{"id":66851,"date":"2023-06-02T08:00:09","date_gmt":"2023-06-02T06:00:09","guid":{"rendered":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/programowanie-robota-nie-musi-byc-trudne\/"},"modified":"2023-07-31T13:17:23","modified_gmt":"2023-07-31T11:17:23","slug":"einen-roboter-zu-programmieren-muss-nicht-schwer-sein","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/botland.de\/blog\/einen-roboter-zu-programmieren-muss-nicht-schwer-sein\/","title":{"rendered":"Einen Roboter zu programmieren, muss nicht schwer sein!"},"content":{"rendered":"Lesezeit<\/span> 4<\/span> min.<\/span><\/span>\t\t
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Robotersoftware - Was tun und wie?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Wie alle elektronischen Ger\u00e4te mit einem Prozessor m\u00fcssen auch Roboter mit der richtigen Software ausgestattet sein, damit sie ihre Funktionen korrekt ausf\u00fchren k\u00f6nnen. Dieser Artikel befasst sich mit g\u00e4ngigen Programmiermethoden und -sprachen, die in der Robotik verwendet werden. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Programmierbare Roboter um uns herum<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Roboter gibt es schon seit mehreren Jahrzehnten. Heutzutage sind sie technologisch noch fortschrittlicher und leichter zug\u00e4nglich als fr\u00fcher, als sie nur als sehr teure Gro\u00dfmaschinen f\u00fcr Zwecke wie Kinematographie, Industrie sowie Forschung und Entwicklung existierten. Die meisten Roboter werden in Fabriken an automatisierten Flie\u00dfb\u00e4ndern oder als Hilfsmaschinen eingesetzt<\/b>, um Menschen bei schweren k\u00f6rperlichen Arbeiten zu unterst\u00fctzen<\/b>, z. B. im Bergbau, in der Forstwirtschaft, in der Landwirtschaft und in vielen anderen Bereichen mit hochkomplexen Prozessen. Es gibt auch Roboter, die sowohl f\u00fcr die<\/span> <\/span>Reinigung von Wohngeb\u00e4uden als auch von B\u00fcror\u00e4umen konzipiert sind.<\/span>. Was den Funktionsumfang anbelangt, so k\u00f6nnen solche Roboter das Saugen und Wischen von B\u00f6den entlang einer vorprogrammierten Route, d. h. einer Karte der Oberfl\u00e4che, durchf\u00fchren, um Hindernisse zu vermeiden. <\/span> <\/span><\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Mit den heutigen Softwarefunktionen k\u00f6nnen Roboter geschaffen werden, die T\u00e4tigkeiten mit sehr unterschiedlichem Schwierigkeitsgrad ausf\u00fchren. Die Roboterprogrammierung ist in der Lage, Roboter herzustellen, die relativ einfache allt\u00e4gliche Aufgaben ausf\u00fchren. Die Programmierung eines eigenen Roboters stellt eine gewisse Herausforderung dar<\/b>, da ein voll funktionsf\u00e4higer Roboter f\u00fcr den Heim- oder B\u00fcrogebrauch in Bezug auf die mechanische Konstruktion sechs Freiheitsgrade ben\u00f6tigt, um im dreidimensionalen Raum der realen Welt, in der wir leben, zu funktionieren. Dies gilt auch f\u00fcr die Verwendung des Zielroboters, seiner Hardware und des Programmcodes, der \u00fcber den Mikrocontroller die verschiedenen Aktionen steuert, die der Roboter physisch ausf\u00fchren wird. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Das Wesentliche zum Verst\u00e4ndnis der Roboterprogrammierung<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Bei der Betrachtung einer Einf\u00fchrung in die Roboterprogrammierung ist es wichtig zu bedenken, dass ein Roboter an sich keine intelligente Maschine ist<\/b>. Seine Leistungsf\u00e4higkeit wird durch die Ausstattung mit einer Hardware mit spezifischer Funktionalit\u00e4t und durch den Programmcode begrenzt, mit dem der Roboter das entsprechende Spektrum von Aktionen ausf\u00fchren kann, wie es im Entwurf dargestellt ist. <\/p>\n

