اتوماسیون و رباتیک با پایتون به زبان ساده و آسان آکادمی برنامه نویسی محسن مدحج

تنها چیزی که انجامش باقی مانده این است که این دو پارامتر تک‌چرخی را به سرعت‌های چرخ دیفرانسیلی تبدیل کنیم و سیگنال‌ها به چرخ‌ها ارسال شوند. در ادامه نمونه‌ای از خط سیر ربات تحت کنترل‌گر «حرکت به سمت هدف» (Go-to-Goal) بدون مانع آورده شده است. اولین موردی که باید به آن توجه کرد این است که در این راهنمای آموزشی، ربات مربوطه یک «ربات خودران متحرک» خواهد بود. این یعنی ربات مربوطه آزادانه در محیط حرکت خواهد کرد و این کار را به تنهایی و تحت کنترل خودش انجام خواهد داد. این نوع ربات مثلاً با ربات‌های کنترل از راه دور (که خودران نیست) یا بازوهای رباتیک در کارخانه‌ها (که قابل جابجایی نیستند و ثابت هستند) تفاوت دارد. شبیه‌سازی که برای این آموزش ساخته شده، به زبان پایتون نوشته شده است و به طور بسیار هوشمندانه‌ای مشابه شبیه‌ساز «Sobot Rimulator» است که می‌توان آن را در گیت‌هاب یافت [+].

برای برنامه نویسی رباتیک، یک جعبه ابزار رباتیک بسیار محبوب برای MATLAB نیز وجود دارد. من افرادی را می شناسم که کل سیستم های رباتیک را تنها با استفاده از MATLAB توسعه داده اند. اگر می خواهید داده ها را تجزیه و تحلیل کنید، نمودارهای پیشرفته تولید کنید یا سیستم های کنترلی را پیاده سازی کنید، احتمالاً می خواهید MATLAB را یاد بگیرید. البته اکنون زبانهای زیادی وجود دارد که می توانید با استفاده از انها برنامه نویسی رباتیک کنید. می توانید برخی قسمت های برنامه نویسی رباتیک خود را با NodeJs / JavaScript ایجاد کنید ، یک GUI (رابط کاربری گرافیکی) در یک مرورگر وب ایجاد کنید و غیره. در فصل‌های ابتدایی خواننده‌ی کتاب با مفاهیم اولیه و اساسی رباتیک آشنا می‌شود و در ادامه نحوه‌ی مدل‌سازی و شبیه‌سازی آن را در قالب سه بعدی آموزش می‌بیند.

همچنین ربات باید بتواند در ۳ محور عمود بر هم نیز چرخش داشته باشد؛ به این سه چرخش عمود بر هم، «Pitch» (پیچ و تاب افقی)، «Yaw» (چرخش عمودی) و «Roll» (غلتیدن) می‌گویند. برنامه نویسی رباتیک فرایند تعریف دستوراتی مشخص به وسیله کد نویسی با استفاده از زبان‌های برنامه نویسی مختلف با هدف پیاده‌سازی کاربردی خاص برای یک ربات عموماً صنعتی به منظور خودکارسازی آن است. با توجه به محبوبیت زیاد پایتون، خیلی از افراد به دنبال این هستند که بدانند پایتون چیست؟ python یک زبان قدرتمند برنامه‌نویسی است که در سراسر دنیا توانسته جایگاه خاصی پیدا کند. ویژگی‌های اساسی آن نیز شامل شی‌ءگرا بودن، قابلیت­های حرفه‌ای، قابلیت تفسیر، چندمنظوره بودن و سطوح بالای آن است. با روی کار آمدن این زبان برنامه‌نویسی، دنیای بازی‌های رایانه‌ای نیز شروع به کار کردند.

در بخش بعد نیز، نحوه ساخت ریموت‌کنترل را توضیح دادیم و برای این منظور از ۲ روش رایج و ساده استفاده کردیم. به‌طوری‌که اکنون می‌توانید ربات Buggy خود را هم با دستگاه‌های اندرویدی خود و هم با یک ریموت‌کنترل دست‌ساز کنترل کنید. اکنون می‌خواهیم تا آدرس IP ربات یا همان برد رزبری پای اصلی را پیدا کنیم. برنامه Mu را از منوی Programming رزبری پای باز کرده و کدهای زیر را درون آن می‌نویسیم. پس از کلیک روی Pair پیغامی به شما نشان داده می‌شود که می‌بایست آن را تأیید کنید.

