برنامه‌نویسی و شبیه‌سازی ربات‌ها – علیرضا محمودی فرد

طبق گزارش کلام ماندگار به نقل از کلام قلم، امروزه ربات‌ها کاربردهای زیادی در زندگی روزمره دارند؛ بشر در تلاش است که بیش از پیش به‌سمت رباتیک حرکت ‌کند و در آینده شاهد ربات‌هایی بسیار هوشمند و توانمند خواهیم بود. در این بین، یکی از مهم‌ترین مباحث مربوط به ربات‌ها، برنامه‌نویسی و شبیه‌سازی ربات‌ها هستند. برخی نرم‌افزارها، برای شبیه‌سازی ربات‌ها، زیاد استفاده می‌شوند؛ نرم‌افزارهایی همچون:

• MATLAB
• Solid Works
• RobotWorks
• EASY-ROB
• RoboCupRescue
• Microsoft Robotics Developer Studio
• Webots
• Rokisim
• V-REP (Coppelia Sim)
• Virtual mec
• Siemens Tecomatrix Plant Simulation
• ADAMS
• CATIA
• Rescue Simulation
• Mobot Sim
• Robo Guide
• ROS

برنامه‌نویسی در ربات‌ها، به دو صورت Online و Offline انجام می‌شود.
در برنامه‌نویسی Online که امروزه به‌عنوان معمول‌ترین روش در به‌کارگیری ربات‌های صنعتی استفاده می‌شود، اپراتور حرکت‌های مورد نظر را به ربات آموزش می‌دهد، به‌گونه‌ای که ربات بعدا می‌تواند بدون کمک و به‌طور خودکار همان کار‌ها را تکرار کند (همانند استفاده از روش شبکه‌های عصبی مصنوعی)؛ این نوع از برنامه‌نویسی، به دو صورت انجام می‌شود:
۱) آموزش دستی
۲) آموزش از طریق هدایت
در روش دستی، با کمک یک جعبه کنترلی، ربات را به نقاط مورد نظر هدایت کرده و مختصات آن‌ها در حافظه کامپیوتری ربات ثبت می‌شود و به این ترتیب برای دفعات زیادی، قابل تکرار است. در روش هدایت، عامل نهایی را با دست در مسیر دلخواه حرکت داده و وضعیت پیوسته هر یک از محورها در حافظه ربات ثبت می‌شود.
در مورد برنامه‌نویسی Offline که به برنامه‌نویسی سطح بالا موسوم است، این نکته اهمیت دارد که وقتی انجام کارهای پیچیده، مورد نظر است و یا سرعت واکنش ربات به وقایع خارجی مهم است، باید از زبان‌های “کنترل‌کننده” ربات‌ها استفاده کرد؛ در این زبان‌ها علاوه‌بر وجود دستورات معمولی از قبیل کنترل حلقه و یا عبارات شرطی، دستوراتی برای حرکت و جابه‌جایی ربات‌ها هم در نظر گرفته شده است؛ این نوع برنامه‌نویسی، امکان ارتباط آسان‌تر با ربات را فراهم می‌آورد.

علیرضا محمودی‌فرد- محقق و مدرس دانشگاه‌ها