Interessanterweise muss es sich bei einem Roboter nicht immer um ein physisches Ger\u00e4t handeln. Roboter k\u00f6nnen auch virtuell existieren<\/b>, als spezialisierte Software, die z. B. den Devisenhandel abwickelt. Um auf die Roboter in physischer Form zur\u00fcckzukommen: Es gibt autonome Roboter, teilautonome Roboter und Roboter ohne Autonomie. Die Programmierung der einzelnen Roboter unterscheidet sich voneinander<\/b>. Beispielsweise f\u00fchren Roboter, die an Flie\u00dfb\u00e4ndern in Automobilfabriken eingesetzt werden, nur eine bestimmte Anzahl von T\u00e4tigkeiten automatisch aus, d. h. ohne menschliches Eingreifen w\u00e4hrend ihres Betriebs. <\/p>\n

Das Zielkonzept des Roboters in Bezug auf seinen Autonomiegrad, die Komplexit\u00e4t der Hardware und der Softwareschicht h\u00e4ngt in erster Linie von der Bandbreite der T\u00e4tigkeiten ab, die der Roboter ausf\u00fchren soll, wie in der Projektbeschreibung angegeben. Im Falle eines autonomen Roboters wird es wahrscheinlich notwendig sein, maschinelle Lernf\u00e4higkeiten oder Methoden der k\u00fcnstlichen Intelligenz zu implementieren. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Welche Programmiersprachen werden in der Robotik verwendet?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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In vielen F\u00e4llen h\u00e4ngt die Wahl der richtigen Programmiersprache f\u00fcr unseren Roboter von seiner Zielanwendung ab, obwohl dies keine Einschr\u00e4nkung sein muss. \u00dcblicherweise werden f\u00fcr die Roboterprogrammierung die Sprachen C++, Python und Java verwendet<\/b>. Diese Sprachen sind vor allem bei Anf\u00e4ngern in der Robotik und bei Hobbybastlern beliebt. F\u00fcr den professionellen Einsatz in der Robotik ist es jedoch empfehlenswert, sich mit anderen Programmiersprachen vertraut zu machen, die ein noch gr\u00f6\u00dferes Spektrum an M\u00f6glichkeiten bieten. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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An dieser Stelle kommt MATLAB ins Spiel – eine hochentwickelte Umgebung mit leistungsstarken Berechnungs- und Simulationsfunktionen, die von Ingenieuren in fast allen Branchen, einschlie\u00dflich der Robotik, eingesetzt wird. Bei der Programmierung eines Roboters m\u00fcssen gro\u00dfe Datenmengen mit einem umfangreichen mathematischen Apparat analysiert werden. Aus diesem Grund ist MATLAB eine der besten Entscheidungen f\u00fcr eine professionelle Softwareentwicklungsumgebung f\u00fcr Roboter<\/b>. Andererseits ist es ratsam, sich zun\u00e4chst mit der Programmierung in C\/C++, Python und Java vertraut zu machen, wenn man sich in das Abenteuer Robotik st\u00fcrzt. Bei der Erstellung unseres ersten Roboterprojekts sollten wir pr\u00fcfen, ob die Programmierungsschicht f\u00fcr die Funktionen, die nicht direkt mit der Ausf\u00fchrung der physischen Aktivit\u00e4ten unseres Roboterprojekts zusammenh\u00e4ngen, ordnungsgem\u00e4\u00df funktioniert. <\/span><\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Vom einfachen Prototyp zum fortschrittlichen Projekt<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Intelligente Bilderkennung sowie wort- und sprachspezifische Verarbeitung der menschlichen Stimme sind die Hauptprobleme, mit denen sich die Konstrukteure von humanoiden Robotern konfrontiert sehen, die das Verhalten von “echten” Menschen nachahmen sollen. Um in diese Welt einzutreten, lohnt es sich, mit einem Algorithmus zu beginnen, der eine Kamera verwendet<\/b>, um die Gesichter von Personen zu erkennen, die einen Raum betreten. Bei diesem Algorithmus wird ein Bewegungssensor angebracht und an die Kamera angeschlossen. Der Bewegungssensor muss so programmiert werden, dass er die Kamera ausl\u00f6st. <\/p>\n

