工業(yè)機(jī)器人常用的七種編程語言

1、硬件描述語言（HDLs）

硬件描述語言一般是用來描述電氣的編程方式。這些語言對于一些機(jī)器人專家來說是相當(dāng)熟悉的，因?yàn)樗麄兞?xí)慣 FPGAs（FieldProgrammableGateArrays）編程。FPGAs能讓你開發(fā)電子硬件而無需實(shí)際生產(chǎn)出一塊硅芯片，對于一些開發(fā)來說，這是更快更簡易的選擇。如果你沒有開發(fā)電子原型產(chǎn)品，你也許永遠(yuǎn)不會用HDLs。即便如此，還是有必要了解一下這種編程語言，因?yàn)樗鼈兒推渌幊陶Z言差別很大。一個(gè)重點(diǎn)：HDLs所有的操作是并發(fā)的，而不是基于處理器的編程語言的順序操作。

2、Assembly

Assembly讓你能在0和1數(shù)位上進(jìn)行編程?；旧线@是最底層的編程語言。就在最近，最底層的電子需要Assembly進(jìn)行編程。隨著Arduino和其它如微控制器的崛起，現(xiàn)在你可以使用C/C++在底層方便地編程了。這意味著Assembly對于大多數(shù)機(jī)器人專家來說也許會變得更不必要了。

3、MATLAB

MATLAB以及和它相關(guān)的開源資源，比如Octave，一些機(jī)器人工程師特別喜歡，它被用來分析數(shù)據(jù)和開發(fā)控制系統(tǒng)。還有一個(gè)非常流行的機(jī)器人工具箱 ——MATLAB。我知道一些僅僅使用MATLAB就能開發(fā)出整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)的專家。如果你想要分析數(shù)據(jù)，產(chǎn)生高級圖像或是實(shí)施控制系統(tǒng)，你也許會想學(xué)習(xí) MATLAB。

4、C#/.NET

C#是微軟提供的專用編程語言。我把C#/.NET放在這里，主要是因?yàn)槲④洐C(jī)器人開發(fā)員工作包（Microsoft RoboTIcs Developer Studio），這個(gè)包的主要開發(fā)語言是C#。如果你準(zhǔn)備用這個(gè)系統(tǒng)，那么你很可能必須要用C#。

5、Java

作為一位電子工程師，我總是對一些計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位課程將Java作為第一種編程語言讓學(xué)生們學(xué)習(xí)感到驚訝。Java對程序員隱藏了底層存儲功能，這讓它比起一些語言（如C語言）來說，編寫要容易些，但這也意味著你會更少地理解底層代碼的運(yùn)行邏輯。如果你有計(jì)算機(jī)科學(xué)背景并轉(zhuǎn)到機(jī)器人學(xué)（很多人是這樣的，特別是在研究領(lǐng)域），你也許已經(jīng)學(xué)過Java。像C#和MATLAB，Java是一種解釋性語言，這意味著它不會被編譯成機(jī)器代碼。相反，Java虛擬機(jī)在運(yùn)行時(shí)解釋指令。使用Java，理論上讓你可以在不同的機(jī)器上運(yùn)行相同的代碼，這得感謝Java虛擬機(jī)。在實(shí)踐中，這不總是可行的，有時(shí)會導(dǎo)致代碼運(yùn)行緩慢。但是Java在一部分機(jī)器人學(xué)中非常流行，因此你也許需要它。

6、Python

近年來，學(xué)習(xí)Python的人有一個(gè)巨大的回潮，特別是在機(jī)器人領(lǐng)域。其中一個(gè)原因可能是Python（和C++）是ROS中兩種主要的編程語言。與 Java不同，Python的重點(diǎn)是易用性，Python不需要很多時(shí)間來做常規(guī)的事情，如定義和強(qiáng)制轉(zhuǎn)換變量類型。這些在編程里面本是很平常的事。另外，Python還有大量的免費(fèi)庫，這意味著當(dāng)你需要實(shí)現(xiàn)一些基本的功能時(shí)不必“重新發(fā)明輪子”。而且因?yàn)镻ython允許與C/C++代碼進(jìn)行簡單的綁定。這就意味著代碼繁重部分的性能可以植入這些語言，從而避免性能損失。隨著越來越多的電子產(chǎn)品開始支持“開箱即用”Python（與 RaspberryPi一道），我們可能會在機(jī)器人中看到更多Python。注：The Raspberry Pi FoundaTIon：英國一個(gè)小型的慈善組織，成立的宗旨在于推廣科技，而非以銷售技術(shù)來營利。

7、C/C++

最后我們到了排名第1的機(jī)器人編程語言！許多人認(rèn)為C和C++對新入行的機(jī)器人學(xué)家是一個(gè)很好的起點(diǎn)。為什么？因?yàn)楹芏嘤布於际褂眠@兩種語言。這兩種語言允許與低級別的硬件進(jìn)行交互，允許實(shí)時(shí)性能，是非常成熟的編程語言?，F(xiàn)如今，你可能會使用C++比C多，因?yàn)榍罢呔哂懈嗟墓δ?。C++基本上是C的一種延伸。首先學(xué)一點(diǎn)C會很有用，特別是當(dāng)你發(fā)現(xiàn)一個(gè)硬件庫是用C編寫的。C/C++并不是像Python或MATLAB那樣簡單易用。同樣用C來實(shí)現(xiàn)相同的功能會需要大量時(shí)間，也將需要更多行代碼。但是，由于機(jī)器人非常依賴實(shí)時(shí)性能，C和C++是最接近我們機(jī)器人專家“標(biāo)準(zhǔn)語言”的編程語言。