ما دوره‌ای اختصاصی درباره ساختارهای داده و الگوریتم‌ها در پایتون داریم که طیف وسیعی از این جنبه‌ها را پوشش می‌دهد. DeepCode با استفاده از هوش مصنوعی می‌تواند کد شما را بررسی کند و پیشنهادهایی برای بهبود کیفیت و امنیت آن ارائه دهد. سی شارپ یک زبان برنامه نویسی اختصاصی است که توسط مایکروسافت ارائه شده است. رباتیک به عنوان یک علم پویا، به ابزار دقیق، کنترل، هوش مصنوعی، پزشکی، شیمی، مکاترونیک، فناوری نانو و مهندسی زیستی نیز نیاز دارد. علاوه بر پایتون، C++ نیز زبانی قدرتمند است که اگرچه یادگیری آن کمی دشوارتر است اما برای کنترل دقیق‌ تر سخت‌ افزار و عملکرد بهینه در سیستم‌ های زمان واقعی مناسب است. برای برنامه‌نویسی و هدایت ربات Buggy، لازم است به‌خاطر داشته باشید که ربات ما تنها کارهای زیر را می‌تواند انجام دهد.

افراد می توانند به دو صورت از دانش برنامه نویسی ربات درآمد کسب کنند. برنامه نویسی رباتیک با پایتون یا سی پلاس پلاس چیست؟ کاربرد پایتون در برنامه نویسی رباتیک را نام ببرید. پایتون به دلیل ساختار خوانا، کد قابل‌فهم و مستندسازی خوب، توسعه و نگهداری برنامه‌های وب را آسان می‌کند. این ویژگی‌ها، همراه با امکانات انعطاف‌پذیری که این زبان و فریم‌ورک‌های وب در اختیار دارند، باعث می‌شود که پایتون به یکی از انتخاب‌های محبوب برای توسعه وب سمت سرور تبدیل شود. پایتون به‌عنوان یکی از زبان‌های برنامه‌نویسی اسکریپت‌نویسی بسیار منعطف و قدرتمند شناخته می‌شود که به طور گسترده در اتوماسیون و اسکریپت‌نویسی استفاده می‌شود.

ساخت ربات های جدید نیازمند پیشرفت های هوش مصنوعی در این حوزه است. برنامه نویسی ربات مستقل از هوش مصنوعی نیست و نمی تواند بدون در نظر گرفتن آن حوزه تخصصی، پیشرفت داشته باشد. اسکرچ را بیشتر به عنوان زبان برنامه نویسی مخصوص کودکان می شناسند. این زبان فوق العاده ساده است و می تواند شما را به ادامه آموزش ها علاقه مند کند. جالب تر اینکه اسکرچ با کدنویسی سر و کاری ندارد ولی نتیجه کار شگفت زده تان می کند.

در این قسمت از ساخت ربات با رزبری پای می‌خواهیم تمامی قطعات ربات خود را مونتاژ کنیم و برای این منظور به یک شاسی احتیاج داریم. بسته به نوع برد درایوری که برای موتور‌ها استفاده می‌کنید روش‌‌های مختلفی برای به اتصال آن به رزبری پای وجود دارد. به‌طور مثال، در این پروژه، برد درایور ما از طریق اتصال سیمی پین‌‌های مشخص شده با فلش زردرنگ، به رزبری پای وصل می‌شود. برخی از بردها نیز می‌توانند به‌صورت یک برد یا ماژول توسعه روی پین‌های GPIO رزبری پای قرار گیرند. برای دانستن روش اتصال درایور به رزبری می‌بایست به داکیومنت‌های برد خود مراجعه کنید.

