业生涯的帮助,家长也可以从以下进行参考。

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。

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。

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”

3、Java

作为一位电子工程师,我总是对一些计算机科学学位课程将Java作为第一种编程语言让学生们学习感到惊讶。Java对程序员隐藏了底层存储功能,这让它比起一些语言(如C语言)来说,编写要容易些,但这也意味着你会更少地理解底层代码的运行逻辑。如果你有计算机科学背景并转到机器人学(很多人是这样的,特别是在研究领域),你也许已经学过Java。像C#和MATLAB,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。

4、C#/.NET

C# 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(Microsoft Robotics Studio Studio)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。

5、MATLAB

MATLAB以及和它相关的开源资源,比如Octave,一些机器人工程师特别喜欢,它被用来分析数据和开发控制系统。还有一个非常流行的机器人工具箱 ——MATLAB。我知道一些仅仅使用MATLAB就能开发出整个机器人系统的专家。如果你想要分析数据,产生高级图像或是实施控制系统,你也许会想学习 MATLAB。

6、Assembly

Assembly让你能在0和1数位上进行编程。基本上这是最底层的编程语言。就在最近,最底层的电子需要Assembly进行编程。随着Arduino和其它如微控制器的崛起,现在你可以使用C/C++在底层方便地编程了。这意味着Assembly对于大多数机器人专家来说也许会变得更不必要了。 

7、硬件描述语言(HDLs)

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。

8、LISP

LISP是世界上第二古老的编程语言(FORTRAN更古老,但只早了一年)。相比今天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。

9、工业机器人编程语言

几乎每一个机器人制造商都开发了他们自己专有的机器人编程语言,这成了工业机器人行业中的一个问题。通过学习Pascal,你会熟悉它们中的一部分。但是每次开始使用新的机器人时,你还得学习一种新的编程语言。

最近几年,ROS行业已经开始提供更标准化的替代语言给程序员。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。

10、BASIC/Pascal

BASIC 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。

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