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簡易編程機器人

發布時間: 2022-12-08 23:05:32

⑴ 機器人編程怎麼入門

機器人編程入門要選擇合適的編程語言,避免難度太高打消孩子學編程的機器人,泊思地樂高EV3機器人可以作為編程入門課程,模塊化編程,通過滑鼠拖拽指令完成,圖形化的編程還能增加學習編程的趣味性。學少兒編程可以提高孩子邏輯思維、專注力

先學習c語言,這是基礎,然後學習單片機,然後就是實驗步進電機的控制,解碼器的工作原理和編程等等,這些是入門,有基礎之後可以學點Arino之類的,了解當前機器人最前沿的的系統,學會應用控制器,不同的機器人需要不同的控制器,,機器人越復雜需要用的控制器越多,所以如果想在機器人這方面深挖的話,學會應用不同的控制器也很重要。機器人編程是機器人運動和控制問題的結合點,也是機器人系統最關鍵的問題之一。當前實用的工業機器人常為離線編程或示教,在調試階段可以通過示教控制盒對編譯好的程序一步一步地進行,調試成功後可投入正式運行。

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⑵ 少兒機器人編程怎麼入門




很多家長都在為孩子們規劃編程學習,在種類繁多的編程語言面前,大人和孩子都犯了難,應該從何起步?「學Python,高考編程語言是Python。」「學C++,可以參加信奧競賽。」目前,給小學年齡段,甚至學齡前小朋友報名Python和C++課程確實是不值得推薦的!對於沒有任何編程基礎的孩子來說,還是從Scratch開始學比較好,特別是機器人Scratch編程方式,帶著濃厚的興趣,打好基礎,學習效果才更好。Scratch是什麼?Scratch是麻省理工學院的「終身幼兒園團隊」(Lifelong Kindergarten Group)開發的圖形化編程工具,主要面向兒童與少年開放。Scratch的目的是「創作和分享你自己的交互故事、游戲、音樂和藝術」,重點在於循序漸進地培養青少年的邏輯思維、創造性思維和合作學習的能力,使孩子在以後的學習中能養成分析、解決問題的習慣。使用Scratch進行編程,孩子不用記住命令不代表不需要知道命令。積木模塊包括8個大類,100多個功能。包括了過程一個完整程序的每個環節,甚至數組和函數。這些圖形化的積木使用需要老師或者家長正確引導。孩子從模仿的過程中,能感悟到條件語句,循環語句,判斷。能理解參數和命令的區別。Scratch作為人工智慧學習、創客教育開展的重要工具,得到了全世界的中小學生和家長們、教育工作者的一致認同。機器人Scratch編程的優點相對於VB、C++、Python、JAVA等語言來說,用於初學者教學,Scratch的優點很明顯:Scratch開發團隊在項目創建之初,總結出一門好的編程語言應該滿足三個條件:低門檻——即容易上手操作;高上限——即允許使用者建立高度復雜的項目;寬壁壘——即支持各類項目的創建,能滿足用戶的不同需求。機器人Scratch編程相比較電腦Scratch編程則優勢體現的就更進一步,它改變了只能在電腦上看動圖的簡單效果,而是通過更加直觀的機器人表現力來運行,程序的威力更直觀的體現出來了!小朋友可以讓機器人按照自己的設計行走,動作,跳舞,閃燈,說話,播放音樂和其他語音內容...編程的興趣得以大大的提高和持久。Scratch利於編程思維的培養學習編程最基本的是編程概念的掌握,Scratch雖然是以積木形式進行的編程,但它的編程部件都包含了常見的編程概念,如程序的三種基本結構:選擇結構、順序結構和循環結構,還有變數的定義和鏈表(數組)的使用等。學生在使用過程中自然而然就掌握了正確的編程概念。Scratch在開發之初非常關注兩點:多樣性和個性化。多樣性是指Scratch支持用戶創建各類項目,不管是故事、游戲、動畫,用戶都可以根據自己的需求和興趣在Scratch上完成相應類型的項目。個性化是指支持用戶在Scratch中導入圖片或音樂等功能。這也是Scratch至今仍堅持採用有些過時的二維點陣圖技術的原因。因為只有在這樣簡潔單一的環境下,用戶的各式各樣的素材才能被充分地得到支持,項目才會充滿創造的無限可能性。
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⑶ 兒童學習機器人編程要怎樣入門