با این حال، از آنجایی که رباتیک بسیار به عملکرد بلادرنگ وابسته است، C و C++ احتمالاً نزدیک‌ترین چیزی هستند که ما رباتیک‌ها به «زبان استاندارد» داریم. همچنین شایان ذکر است که برخی از زبان‌های پرطرفدار در رباتیک رایج نیستند. به عنوان مثال، جاوا اسکریپت و پی اچ پی به طور گسترده در توسعه وب استفاده می شود، اما به ندرت در رباتیک استفاده می شود. اگر فقط می خواهید یک ربات را راه اندازی کنیداگر فقط از یک ربات برای تجارت خود استفاده می کنید، بهترین زبان برای یادگیری زبانی است که شما را در اسرع وقت راه اندازی کند. در این صورت ممکن است حتی نیازی به یادگیری زبان برنامه نویسی رباتیک نداشته باشید. متأسفانه، اگر بپرسید “بهترین زبان برنامه نویسی رباتیک چیست؟” در یک اتاق کامل از متخصصان روباتیک  هرگز پاسخ ساده ای دریافت نخواهید کرد.

برای این منظور به ابزاری مانند یک پیچ‌گوشتی ریز نیاز پیدا می‌کنید. در زیر، به وسایلی اشاره کرده‌ایم که تهیه آن‌ها برای توسعه بیشتر پروژه لازم است. سپاس از مهندس بیگدلی عزیز که مثل همیشه خیلی درخشان آموزش دادند.چیزی که این دوره رو خیلی تکمیل خواهد کرد، یک نمونه پیاده سازی واقعی بات هست که بی صبرانه منتظرش هستم. به امید روزی که این ابزار بسیار کارآمد، از کمند فیلترینگ رها بشه. تفاوت بزرگ دیگر پایتون با C ++ این واقعیت است که C ++ یک زبان کامپایل شده است ، اما پایتون یک زبان تفسیری است.

معمولاً از کتابخانه‌هایی مانند Pygame یا Panda3D برای توسعه بازی‌های ویدئویی با استفاده از پایتون استفاده می‌شود. این کتابخانه‌ها امکانات گسترده‌ای را برای کنترل صدا، تصویر و ورودی‌های کاربر فراهم می‌کنند. استفاده از پایتون برای توسعه بازی‌های ویدئویی می‌تواند برای توسعه‌دهندگان با تجربه و همچنین مبتدیان مفید باشد. اما برای بازی‌هایی با پردازش گرافیکی بالا یا نیاز به بهینه‌سازی عملکرد، ممکن است نیاز به زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر یا استفاده از تکنولوژی‌های مخصوص بازی‌سازی مثل C++‎ یا Unity باشد. استفاده از پایتون در علم داده به دلیل زبان بسیار قدرتمند و گسترده‌ای که دارد بسیار رایج است.

کاربرد پایتون در هک به علت بازدهی بالایی است که این زبان اسکریپتی در ساخت برنامه‌های کوچک دارد و به همین علت است که هکرهای بسار  حرفه‌ای تسلط بسیار خوبی بر پایتون دارند . پایتون در رشته های مختلف هوش مصنوعی مثل داده کاوی نیز فعالیت کنید و راه آن برای ورود به بیشتر حوزه‌های تکنولوژی باز است . این ویژگی خاص پایتون را تبدیل به یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه نویسی  در دنیا کرده است . هر کدام از این منابع، مزایا و معایب خود را دارند و برخی شیوه‌ها نظیر مطالعه کتب آموزشی در دنیای دیجیتالی کنونی تا حدی گذاشته شده‌اند. دوره طراحی ربات تلگرام با پایتون، فرصتی عالی برای یادگیری نحوه ساخت و پیاده‌سازی ربات‌های هوشمند و کاربردی در بستر تلگرام است. این دوره شامل مباحثی نظیر آشنایی با API تلگرام، اصول پایه‌ای برنامه‌نویسی با پایتون، و استفاده از کتابخانه‌هایی مانند `pyTelegramBotAPI` است.

