كيف تتم برمجة الروبوتات؟ وما هي لغات البرمجة المستخدمة لفعل ذلك؟

أصبحت برمجة الروبوتات من الأمور الهامة في وقتنا الحالي, حيث أصبحت العديد من الشركات تستثمر في مجال الروبوتات, لكن كيف تتم برمجة الروبوتات؟ وما هي لغات البرمجة المستخدمة في برمجة الروبوتات؟

ما هو علم الروبوتكس؟

يشير مصطلح الروبوتكس Robotics إلى مجال بحث متعدد التخصصات في مجالات العلوم والهندسة والتكنولوجيا. يتمثل هدف هذه الأبحاث في تطوير آلات تقوم بتكرار الأعمال البشرية لتحل محل البشر في العديد من الأعمال.

ونتيجة لذلك, يتضمن علم الروبوتكس تصميم وبناء وتشغيل آلات ذكية تسمى الروبوتات Robots.وتعتبر هذه الآلات مفيدة في العديد من الصناعات مثل الفضاء والرعاية الصحية والتجارة الإلكترونية واستكشاف الفضاء والنقل.

واجهة المشغّل.

تشير واجهة المشغل إلى التفاعل بين الروبوت ووحدة التحكم البشرية الخاصة به, وهي آلية الإتصال بين الفرد والآلة الخاصة به. فعلى سبيل المثال, تعمل وحدة التحكم في عصا التحكم بالألعاب كواجهة مشغّل بين اللاعب ووحدة التحكم.

التنقل والحركة.

يصف التنقل والحركة كيف ينتقل الروبوت من مكان إلى آخر داخل مساحة معينة, وهي تختلف حسب نوع الآلة. على سبيل المثال, تستخدم الروبوتات والطائرات بدون طيار مراوح الحركة أو زعانف السباحة أو العجلات.

المُستجيبات.

يشير هذا الأمر إلى المكون المحدد للجهاز الذي يجعله مثالياً لأداء مهام معينة. يمكن أن تشمل هذه الأجزاء دافعات ومخالب ومقابض وأذرع ميكانيكية وأصابع. على سبيل المثال, عادة ما تكون الروبوتات الصناعية مجهزة بمقبضين لتحريك الأشياء.

الإستشعار والإدراك.

يركز الإستشعار والإدراك على كيفية تحديد الآلة للأشياء في بيئتها والتفاعل مع هذه العوامل, وبفضل هذا المجال, يمكن للروبوت الوصول إلى معلومات مثل مكان ذهابه وأماكن الأشياء من حوله وكيف يتجنبها أثناء حركته.

البرمجة.

تشير البرمجة إلى الأوامر التي تمكّن الروبوتات من العمل في مواقف معينة. يتضمن تصميم وبناء برنامج حاسوبي قابل للتنفيذ لإنجاز مهام معينة. ويوجد هنالك آلاف لغات البرمجة للروبوتات.

ما هي برمجة الروبوتات؟

تشير برمجة الروبوتات إلى عملية تطوير مخطط تحكم لكيفية تفاعل الآلة مع بيئتها وتحقيق أهدافها. عادة ما يتطلب هذا الأمر معرفة أساسية بالرياضيات ولغة البرمجة. على سبيل المثال, تعد لغة البرمجة بايثون Python من أشهر لغات برمجة الروبوتات اليوم.

وإلى جانب تطوير التعلم, يمكن أيضاً استخدام لغة البرمجة بايثون لإنشاء حزم نظام تشغيل الروبوت.وقبل البدء بالحديث عن لغات البرمجة الأخرى, سنتحدث في البداية عن برمجيات تشغيل الروبوتات.

نظام تشغيل الروبوتات.

نظام تشغيل الروبوتات Robots Operating System (ROS) هو برنامج وسيط, وهو عبارة عن مجموعة من أطر البرامج لتطوير برنامج الروبوت. على الرغم من أنه ليس نظام تشغيل, إلا أنه يوفر خدمات مصممة لمجموعة أجهزة حواسيب غير متجانسة.

وتشمل على تجريد الأجهزة والتحكم في الأجهزة منخفضة المستوى وتنفيذ الوظائف شائعة الإستخدام وتمرير الرسائل بين العمليات المختلفة وإدارة حزم البيانات.

برنامج التحكم في الروبوت.

يقوم برنامج التحكم في الروبوت, كما يعبّر عنه اسمه, بالتحكم في الروبوت. وهو عبارة عن مجموعة من الأوامر المشفرة التي تخبر الآلة بالمهام التي يجب أن تؤديها بشكل مستقل. تتضمن بعض المهام اليومية التي يتحكم فيها برنامج الروبوت حلقات التغذية الراجعة وتصفية البيانات ومشاركة الموقع والمعلومات والبيانات.