一般是不需要什麼基礎的,現在的編程教育一般是從編程思維、圖形化編程、編程語句,由入門到深入逐步展開的。一般的可編程機器人也是立足於Scratch簡易編程軟體的,像是時下比較熱門的百變小強、優必選、能力風暴、makeblock,他們的編程軟體都是以Scratch為主體,加以自己的特色。而Scratch是一款十分簡易的編程軟體,是專門為兒童研發的。如果你不放心,可以買一款可編程智能玩具試一試,不用太貴,200、300的就可以,功能其實都差不多的。望採納

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⑷ 機器人編程用什麼軟體

如果你去問一屋子的機器人專家,「什麼是機器人學中最好編程語言?」,你永遠不會得到一個直接的答案。

電氣工程師會從工業機器人技術這個角度給出不同的答案。計算機視覺程序員給出的答案會跟認知機器人專家給出的不一樣。而且,每個人都會對什麼是最好的編程語言有自己的看法。最終,大多數人都會贊同的答案就是」這個取決於。。。「。

對於一個新入行正在試圖決定要先學哪種語言的機器人學者來說,這是一個相當無用的答案。即使這是最現實的回答——因為它的確取決於你想要開發的應用程序和你在使用的系統。

對於學習機器人編程的你來說,最重要的事情是開拓你的」編程思維」,而不是精通一種特定的編程語言。從很多方面來說,從哪種編程語言開始學習真的無關緊要。你學習的每種語言提升了你的編程思維,擁有了這種思維,去學習一種新編程語言的時候會容易不少

這里有幾種常用的機器人編程語言

VAL語言

一、VAL語言及特點

VAL語言是美國Unimation公司於1979年推出的一種機器人編程語言,主要配置在PUMA和UNIMATION等型機器人上,是一種專用的動作類描述語言。VAL語言是在BASIC語言的基礎上發展起來的,所以與BASIC語言的結構很相似。在VAL的基礎上Unimation公司推出了VALⅡ語言。

VAL語言可應用於上下兩級計算機控制的機器人系統。上位機為LSI-11/23,編程在上位機中進行,上位機進行系統的管理;下位機為6503微處理器,主要控制各關節的實時運動。編程時可以VAL語言和6503匯編語言混合編程。

VAL語言命令簡單、清晰易懂,描述機器人作業動作及與上位機的通信均較方便,實時功能強;可以在在線和離線兩種狀態下編程,適用於多種計算機控制的機器人;能夠迅速地計算出不同坐標系下復雜運動的連續軌跡,能連續生成機器人的控制信號,可以與操作者交互地在線修改程序和生成程序;VAL語言包含有一些子程序庫,通過調用各種不同的子程序可很快組合成復雜操作控制;能與外部存儲器進行快速數據傳輸以保存程序和數據。

VAL語言系統包括文本編輯、系統命令和編程語言三個部分。

在文本編輯狀態下可以通過鍵盤輸入文本程序,也可通過示教盒在示教方式下輸入程序。在輸入過程中可修改、編輯、生成程序,最後保存到存儲器中。在此狀態下也可以調用已存在的程序。

系統命令包括位置定義、程序和數據列表、程序和數據存儲、系統狀態設置和控制、系統開關控制、系統診斷和修改。

編程語言把一條條程序語句轉換執行。

二、VAL語言的指令

VAL語言包括監控指令和程序指令兩種。其中監控指令有六類,分別為位置及姿態定義指令、程序編輯指令、列表指令、存儲指令、控製程序執行指令和系統狀態控制指令。

各類指令的具體形式及功能如下:

