ロボットプログラミング習得:次のプロジェクトのためのステップバイステップガイド
自分でロボットをコーディングしたい……
どう始めればいい?
経験豊富なプログラマーなら、コーディングに慣れているはずだ。他のプロジェクトでプログラムを作った経験があり、そのスキルをロボティクスに活かすのは自然な流れだ。
しかし、ロボットコーディングには他のコーディングプロジェクトにはない追加の課題がある。ソフトウェア、ハードウェア、ロボットの物理環境のインターフェースがロボティクスでは不可欠だ。
さらに、ロボットが伝統的にプログラミングされる仕組みによる一般的な制約もある。特に産業用ロボットでは。
ありがたいことに、ロボットのコーディングは他のコーディングプロジェクトと同じくらい簡単だ……実は、ほとんどのプロジェクトより簡単かもしれない!
プログラミング言語は1つに縛られない!
ロボティクスでは使用できるプログラミング言語が制限されるという一般的な認識がある。
これはかつては真実だったが、今は違う。
最近まで、ほとんどのロボットはメーカー提供のデフォルト言語でしかプログラミングできなかった。産業用ロボットでは通常、Pascalの亜種を使用する。
Pascalプログラミング言語に詳しくないなら、それも無理はない!あるコメント投稿者が21世紀にPascalを学ぶ価値があるかと問われてこう答えた時:「いいえ。Pascalはほぼ死んでいる。」
しかし、現代世界のほとんどの分野では「ほぼ死んでいる」Pascalが、この「古代」言語が今もほとんどの産業用ロボットプログラミング言語の基盤として生き残っている(例:KUKAのKRL、ABBのRAPID、FANUCのKarel)。
あなたがこれらの言語を学習できるとは思うが、用途が極めて限定されたまったく新しい言語を学ぶのは時間の無駄に感じられるだろう。
ありがたいことに、今はほぼあらゆるプログラミング言語でロボットをコーディングできる!
ロボットコーディングで使える言語オプションは?
適切なコーディング環境があれば、あなたが最も慣れているほぼあらゆるプログラミング言語を使える。
RoboDKとその関連SDKのような最新プログラミングソフトウェアなら、お気に入りの言語でロボットをコーディングできる。
簡単な手順で、ロボットの最も重要な機能にアクセスでき、ほとんど修正なしで同じコードを複数のロボットブランドで使用できる。
ロボットで簡単に使えるプログラミング言語
RoboDK APIを使えば、様々なプログラミング言語を「最初から」使用できる。
RoboDKがコアでサポートする言語:
- Python
- C++
- C#
- MATLAB
これらはロボティクス界で最も一般的に使われるプログラミング言語をカバーしている。他の言語も少しの手間で使用可能。
これらの言語については、記事「Python vs C++ vs C# vs MATLAB:どのロボット言語が最適か?」で詳しく解説している。
ロボットプログラミングソフトウェアの仕組み
ロボットコーディングを考える時、RoboDKがあなたのコードをロボットコントローラーが理解できる命令にどう変換するか理解すると役立つ。
- まず、好みの言語でコードを書く。これらはRoboDK APIへの特定のAPI呼び出しを使用し、ロボットの動きに対応する。例:ROBOT.MoveL(pose)でロボットが現在位置から目標ポーズへ直線移動する。
- RoboDKが逆運動学ソルバーを用いて、目標ポーズをロボットの関節位置に変換する。
- 最後に、RoboDKがポストプロセッサーを用いて、これらをあなたの特定のロボットコントローラーが理解できる命令に変換する。ポストプロセッサーについては「ロボットポストプロセッサー:知っておくべきすべて」を参照。
ロボティクスに必要な追加コーディングスキル
他のコーディングプロジェクトと比較して、ロボットプログラマーとして熟練するために開発すべき追加スキルが2つある。これらはロボティクス学位コースの核心トピックとして教えられる。
両方とも幾何学のしっかりした理解を必要とする。
1. オイラー角幾何学
理解すべき最重要トピックの一つがオイラー角だ。これらはロボットの物理空間における位置と姿勢を表現する数学的方法だ。
望むロボットポーズとロボット動きをプログラミングするにはオイラー角が必要。未経験なら少し時間をかけて学ぶ価値がある。
「ロボットオイラー角:必須プリマー」という導入記事がある。
2. 運動学理論
幾何学的に、ロボットアームは「運動学チェーン」と呼ばれる一連のリンクで構成される。運動学理論に精通していれば、ロボットを空間で意図通りに動かす方法を完全に理解しやすい。
ロボティクス向け運動学理論を教えるオンラインリソースは多数ある。理解しやすさは様々だ。しかし、ロボットをコーディングするためにロボット運動学のエキスパートになる必要はない。基礎を理解していれば十分だ。
ロボットコーディングを始める方法
お気に入りのプログラミング言語でロボットコーディングを始める最も簡単な方法は?
RoboDKは、ロボティクス初心者からエキスパートまで対応する直感的なプログラミング環境を提供する。
ダウンロードページからRoboDKの無料トライアル版をダウンロードすれば、数分でロボットコーディングを開始できる。
質問がありますか?コメント欄で教えてください。またはLinkedIn、Twitter、Facebook、Instagram、RoboDKフォーラムで議論に参加してください。
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