این دوره­ها باید به ترتیب طی شوند تا در گذر زمان تاثیر آن در خلاقیت کودکان مشخص شود. شما می‌توانید برای کسب اطلاعات بیشتر درباره دوره‌های این مجموعه آکادمی یاسان با کارشناسان ما در ارتباط باشید. این حوزه کاربردهای بسیاری را در بر می‌ گیرد، از ربات‌ های صنعتی گرفته تا وسایل نقلیه خودران، ربات‌ های پزشکی و حتی ربات‌ های فضایی. ضمن اینکه مدل‌های معمولی آن با قیمت‌های بسیار مناسبی قابل تهیه هستند. ما در این نوشتار، نحوه ساخت یک ربات چرخ‌دار، معروف به Buggy را توضیح دادیم و از یک جعبه مقوایی به‌عنوان شاسی آن استفاده کردیم. ابتدا وسایل لازم برای ساخت این ربات را نام بردیم و سپس، اتصال‌های لازم بین موتورها، ماژول درایور موتور و برد رزبری پای را انجام دادیم.

در این قطعه کد، ابتدا کلاس Robot را از کتابخانه gpiozero به برنامه خود وارد یا به اصطلاح import کردیم. پارامترهای این شی، همان پین‌هایی هستند که برای موتورهای راست وچپ خود در نظر گرفته‌ایم. بنابراین باتوجه به این کدها، موتور سمت چپ ما به پین‌های شماره ۷ و ۸ از GPIO متصل است و موتور سمت راست با پین‌های شماره ۹ و ۱۰ کنترل می‌شود. جدول زیر نحوه اتصال پین‌‌های GPIO از رزبری پای به پین‌های ورودی روی ماژول درایور موتور را نشان می‌دهد. این روش به طور کلی کمک می‌کند تا سیستم پایدار باقی بماند و فعالیت لازم در حد و حدود مدل انجام شود.

در مرکز آموزش های هنر - تصویرگران پویااندیش ، رویاهای شما به واقعیت تبدیل می شود . برای کسب اطلاعات بیشتر درباره این دوره درخواست مشاوره خود را ارسال کنید و یا با ما در تماس باشید. ما همچنین با کتابخانه معروف OpenCV همکاری خواهیم کرد تا با داده های تصویری که از دوربین ربات ما تهیه می شود کار کنیم. در پایان، پایش‌گرهای ربات فراخوانی خواهند شد که مسئولیت اجرای نرم‌افزار مغز ربات را بر عهده دارند. توی کلاس حضوری در کنار بچه‌ها هستید و ارتباط با بچه‌ها و معلم از نزدیک می‌تونی خیلی جذاب باشه.

اگر برای مدتی بیش از حد طولانی برای اندازه‌گیری تیک‌زن‌های چرخ صبر می‌کردیم، هر دو چرخ احتمالاً زیاد فعالیت می‌کردند و تخمین اینکه موقعیت به چه صورت است غیر ممکن می‌شد. در Sobot Rimulator جداسازی میان کامپیوتر ربات و جهان فیزیکی (شبیه‌سازی شده) به وسیله فایل robot_supervisor_interface.py گنجانده شده است. کل API یا همان واسط برنامه نویسی اپلیکیشن مربوط به تعامل با حسگرها و موتورهای ربات مربوطه در این فایل تعریف شده است. وقتی هر ۲ چرخ با سرعتی یکسان می‌چرخند، ربات در خط مستقیم حرکت خواهد کرد. بنابراین کنترل کردن حرکت این ربات این‌طور خواهد بود که باید میزان نرخ چرخش هر یک از چرخ‌ها را کنترل کنیم.

روشی که من آنها را سفارش داده ام تقریباً به ترتیب اهمیت از کمترین تا با ارزش ترین است. بنابراین، اگر این مقدار خوانشی را با مقدار فاصله ۰.۱ متر نشان دهد، آنگاه خواهیم دانست که مانعی با فاصله ۰.۱ متری در ۷۵ درجه به سمت چپ مقابل ربات قرار دارد. اگر هیچ مانعی وجود نداشته باشد، حسگر خوانشی از دامنه بیشینه ۰.۲ متری را از حسگر شماره ۷ خواهد داشت که یعنی هیچ مانعی در آن جهت وجود ندارد. ربات باید با استفاده از حسگرهایش سعی در تخمین وضعیت محیط و همچنین موقعیت خودش در محیط داشته باشد. این تخمین‌ها هرگز بی‌نقص نخواهند بود، اما باید به میزان قابل قبولی مطلوب باشند، چون ربات اساس تمام تصمیم‌های خود را مبتنی بر این تخمین‌ها قرار خواهد داد.