1.監控指令

1)位置及姿態定義指令

POINT指令:執行終端位置、姿態的齊次變換或以關節位置表示的精確點位賦值。

其格式有兩種:

POINT<變數>[=<變數2>…<變數n>]

或POINT<精確點>[=<精確點2>]

例如:

POINTPICK1=PICK2

指令的功能是置變數PICK1的值等於PICK2的值。

又如:

POINT#PARK

是准備定義或修改精確點PARK。

DPOINT指令:刪除包括精確點或變數在內的任意數量的位置變數。

HERE指令:此指令使變數或精確點的值等於當前機器人的位置。

例如:

HEREPLACK

是定義變數PLACK等於當前機器人的位置。

WHERE指令:該指令用來顯示機器人在直角坐標空間中的當前位置和關節變數值。

BASE指令:用來設置參考坐標系,系統規定參考系原點在關節1和2軸線的交點處,方向沿固定軸的方向。

格式:

BASE[<dX>],[<dY>],[<dZ>],[<Z向旋轉方向>]

例如:

BASE300,–50,30

是重新定義基準坐標系的位置,它從初始位置向X方向移300,沿Z的負方向移50,再繞Z軸旋轉了30°。

TOOLI指令:此指令的功能是對工具終端相對工具支承面的位置和姿態賦值。

2)程序編輯指令

EDIT指令:此指令允許用戶建立或修改一個指定名字的程序,可以指定被編輯程序的起始行號。其格式為

EDIT[<程序名>],[<行號>]

如果沒有指定行號,則從程序的第一行開始編輯;如果沒有指定程序名,則上次最後編輯的程序被響應。

用EDIT指令進入編輯狀態後,可以用C、D、E、I、L、P、R、S、T等命令來進一步編輯。如:

