I 8 principali linguaggi di programmazione robotica

Questi linguaggi di programmazione stanno dando vita ai robot del mondo. Una cosa è progettare un robot, un’altra è dargli vita. Ma è qui che entrano in gioco i linguaggi di programmazione robotica, che danno ai robot la capacità e l'”intelligenza” di portare a termine compiti importanti con modalità molto simili a quelle umane.

Sebbene esistano centinaia di linguaggi di programmazione, solo alcuni sono oggi ampiamente utilizzati nella robotica. I linguaggi di programmazione più popolari, come C++ e Python, hanno conquistato il mercato in termini di funzionalità e facilità d’uso. Nel frattempo, i linguaggi più vecchi e obsoleti, come il Pascal, continuano a fungere da spina dorsale per i linguaggi proprietari e i sistemi operativi robotici più personalizzati, utilizzati dalle principali aziende di robot industriali.

I migliori linguaggi di programmazione robotica

• C/C++
• C#
• Linguaggi di descrizione dell’hardware
• Java
• Lisp
• MATLAB
• Pascal
• Pitone

Qual è il miglior linguaggio di programmazione per la robotica?

Se si pensa a un robot come a una marionetta, le linee di codice sono i fili che danno forma e funzione ai robot, sia che aspirino i pavimenti sia che, più spesso, lavorino alle catene di montaggio. E come le corde, alcuni linguaggi di programmazione e il codice che aiutano gli esseri umani a scrivere sono più forti di altri.

C, C++ e Python sono tutti linguaggi di programmazione molto utilizzati nel settore della robotica, dalla funzionalità AI di un robot umanoide alla funzione motoria di un braccio robotico – la firma dei robot industriali. Questi linguaggi sono spesso efficienti e potenti e vengono spesso utilizzati in discipline come l’informatica. Grazie alla loro diffusione, questi linguaggi di programmazione hanno una forte rete di utenti a cui gli ingegneri possono rivolgersi per chiedere aiuto.

Con la continua crescita del mercato dei robot per l’impiego nel settore manifatturiero e in altri settori, come quello sanitario e dei servizi, continuerà a crescere anche la domanda di sviluppatori e ingegneri altamente qualificati con conoscenze di C, C++ e Python.

Mentre gli ingegneri che lavorano su altri tipi di robot si affidano a una combinazione di linguaggi di programmazione popolari per rendere i loro robot completamente funzionanti, la maggior parte delle aziende di robot industriali di alto livello, come ABB, Comau e Fanuc, hanno sviluppato i propri linguaggi di programmazione robotica che gli ingegneri imparano sul posto di lavoro. Il cuore di molti di questi linguaggi di programmazione proprietari è il Pascal, che è un linguaggio di programmazione popolare per gli aspiranti ingegneri, che devono imparare a familiarizzare con alcuni dei linguaggi con cui potrebbero lavorare in futuro. Il Pascal non solo insegna agli sviluppatori le migliori pratiche di programmazione robotica, ma insegna anche le funzionalità di base e i dettagli tecnici di molti dei principali robot industriali.

Indipendentemente dal linguaggio di programmazione robotica che si sceglie di padroneggiare per primo, le conoscenze acquisite saranno utili in altre imprese robotiche future. Ecco alcuni altri linguaggi di programmazione robotica che ogni programmatore e sviluppatore in erba che voglia lavorare con i robot dovrebbe conoscere.

Linguaggi di programmazione robotica da conoscere

C/C++

Quando si parla di linguaggi di programmazione, C e C++ sono spesso considerati il gold standard. Entrambi sono linguaggi di programmazione maturi e generici e offrono prestazioni in tempo reale, il che significa che le azioni programmate vengono eseguite in un momento specifico, il che è importante nella robotica, poiché la responsabilità principale di un robot è quella di completare un compito quando l’uomo lo desidera. Per quanto riguarda le differenze tra i due linguaggi di programmazione, il C++ è solo una versione migliorata del C che supporta oggetti e classi.

Sebbene il C e il C++ richiedano in genere un maggior numero di righe di codice e non siano così facili da usare come altri linguaggi di programmazione come Python, entrambi i linguaggi di programmazione presentano un netto vantaggio: molte librerie hardware si basano sul C o sul C++ per il loro sviluppo, il che migliora la compatibilità con l’hardware critico.

