So programmieren Sie einen Roboter für Ihr nächstes Roboterprojekt

Du möchtest deinen Roboter selbst programmieren…

Wie fangen Sie an?

Wenn Sie ein erfahrener Programmierer sind, sind Sie bereits mit dem Codieren vertraut. Sie haben wahrscheinlich Programme für andere Projekte erstellt und es ist sinnvoll, Ihre Programmierkenntnisse in die Welt der Robotik einzubringen.

Die Robotercodierung bietet jedoch einige zusätzliche Herausforderungen gegenüber anderen Codierungsprojekten. Die Schnittstelle zwischen Software, Hardware und der physischen Umgebung des Roboters ist bei der Robotik von entscheidender Bedeutung.

Außerdem gibt es einige allgemeine Einschränkungen, die durch die Art und Weise verursacht werden, wie Roboter traditionell programmiert werden, insbesondere Industrieroboter.

Zum Glück kann das Codieren eines Roboters so einfach sein wie jedes andere Codierungsprojekt … tatsächlich kann es sogar einfacher sein als die meisten Projekte!

Du bist nicht mit nur einer Sprache stecken!

In der Robotik herrscht häufig die Überzeugung vor, dass Sie in Bezug auf die Programmiersprachen, die Sie verwenden können, eingeschränkt sind.

Früher war das so, aber heute nicht mehr.

In der jüngeren Vergangenheit konnte man die meisten Roboter nur mit der vom Hersteller vorgegebenen Standardsprache programmieren. Industrieroboter bedeuten normalerweise die Verwendung einer Version von Pascal.

Wenn Sie mit der Programmiersprache Pascal nicht allzu vertraut sind, ist dies verständlich! Wie ein Kommentator es ausdrückte, als er gefragt wurde, ob es sich lohnt, Pascal im 21. Jahrhundert zu lernen:„Nein. Pascal ist so gut wie tot.“

Aber während Pascal in den meisten Bereichen der modernen Welt so gut wie tot ist, überlebt diese „alte“ Sprache immer noch als zugrunde liegende Grundlage für die meisten Industrieroboter-Programmiersprachen (z. B. KRL von KUKA, RAPID von ABB und Karel von FANUC).

Ich bin mir zwar sicher, dass Sie diese Sprachen lernen können, aber es kann sich wie Zeitverschwendung anfühlen, eine ganz neue Sprache zu lernen, die einen so begrenzten Nutzen hat.

Glücklicherweise können Sie heutzutage ein Roboterprogramm mit fast jeder beliebigen Programmiersprache programmieren!

Was sind Ihre Sprachoptionen für die Robotercodierung?

Mit der richtigen Programmierumgebung können Sie so ziemlich jede Programmiersprache verwenden, mit der Sie sich am wohlsten fühlen.

Moderne Programmiersoftware wie RoboDK und das zugehörige SDK ermöglichen es Ihnen, den Roboter in Ihrer bevorzugten Sprache zu codieren.

Mit einer einfachen Anleitung können Sie auf die wichtigsten Funktionen Ihrer Roboter zugreifen und sogar denselben Code mit sehr geringen Änderungen für mehrere Robotermarken verwenden.

Programmiersprachen, die Sie problemlos mit Robotern verwenden können

Wenn Sie die RoboDK-API verwenden, können Sie eine Vielzahl verschiedener Programmiersprachen direkt „out the box“ verwenden.

Die von RoboDK unterstützten Kernsprachen sind:

• Python
• C++
• C#
• MATLAB

Diese decken die gängigsten Programmiersprachen ab, die in der Welt der Robotik verwendet werden. Sie können mit wenig Aufwand auch andere Sprachen verwenden.

Weitere Informationen zu diesen Sprachen finden Sie in unserem Artikel Python vs. C++ vs. C# vs. MATLAB:Welche Robotersprache ist die beste?

Wie funktioniert Roboterprogrammiersoftware?

Wenn Sie über die Robotercodierung nachdenken, ist es hilfreich zu verstehen, wie RoboDK Ihren Code in Anweisungen umwandelt, die die Robotersteuerung versteht.

1. Zuerst schreiben Sie Ihren Code in Ihrer bevorzugten Sprache. Diese verwenden spezifische API-Aufrufe an die RoboDK-API, die den Bewegungen des Roboters entsprechen. Beispiel:ROBOT.MoveL(pose) würde dazu führen, dass der Roboter eine lineare Bewegung von seiner aktuellen Position zur Zielpose ausführt.
2. RoboDK verwendet dann einen inversen Kinematik-Solver, um die gewünschte Pose in die Gelenkpositionen des Roboters umzuwandeln.
3. Abschließend verwendet RoboDK einen Postprozessor, um diese in Anweisungen umzuwandeln, die Ihre spezielle Robotersteuerung versteht. Weitere Informationen zu Postprozessoren finden Sie in unserem Artikel Roboter-Postprozessoren:Alles, was Sie wissen müssen.

Die zusätzlichen Programmierkenntnisse, die Sie für die Robotik benötigen

Im Vergleich zu anderen Codierungsprojekten gibt es ein paar zusätzliche Fähigkeiten, die Sie entwickeln müssen, um ein kompetenter Roboterprogrammierer zu werden. Diese werden als Kernthemen in Robotik-Studiengängen gelehrt.

Beide Fähigkeiten erfordern ein gutes Verständnis der Geometrie.

1. Eulersche Winkelgeometrie

Eines der wichtigsten Themen, um sich zurechtzufinden, sind Euler-Winkel. Dies ist eine mathematische Methode zur Darstellung der Position und Ausrichtung des Roboters im physischen Raum.

Sie benötigen Euler-Winkel, um jede gewünschte Roboterpose und jede Roboterbewegung zu programmieren. Es lohnt sich also, ein wenig Zeit damit zu verbringen, sie kennenzulernen, wenn Sie sie noch nie zuvor verwendet haben.

Wir haben einen Einführungsartikel über Euler-Winkel mit dem Titel Robot Euler Angles:The Essential Primer

2. Kinematische Theorie

Geometrisch gesehen bestehen Roboterarme aus einer Reihe von Verbindungen, die als „kinematische Kette“ bezeichnet werden. Es ist hilfreich, sich mit der kinematischen Theorie vertraut zu machen, damit Sie vollständig verstehen, wie Sie den Roboter dazu bringen, sich im Raum so zu bewegen, wie Sie es möchten.

Es gibt verschiedene Online-Ressourcen, die die kinematische Theorie für die Robotik lehren. Einige sind leichter zu verstehen als andere. Sie müssen jedoch kein Experte für Roboterkinematik werden, um einen Roboter zu programmieren. Es hilft nur, die Grundlagen zu verstehen.

So beginnen Sie mit der Programmierung Ihres Roboters

Was ist der einfachste Weg, um Ihren Roboter mit Ihrer bevorzugten Programmiersprache zu programmieren?

RoboDK bietet eine intuitive Programmierumgebung, die sowohl für Anfänger als auch für Experten geeignet ist.

Sie können eine kostenlose Testversion von RoboDK auf unserer Download-Seite herunterladen und innerhalb weniger Minuten mit der Programmierung Ihres Roboters beginnen.

Fragen? Erzählen Sie es uns in den Kommentaren unten oder beteiligen Sie sich an der Diskussion auf LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram oder im RoboDK-Forum.