C命令:改變編輯的程序,用一個新的程序代替。

D命令:刪除從當前行算起的n行程序,n預設時為刪除當前行。

E命令:退出編輯返回監控模式。

I命令:將當前指令下移一行,以便插入一條指令。

P命令:顯示從當前行往下n行的程序文本內容。

T命令:初始化關節插值程序示教模式,在該模式下,按一次示教盒上的「RECODE」按鈕就將MOVE指令插到程序中。

3)列表指令

DIRECTORY指令:此指令的功能是顯示存儲器中的全部用戶程序名。

LISTL指令:功能是顯示任意個位置變數值。

LISTP指令:功能是顯示任意個用戶的全部程序。

4)存儲指令

FORMAT指令:執行磁碟格式化。

SOREP指令:功能是在指定的磁碟文件內存儲指定的程序。

STOREL指令:此指令存儲用戶程序中註明的全部位置變數名和變數值。

LISTF指令:指令的功能是顯示軟盤中當前輸入的文件目錄。

LOADP指令:功能是將文件中的程序送入內存。

LOADL指令:功能是將文件中指定的位置變數送入系統內存。

DELETE指令:此指令撤銷磁碟中指定的文件。

COMPRESS指令:只用來壓縮磁碟空間。

ERASE指令:擦除磁內容並初始化。

5)控製程序執行指令

ABORT指令:執行此指令後緊急停止(緊停)。

DO指令:執行單步指令。

EXECUTE指令:此指令執行用戶指定的程序n次,n可以從–32768到32767,當n被省略時,程序執行一次。

NEXT指令:此命令控製程序在單步方式下執行。

PROCEED指令:此指令實現在某一步暫停、急停或運行錯誤後,自下一步起繼續執行程序。

RETRY指令:指令的功能是在某一步出現運行錯誤後,仍自那一步重新運行程序。

SPEED指令:指令的功能是指定程序控制下機器人的運動速度,其值從0.01到327.67,一般正常速度為100。

6)系統狀態控制指令

CALIB指令:此指令校準關節位置感測器。

STATUS指令:用來顯示用戶程序的狀態。

FREE指令:用來顯示當前未使用的存儲容量。

ENABL指令:用於開、關系統硬體。

ZERO指令:此指令的功能是清除全部用戶程序和定義的位置,重新初始化。

DONE:此指令停止監控程序,進入硬體調試狀態。

2.程序指令

1)運動指令

指令包括GO、MOVE、MOVEI、MOVES、DRAW、APPRO、APPROS、DEPART、DRIVE、READY、OPEN、OPENI、CLOSE、CLOSEI、RELAX、GRASP及DELAY等。

這些指令大部分具有使機器人按照特定的方式從一個位姿運動到另一個位姿的功能,部分指令表示機器人手爪的開合。例如:

MOVE#PICK!

表示機器人由關節插值運動到精確PICK所定義的位置。「!」表示位置變數已有自己的值。

MOVET<位置>,<手開度>

功能是生成關節插值運動使機器人到達位置變數所給定的位姿,運動中若手為伺服控制,則手由閉合改變到手開度變數給定的值。

又例如:

OPEN[<手開度>]

表示使機器人手爪打開到指定的開度。

2)機器人位姿控制指令

這些指令包括RIGHTY、LEFTY、ABOVE、BELOW、FLIP及NOFLIP等。

3)賦值指令

賦值指令有SETI、TYPEI、HERE、SET、SHIFT、TOOL、INVERSE及FRAME。

4)控制指令

控制指令有GOTO、GOSUB、RETURN、IF、IFSIG、REACT、REACTI、IGNORE、SIGNAL、WAIT、PAUSE及STOP。

其中GOTO、GOSUB實現程序的無條件轉移,而IF指令執行有條件轉移。IF指令的格式為

IF<整型變數1><關系式><整型變數2><關系式>THEN<標識符>

該指令比較兩個整型變數的值,如果關系狀態為真,程序轉到標識符指定的行去執行,否則接著下一行執行。關系表達式有EQ(等於)、NE(不等於)、LT(小於)、GT(大於)、LE(小於或等於)及GE(大於或等於)。

5)開關量賦值指令

指令包括SPEED、COARSE、FINE、NONULL、NULL、INTOFF及INTON。

6)其他指令

其他指令包括REMARK及TYPE。

SIGLA語言

SIGLA是一種僅用於直角坐標式SIGMA裝配型機器人運動控制時的一種編程語言,是20世紀70年代後期由義大利Olivetti公司研製的一種簡單的非文本語言。

這種語言主要用於裝配任務的控制,它可以把裝配任務劃分為一些裝配子任務,如取旋具,在螺釘上料器上取螺釘A,搬運螺釘A,定位螺釘A,裝入螺釘A,緊固螺釘等。編程時預先編制子程序,然後用子程序調用的方式來完成。

IML語言

IML也是一種著眼於末端執行器的動作級語言,由日本九州大學開發而成。IML語言的特點是編程簡單,能人機對話,適合於現場操作,許多復雜動作可由簡單的指令來實現,易被操作者掌握。

IML用直角坐標系描述機器人和目標物的位置和姿態。坐標系分兩種,一種是機座坐標系,一種是固連在機器人作業空間上的工作坐標系。語言以指令形式編程,可以表示機器人的工作點、運動軌跡、目標物的位置及姿態等信息,從而可以直接編程。往返作業可不用循環語句描述,示教的軌跡能定義成指令插到語句中,還能完成某些力的施加。

IML語言的主要指令有:運動指令MOVE、速度指令SPEED、停止指令STOP、手指開合指令OPEN及CLOSE、坐標系定義指令COORD、軌跡定義命令TRAJ、位置定義命令HERE、程序控制指令IF…THEN、FOREACH語句、CASE語句及DEFINE等。