C#

C# è il linguaggio di programmazione proprietario di Microsoft e viene utilizzato all’interno di Visual C# Express, un programma gratuito di supporto allo sviluppo. C# viene eseguito su .NET, il framework di sviluppo software di Microsoft, ed è spesso utilizzato per sviluppare strutture di rete e di comunicazione come porte e socket, il che lo rende una buona scelta per integrare i sistemi di reti neurali nelle applicazioni robotiche.

Lingue di descrizione dell’hardware (HDLS)

I circuiti sono un componente critico della robotica e i linguaggi di descrizione hardware svolgono un ruolo fondamentale nella programmazione robotica. I linguaggi HDL, come Verilog e VHSIC Hardware Description Language (o VHDL), facilitano la programmazione dei circuiti consentendo agli sviluppatori di descriverli utilizzando parole e simboli. Una cosa importante da notare: per utilizzare i linguaggi di descrizione dell’hardware è spesso necessaria una solida preparazione in campo elettronico, dato che in genere più processori lavorano contemporaneamente.

Java

Java è un altro linguaggio di programmazione molto diffuso che permette ai robot di funzionare in modo più simile a quello umano. Essendo un linguaggio di programmazione interpretativo, Java non è integrato nel codice macchina, ma i comandi vengono interpretati dalla Java Virtual Machine, che permette di eseguire lo stesso codice su computer diversi. È popolare tra gli sviluppatori che lavorano nel campo dell’intelligenza artificiale, in quanto è possibile creare reti neurali. Java è stato persino utilizzato per programmare il supercomputer Watson di IBM, che aiuta le aziende a integrare l’intelligenza artificiale nelle loro attività.

Lisp

Uno dei più antichi linguaggi di programmazione utilizzati nella robotica, il Lisp è facile da usare. Sta anche avendo una rinascita per l’uso nella creazione di applicazioni di intelligenza artificiale e robotiche, dato che gran parte del sistema operativo robotico – il framework open-source usato per sviluppare applicazioni robotiche – è scritto in questo linguaggio di programmazione. Tra le caratteristiche importanti che rendono il Lisp facile da usare vi sono le strutture dati ad albero, o non lineari, la gestione automatizzata dello storage e l’evidenziazione della sintassi, che visualizza il codice con colori e caratteri diversi a seconda della categoria.

MATLAB

Per gli sviluppatori che desiderano analizzare dati ed eseguire simulazioni, nonché sviluppare e implementare sistemi di controllo robotico con interfacce appositamente progettate, MATLAB è un ottimo strumento. Se abbinato al Robotics Toolbox per MATLAB, che include funzioni per la cinematica, la dinamica e la generazione di traiettorie, gli sviluppatori possono creare sistemi per la ricerca e la simulazione di bracci robotici.

Pascal

Il Pascal è l’ispirazione per molti linguaggi di programmazione proprietari. Sebbene siano pochissimi i robot programmati con il Pascal, molte aziende di robot industriali, come ABB e Kuka, usano il Pascal come base per i loro linguaggi di programmazione interni. Sebbene sia ormai obsoleto, è considerato un ottimo modo per i nuovi sviluppatori di apprendere le funzioni di base e i dettagli tecnici che stanno alla base di questi linguaggi proprietari, offrendo allo stesso tempo l’opportunità agli sviluppatori all’inizio della carriera di imparare le migliori pratiche di programmazione robotica.

Pitone

Uno dei linguaggi di programmazione più facili da imparare – e uno dei più popolari, insieme a C e C++ – è Python. Linguaggio interpretato, Python dispone di una robusta selezione di librerie che rendono ancora più semplice l’implementazione delle funzioni di base. Inoltre, Python richiede un minor numero di righe di codice, il che lo rende più veloce da usare – e da imparare – rispetto a C, C++ e Java. Python riduce i tempi di programmazione eliminando la necessità di definire e lanciare i tipi di variabili e consente di codificare i movimenti nello stesso script. Data la sua ampia diffusione e popolarità, Python vanta anche una vasta comunità di sviluppatori, che può essere un’ottima risorsa per i principianti durante la fase di apprendimento.