La programación de la robótica ha avanzado mucho desde sus comienzos y es que la robótica industrial ha evolucionado a gran velocidad gracias a las nuevas tecnologías.
Todos los robots, para ser controlados, disponen de sistemas y lenguajes para determinar su funcionamiento y, a pesar de los avances en programación, las instrucciones siguen manteniendo factores base desde sus inicios como son las terminaciones 1 y 0 dentro de la electrónica básica.
En la actualidad, existen diferentes maneras para introducir estos bits binarios en la programación de los robots facilitando la programación de los mismos.
Métodos de programación de robótica
En la actualidad y, de forma genérica, existen cinco métodos de programación. De estos cinco métodos, los más conocidos y mayormente utilizados para la programación de robots industriales, son Intefaz Teach Pendant y la Simulación/programación offline. Vamos a conocer cuáles son las características de estas dos instrucciones de programación.
Teach Pendant: método de programación de robots industriales
Actualmente, el método más utilizado para la manipulación de robots industriales es la Intefaz Teach Pendant. Más del 90% de los robots industriales están programados con este método según la Asociación Británica de Automatización y Robots.
Este método ha ido evolucionando desde sus inicios y, en la actualidad, su morfología es como una tablet con pantalla táctil disponiendo de un teclado alfanumérico de función y pantalla de edición.
Para llevar a cabo la programación del robot, el usuario guía el brazo del robot de forma directa trazando la trayectoria que debe de seguir. Esta trayectoria queda grabada en la memoria del robot y se repite secuencialmente. Cuando queda memorizado el programa, el robot repite los movimientos a gran velocidad.
Programación offline: método de programación de robot industrial
En este tipo de método, el operador no actúa directamente sobre el brazo manipulándolo y no necesita que el robot intervenga en la programación, si no que se realiza de forma offline. Para ello, se introduce en el software las instrucciones textuales adecuadas y, mediante cálculos de estas instrucciones, se determinan las acciones del brazo robótico.
Este tipo de programación es utilizada en las simulaciones de robótica y en las investigaciones para asegurar que los algoritmos de control funcionan de forma correcta antes de ser implantados en un robot real.
Lenguajes de programación de robots industriales
Como hemos comentado anteriormente, la mayor parte de los robots se programan guiándoles entre puntos y, cada punto, es almacenado en el sistema de control del robot.
No obstante, para programar un robot debemos de tener conocimientos de lenguaje de programación. La mayor parte de los lenguajes están escritos en texto normal por lo que su entendimiento es más sencillo para las personas. Los programas recopilan la información en código fuente o bytes para que un procesador los ejecute.
Entre los lenguajes de programación más utilizados están C/C++, Java, Python, Fortran entre otros. El lenguaje más popular en robótica es C/C++ y Python también es muy lenguaje muy extendido para los periodos de pruebas de máquinas y para el desarrollo de paquetes ROS.
Para llevar a cabo la programación de un robot, los desarrolladores y programadores deben de tener conocimientos sobre los diferentes tipos de lenguaje de programación ya que pasar de las CPU a los robots no resulta ser una transición fácil.
A continuación, vamos a hablar sobre los lenguajes más extendidos en la robótica industrial. No obstante, hay que conocer que en la actualidad existen más de 1.500 lenguajes de programación diferentes en el mundo.
Lenguaje de programación de robots industriales: C/C++
El lenguaje C y C++ es el lenguaje de programación robótica por excelencia. Para una persona aspirante a programación en robótica el mejor comienzo será empezar por C/C++ ya que tiene características imprescindibles, genéricas y orientadas a objetos.
C y C++ son lenguajes de programación muy desarrollados, pero si necesitamos un mejor rendimiento del robot, deberemos de utilizar C++. Además, C++ permite interactuar con el hardware y dispone de rendimiento a tiempo real.
Lenguaje de programación de robots industriales: Python
Este lenguaje es uno de los más utilizados en la robótica industrial. Este tipo de lenguaje, de gran nivel, es muy utilizado en las pruebas y simulaciones de los robots. Igualmente, es una buena opción para procesar y automatizar programas de robots.
Muchos programadores utilizan este lenguaje ya que, mediante el código fuente de Python, se puede ejecutar un script que realiza el cálculo, registro y simulación de un programa robot de forma completa en vez de ensañar la instrucción manualmente al robot.
Además, Python es de fácil uso comparado con otros lenguajes, se requiere menor tiempo de programación y se escribe en menos líneas comparado con C/C++ o Java.
Para funcionalidades básicas dispone de un gran número de librerías gratuitas.
Lenguaje de programación de robot industrial: Java
Este lenguaje se utiliza para habilitar funciones en los sistemas robóticos que realizan tareas similares a las humanas. Java dispone de una serie de API que se adaptan a las necesidades de la robótica.
Mediante los API se pueden componer sistemas de control de dictado, sistemas detección de comandos, sintetizadores de voz entre otros.
Cuando la programación se trata de Inteligencia artificial (IA), Java reúne todas las características de programación de alto nivel de la robótica. Con Java se pueden realizar algoritmos muy eficientes para el aprendizaje de la máquina.
Gracias a la Máquina Virtual de Java permite utilizar el mismo código en diferentes máquinas e interpretar instrucciones a tiempo real.
Lenguaje de programación de robots industriales: C#/.NET
Este lenguaje fue creado por Microsoft y es utilizado para el desarrollo de aplicaciones en Visual Studio.
A futuros programadores, C#/.NET, les proporciona una base muy sólida sobre la que pueden ramificarse en diferentes campos.
.NET crea un entorno unificado permitiendo elaborar programas en C++, Virtual Basic o Java. La integración de lenguajes es perfecta pudiendo utilizar distintos tipos.
Herramientas de programación de robots industriales
Además de la utilización de lenguajes de programación de robótica, los desarrolladores tienen disponibles una serie de herramientas donde pueden realizar funciones, o encontrar soluciones de ingeniería.
Herramientas de programación: MATLAB
Con esta herramienta se obtienen soluciones de ingeniería basada en matemáticas. Con esta herramienta se pueden analizar datos, implementar sistemas de control o producir gráficos avanzados. Es una herramienta, y otras de código abierto como Octave, son muy populares entre los ingenieros de robótica.
MATLAB se utiliza para diseñar todo el sistema robótico industrial, desarrollo del robot, simulaciones de los resultados entre otros.
Sistema Operativo de Robots (ROS)
Se trata de un sistema flexible para la programación del software del robot.
Para la creación de comportamientos complejos y robustos del robot, ROS, dispone de una gran variedad de plataformas con colecciones de herramientas, protocolos y bibliotecas para la simplificación de tareas.
Los nodos (subprogramas escritos) pueden ser redactados en cualquier lenguaje de tal forma que una aplicación puede tener un nodo escrito en C++ comunicándose con otro no escrito en Python.
Para poder usarlo puedes encontrar fácilmente el código, ya que es de código abierto, y usarlo en tus programas. Para poder utilizar ROS debe de ser instalado en tu sistema operativo.
Si necesitas llevar a cabo la programación de un robot para tu industria, ponte en contacto con nosotros y un equipo de desarrolladores se pondrá a tu disposición para asesorarte adecuadamente y ayudarte con tu proyecto.