AL語言

一、AL語言概述

AL語言是20世紀70年代中期美國斯坦福大學人工智慧研究所開發研製的一種機器人語言,它是在WAVE的基礎上開發出來的,也是一種動作級編程語言,但兼有對象級編程語言的某些特徵,使用於裝配作業。它的結構及特點類似於PASCAL語言,可以編譯成機器語言在實時控制機上運行,具有實時編譯語言的結構和特徵,如可以同步操作、條件操作等。AL語言設計的原始目的是用於具有感測器信息反饋的多台機器人或機械手的並行或協調控制編程。

運行VA語言的系統硬體環境包括主、從兩級計算機控制,如圖所示。主機為PDP-10,主機內的管理器負責管理協調各部分的工作,編譯器負責對AL語言的指令進行編譯並檢查程序,實時介面負責主、從機之間的介面連接,裝載器負責分配程序。從機為PDP-11/45。

主機的功能是對AL語言進行編譯,對機器人的動作進行規劃;從機接受主機發出的動作規劃命令,進行軌跡及關節參數的實時計算,最後對機器人發出具體的動作指令。

二、AL語言的編程格式

(1)程序BEGIN開始,由END結束。

(2)語句與語句之間用分號隔開。

(3)變數先定義說明其類型,後使用。變數名以英文字母開頭,由字母、數字和下畫線組成,字母大、小寫不分。

(4)程序的注釋用大括弧括起來。

(5)變數賦值語句中如所賦的內容為表達式,則先計算表達式的值,再把該值賦給等式左邊的變數。

三、AL語言中數據的類型

(1)標量(scalar)——可以是時間、距離、角度及力等,可以進行加、減、乘、除和指數運算,也可以進行三角函數、自然對數和指數換算。

(2)向量(vector)——與數學中的向量類似,可以由若干個量綱相同的標量來構造一個向量。

(3)旋轉(rot)——用來描述一個軸的旋轉或繞某個軸的旋轉以表示姿態。用ROT變數表示旋轉變數時帶有兩個參數,一個代表旋轉軸的簡單矢量,另一個表示旋轉角度。

(4)坐標系(frame)——用來建立坐標系,變數的值表示物體固連坐標系與空間作業的參考坐標系之間的相對位置與姿態。

(5)變換(trans)——用來進行坐標變換,具有旋轉和向量兩個參數,執行時先旋轉再平移。

四、AL語言的語句介紹

1.MOVE語句

用來描述機器人手爪的運動,如手爪從一個位置運動到另一個位置。MOVE語句的格式為

MOVE<HAND>TO<目的地>

2.手爪控制語句

OPEN:手爪打開語句。

CLOSE:手爪閉合語句。

語句的格式為

OPEN<HAND>TO<SVAL>

CLOSE<HAND>TO<SVAL>

其中SVAL為開度距離值,在程序中已預先指定。

3.控制語句

與PASCAL語言類似,控制語句有下面幾種:

IF<條件>THEN<語句>ELSE<語句>

WHILE<條件>DO<語句>

CASE<語句>

DO<語句>UNTIL<條件>

FOR…STEP…UNTIL…

4.AFFIX和UNFIX語句

在裝配過程中經常出現將一個物體粘到另一個物體上或一個物體從另一個物體上剝離的操作。語句AFFIX為兩物體結合的操作,語句AFFIX為兩物體分離的操作。

例如:BEAM_BORE和BEAM分別為兩個坐標系,執行語句

AFFIXBEAM_BORETOBEAM

後兩個坐標系就附著在一起了,即一個坐標系的運動也將引起另一個坐標系的同樣運動。然後執行下面的語句

UNFIXBEAM_BOREFROMBEAM

兩坐標系的附著關系被解除。

5.力覺的處理

在MOVE語句中使用條件監控子語句可實現使用感測器信息來完成一定的動作。

監控子語句如:

ON<條件>DO<動作>

例如:

MOVEBARMTO⊕-0.1*INCHESONFORCE(Z)>10*OUNCESDOSTOP

表示在當前位置沿Z軸向下移動0.1英寸,如果感覺Z軸方向的力超過10盎司,則立即命令機械手停止運動。

一般用戶接觸到的語言都是機器人公司自己開發的針對用戶的語言平台,通俗易懂,在這一層次,每一個機器人公司都有自己語法規則和語言形式,這些都不重要,因為這層是給用戶示教編程使用的。

這個語言平台之後是一種基於硬體相關的高級語言平台,如c語言、C++語言、基於IEC61131標准語言等,這些語言是機器人公司做機器人系統開發時所使用的語言平台,這一層次的語言平台可以編寫翻譯解釋程序,針對用戶示教的語言平台編寫的程序進行翻譯解釋成該層語言所能理解的指令,該層語言平台主要進行運動學和控制方面的編程,再底層就是硬體語言,如基於Intel硬體的匯編指令等。

各家工業機器人公司的機器人編程語言都不相同,各家有各家自己的編程語言。但是,不論變化多大,其關鍵特性都很相似。比如Staubli 機器人的編程語言叫VAL3,風格和Basic相似;ABB的叫做RAPID,風格和C相似;還有Adept Robotics 的V+,Fanuc,KUKA,MOTOMAN都有專用的編程語言,但是大都是相似.而由於機器人的發明公司Unimation公司最開始的語言就是VAL,所以這些語言結構都有所相似。

⑸ 機器人編程是學的什麼

1、學習編程語言

在機器人技術運用當中,C++和Python是兩種主要的編程語言。它們通常一起使用,因為每種語言都有利有弊。

C++可用於控制循環,圖像處理和低級硬體介面。Python用於處理高級行為,並快速開發測試或概念證明。除了以上計算機語言需要學習外,參加機器人培訓時,還可能會學到SIGLA語言、IML語言等等語言。

2、學習邏輯思維

機器人編程學習最主要的是學習邏輯思維,而不是精通一種特定的編程語言。學齡前的孩子通過自己動手搭建機器人,來增強孩子對機械、物理知識等有關物品的感知能力,為接下來學習機器人編程打下基礎。

學齡後的孩子先通過可視化編程軟體的學習,來初步了解編程邏輯思維,等在孩子們打下一定的編程基礎後,則可以按照孩子不同的需求及興趣,學習不同的編程語言,進一步練習邏輯思維能力。

學習建議:

一般來說,機器人編程啟蒙年齡是6-8歲。這一階段主要目的在於帶著孩子了解計算機基礎知識,鍛煉孩子的動手能力,培養孩子的興趣,做一個正確前期鋪墊,引導孩子們對電子設備的使用。

隨著邏輯思維開始慢慢形成,孩子可以學習簡單的編程知識,熟悉並學會使用程序思維,如抽象、分類、分解等等,並且能夠通過編程中的程序性思維,使自己在生活中做事具有一定的條理性,進一步培養孩子的邏輯思維能力。

⑹ 機器人編程怎麼入門

學機器人編程入門要選擇合適的編程語言,一定避免難度太高打消孩子學編程的興趣。建議咨詢童程童美,該機構會針對不同年齡段孩子推出不同的教學方案。

機器人編程的工程專業是培養適應社會發展需要的德、智、體、美全面發展,具有道德文化素質和社會責任感,掌握工業機器人技術工作必備的知識、技術、較強實踐能力、創新精神,主要從事機器人工作站設計、裝調與改造,機器人自動化生產線的設計、應用及運行管理等相關崗位工作,具有較強綜合職業能力的高素質應用型專門人才。從教育機構和家長看來,少兒學習編程是一種健康有益的教育方式,對於促進兒童的思維能力有極大的好處,況且隨著國家設定的未來要成為一個智能製造強國的目標,未來對高質量編程人才的需求會持續向好,所以從小學習編程,對孩子的未來選擇面會更大,機會更多。【學少兒編程可以提高孩子邏輯思維、專注力!】

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