چالش دیگر، پیچیدگی الگوریتم‌ های مورد نیاز برای وظایف پیشرفته مانند ناوبری خودکار، تشخیص و دستکاری اشیاء و تصمیم‌ گیری در محیط‌ های پویا است. این امر اغلب نیاز به تلفیق تکنیک‌ های پیشرفته هوش مصنوعی و یادگیری ماشین با برنامه‌ نویسی سنتی دارد. نهایتاً، برنامه‌ نویسی robotic برای کودکان باید به گونه‌ ای طراحی شود که امن و دسترس‌ پذیر باشد. استفاده از ابزارهای مناسب سن و توسعه محتوای آموزشی که به طور خاص برای تحریک علاقه و پاسخگویی به نیازهای یادگیری کودکان طراحی شده است، تأثیر بسزایی در موفقیت آموزشی آن‌ ها داشته است. با این حال، مهم است که والدین و مربیان نیز در فرآیند یادگیری فعالانه شرکت کنند تا کودکان بتوانند در محیطی حمایتی و تشویق‌ آمیز به کشف و یادگیری بپردازند.

در زمینه‌هایی که با اهداف شغلی شما مرتبط است، بر روی پروژه‌های واقعی تمرکز کنید تا تجربه به دست آورید و به جایی برسید که نیاز دارید. شروع هرچیزی سخته، ولی وقتی مسیر درستی رو انتخاب کنی،
با خیال راحت و بدون استرس میتونی از مسیر لذت ببری. ما در سبزلرن، توی سفر به دنیای برنامه نویسی کنارت هستیم تا باهم رشد کنیم و از نتیجه زحمات مون لذت ببریم. استفاده از این ابزارها باعث صرفه‌جویی در زمان، بهبود کیفیت کد، و کاهش پیچیدگی پروژه‌ها می‌شود. آن‌ها با خودکارسازی کارهای تکراری، شناسایی سریع مشکلات، و ساده کردن بخش‌هایی از کار، نیاز به تسلط کامل بر همه جنبه‌های پروژه را کاهش داده و بهره‌وری شما را افزایش می‌دهند.

در ادامه، برنامه‌ نویسی robotic برای کودکان بر تعامل و همکاری تأکید دارد. کارگاه‌ ها و فعالیت‌ های گروهی به کودکان این فرصت را می‌ دهند که در حین کار بر روی پروژه‌ های رباتیک، مهارت‌ های ارتباطی و کار تیمی خود را توسعه دهند. این تجربیات مشترک نه تنها به آن‌ ها کمک می‌ کند تا بیاموزند چگونه با دیگران همکاری کنند بلکه به آن‌ ها اجازه می‌ دهد تا از نقطه نظرات مختلف به مسائل نگاه کنند و راه‌ حل‌ های خلاقانه‌ تری را کشف کنند. این حوزه به شدت به دانش ریاضیات، فیزیک و علوم کامپیوتر وابسته است و نیازمند درک عمیقی از ساختارهای داده، الگوریتم‌ ها و پروتکل‌ های ارتباطی بین اجزای سخت‌ افزاری و نرم‌ افزاری است. پس رباتیک نیازمند یک زبان برنامه‌نویسی چندمنظوره و آسان است . پایتون دو زبان محبوب برنامه‌نویسی در رباتیک هستند ، که هر کدام نقطه ضعف های خود را دارد .

این آموزش‌ها به شما کمک می‌کنند تا مهارت‌های پایه و پیشرفته زبان پایتون را به دست آورید و آن‌ها را در پروژه‌های اتوماسیون و رباتیک به کار ببرید. با تلاش و تمرکز بر یادگیری، می‌توان به یک توسعه‌دهنده حرفه‌ای در حوزه اتوماسیون و رباتیک با پایتون تبدیل شد و از فرصت‌های شغلی و آموزشی بی‌شمار این حوزه بهره‌مند شد. برنامه نویسی ربات، به فرایند توسعه یک طرح کنترلی برای نحوه تعامل یک ماشین با محیط خود و رسیدن به اهداف مورد نظر، اشاره دارد که معمولا به دانش پایه ریاضی و زبان برنامه نویسی نیاز است. به عنوان مثال، امروزه پایتون یکی از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی رباتیک است. پایتون در کنار همه کارایی های خود ، می‌‌تواند ترسناک هم باشد . چون وقتی صحبت از هک و در سیستم‌ها میشود ، پایتون روی کار می آید و حرف‌های زیادی برای زدن دارد .