Das Foto der fotografierten Person, die den Raum betreten m\u00f6chte, ist ein Element des Eingabedatensatzes f\u00fcr das Roboterprogramm. Das gescannte Bild des Gesichts wird dann mit dem tats\u00e4chlichen Bild der Person verglichen, das von der Kamera gesehen wurde. Das Programm vergleicht dann dieses Bild mit dem zuvor im Speicher abgelegten Bild. Wenn das Kamerabild mit dem Referenzbild identisch ist, kann die T\u00fcr entriegelt werden. Im Falle einer nicht erfolgreichen \u00dcbereinstimmung kann der Algorithmus hingegen versuchen, das Bild erneut zu scannen oder andere vordefinierte Schritte zu unternehmen. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Wenn wir die Technologie der Gesichtserkennung bereits beherrschen, k\u00f6nnen unser Roboter<\/span> und seine Software um zus\u00e4tzliche Funktionen erweitert werden, z. B.<\/b>das Einsammeln der Kleidung von eingeladenen G\u00e4sten. In diesem Stadium wird es notwendig sein, einen zus\u00e4tzlichen Arm mit einem Greifer und Sensoren hinzuzuf\u00fcgen, und die Software muss die Entfernung berechnen, in der der Arm des Roboters geschwenkt werden muss, um das \u00e4u\u00dfere Kleidungsst\u00fcck aufzunehmen und auf einen Kleiderb\u00fcgel zu h\u00e4ngen, was die Einf\u00fchrung geeigneter bedingter Anweisungen erfordert, die in Abh\u00e4ngigkeit von der Zielentfernung w\u00e4hrend des Zyklus der Aufnahme des Kleidungsst\u00fccks und des Aufh\u00e4ngens sowie des erneuten Aufh\u00e4ngens und der \u00dcbergabe an den Besitzer ausgef\u00fchrt werden. <\/span><\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Roboterprogrammierung - was sollte man wissen?<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Die Robotik ist einer der am schnellsten wachsenden Bereiche der modernen Wissenschaft und Technologie. Um mit den neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet der Roboter Schritt zu halten, muss man sich kontinuierlich Wissen aneignen<\/b>, das oft \u00fcber die Kenntnisse der heutigen Programmiersprachen hinausgeht. Wenn man die Roboterprogrammierung verstehen und beherrschen will, muss man die Hardware- und Softwareanforderungen und -f\u00e4higkeiten des Roboters ber\u00fccksichtigen<\/b>. Gl\u00fccklicherweise erm\u00f6glichen viele Plattformen die Programmierung von Robotern f\u00fcr Anf\u00e4nger. Dabei werden viele der Schwierigkeiten beseitigt, die mit dem Wissen \u00fcber die Funktionsweise der Hardware verbunden sind, was zum Beispiel durch die Arduino<\/a>-Plattform erm\u00f6glicht wird. Dies kann auch durch Programmierung auf der Ebene des Maschinencodes geschehen. Generell lohnt es sich f\u00fcr den Einstieg in die Robotik, die Sprachen C\/C++, Java und Python sowie die MATLAB-Umgebung zu erlernen<\/b>, die als Grundlage f\u00fcr fortgeschrittene technische Berechnungen und Simulationen, auch von Robotersystemen, dient. <\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Die Fortschritte in der Robotik haben dazu gef\u00fchrt, dass wir heutzutage einen Roboter zu Hause bauen k\u00f6nnen, aber w\u00fcrde es uns schwer fallen, ihn zu programmieren? Nicht unbedingt! <\/p>\n","protected":false},"author":20,"featured_media":62729,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[478,469],"tags":[],"class_list":["post-66851","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-robotik","category-wissenswertes"],"acf":[],"yoast_head":"\nEinen Roboter zu programmieren, muss nicht schwer sein! - Botland<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Du m\u00f6chtest mit der Programmierung von Robotern beginnen, wei\u00dft aber nicht, wo du anfangen sollst? 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