این زبان‌ها دارای ویژگی‌های گوناگونی هستند که امروزه پایتون در این زمینه شهرت بسیارزیادی یافته است . ادیتور Mu، برنامه‌ای است که می‌توانید کدهای پایتون را درون آن نوشته و اجرا کنید. برای دسترسی به این برنامه همان‌طور که در تصویر زیر نشان داده شده است از منوی رزبری پای، ابتدا به Programming رفته و سپس روی برنامه Mu کلیک کنید. این مرحله شامل ایجاد پروژه‌های واقعی و بزرگ‌تر است که به شما اجازه می‌دهد تا مسائل و چالش‌های واقعی را در کاربرد عملی تجربه کنید. این پروژه‌ها باعث می‌شوند که مهارت‌های شما در برنامه‌نویسی پایتون به سطح بالاتری برسد.

برنامه نویسی پایتون برای کدنویسی های سنگین استفاده می شود و با کدهای C++ و C اتصال برقرار می کند.برنامه نویسی Robotic با پایتون در بسیاری از چالش های برنامه نویسان، سهولت ایجاد می کند. مهم تر اینکه کارهای سنگین و زمان بر با پایتون در زمان کوتاه تری قابل انجام است و انواع متغیرها را در بر می گیرد. قبل از شروع بررسی این دو زبان در برنامه نویسی رباتیک، باید خدمتتان عرض کنم ایرانیان سایبر به آموزش زبان برنامه نویسی سی پلاس پلاس و پایتون می پردازد. آموزش برنامه نویسی برای کودکان و نوجوانان 8 تا 18 سال در دستور کار ایرانیان سایبر قرار دارد. در علوم داده، کتابخانه‌هایی مانند پاندا برای کار با داده‌ها استفاده می‌شوند و در هوش مصنوعی، کتابخانه‌هایی مانند تنسور و پایتراچ برای ایجاد مدل‌های یادگیری ماشین و شبکه‌های عصبی به کار می‌روند. همچنین، در توسعه وب، فریمورک‌هایی مانند جنگو و فلسک به کار می‌روند که امکان ایجاد وب‌سایت‌های قدرتمند و کارآمد را فراهم می‌کنند.

پایتون امکان اسکریپت‌نویسی ساده و موثر را فراهم می‌کند که برای انجام وظایف تکراری و زمان‌بر بسیار مناسب است. در این پروژه، با استفاده از ROS یک ربات ساده را کنترل می‌کنیم و دستورات حرکتی را به آن ارسال می‌کنیم. این پروژه شامل نصب و پیکربندی ROS و نوشتن اسکریپت‌های پایتون برای کنترل ربات است. ROS یک فریمورک قدرتمند برای توسعه ربات‌ها است که ابزارها و سرویس‌های متعددی را برای کنترل، شبیه‌سازی و مدیریت ربات‌ها ارائه می‌دهد. این فریمورک به شما این امکان می‌دهد تا به سادگی ربات‌های پیچیده را ایجاد و مدیریت کنید. PyAutoGUI یک کتابخانه پایتون برای اتوماسیون دسکتاپ است که امکان کنترل موس و کیبورد، گرفتن اسکرین‌شات و انجام وظایف تکراری در محیط دسکتاپ را فراهم می‌کند.

پایتون ابزارها و کتابخانه‌های فوق‌العاده‌ای برای کار با داده‌های بزرگ، تحلیل داده، ویژوالیزاسیون و آمار دارد. پایتون به دلیل سادگی و خوانایی کد، محبوبیت زیادی در جوامع علم داده دارد. این زبان امکانات بالایی برای پردازش داده، ایجاد مدل‌های پیش‌بینی، استفاده از الگوریتم‌های یادگیری ماشین و انجام تحلیل‌های پیچیده را فراهم می‌کند. اگر واقعاً بخواهیم در حوزه برنامه نویسی رباتیک متخصص شویم، باید نیازمندی‌های ساخت ربات‌ها را هم در سطح سخت‌افزاری و هم نرم‌افزاری درک کنیم. خوشبختانه تعدادی از پلتفرم‌ها وجود دارند که امکان یادگیری بهتر برنامه نویسی رباتیک را برای افراد تازه‌کار فراهم می‌کنند. این کار به وسیله حذف بسیاری از دشواری‌های مربوط به شناخت نحوه کارکرد ربات‌ها انجام می‌شود.

همچنین، برای اجرای این فایل تنهای کافی است تا روی دکمه Run کلیک کنید. برای انجام این اتصالات، کافی است تا از ۵ کابل جامپر دو سر مادگی استفاده کنید. در این صورت، کافی سر آن سیم را به ترمینال GND رو برد درایور متصل کنید. تصویر زیر، اتصالات انجام شده در این قسمت را به‌خوبی نشان می‌دهد. اکنون که اتصالات موتورها به درایور را انجام دادیم، زمان آن رسیده تا انرژی لازم برای کار کردن موتورها را نیز فراهم کنیم. برای تأمین برق مورد نیاز موتورها از منبع تغذیه جداگانه یا همان ۴ باتری قلمی که پیش‌تر اشاره شد، استفاده کرده‌ایم.

رابط کاربری گرافیکی نوعی رابط کاربری است که به کاربران امکان می‌دهد از طریق المان‌های بصری و با استفاده از مواردی همچون آیکون‌ها، منوها، پنجره‎‌ها و... Tkinter ماژول داخلی پایتون است که برای ایجاد برنامه‌های GUI استفاده می‌شود. ترکیب پایتون و هوش مصنوعی نه‌تنها مسیری برای شغل‌های پردرآمد امروز است، بلکه آینده‌ای را شکل می‌دهد که در آن فناوری به‌طور کامل با زندگی ما ادغام می‌شود. در این بخش، به بررسی چشم‌انداز آینده این ترکیب و دلایل اهمیت یادگیری آن می‌پردازیم. ربات‌ها محصولی از فیزیک، مهندسی مکانیک، مهندسی سازه، ریاضیات و محاسبات هستند که همگی برای طراحی، ساخت، برنامه نویسی و آزمایش ربات‌ها با یکدیگر همکاری می‌کنند. آنها باید توانایی کار با سخت‌ افزارهای مختلف از جمله سنسورها، عملگرها و میکروکنترلرها را داشته باشند.

مثلاً اگر بخواهیم رباتی خودکار و غیر وابسته بسازیم، برنامه نویسی آن با ساخت رباتی که تنها عملیاتی تکراری و محدود را انجام می‌دهد، بسیار تفاوت دارد. برای مثال می‌توان ربات‌هایی را نام برد که به وسیله جوشکاری، قطعات خودروها را در خط تولید به هم متصل می‌کنند. یادگیری برنامه نویسی رباتیک برای ساخت رباتی که بتواند تمام این حرکات را اجرا کند و همچنین بتواند عملیات مورد نظر را تنها با استفاده از تعداد محدودی از حسگر‌ها انجام دهد، چندان آسان نیست. در این راهنمای مقدماتی برنامه نویسی رباتیک، مباحث ساده و پایه برای شروع به کار و برنامه نویسی اولین ربات شرح داده می‌شود. برنامه نویسی رباتیک با پایتون از جدیدترین متد‌های مورد استفاده برای افزایش خلاقیت کودکان است.

و می خواهند یاد بگیرند که چگونه از ROS2 API تازه استفاده کنند ، نیز مناسب است. همچنین لازم به ذکر است که برخلاف ROS2 ، ROS1 دارای پشتیبانی متقابل است که به شما امکان می دهد در اوبونتو ، ویندوز 10 و MacOs Mojave استفاده شود. ROS2 همچنین امکان سازگاری با سیستم های ROS1 را فراهم می کند ، بنابراین می توانید پروژه های جدید ROS2 خود را با سیستم های قبلی ROS1 ادغام کنید. در ادامه کدهای پایتونی آمده است که برای پیاده‌سازی تبدیل نهایی در فایل supervisor.py استفاده می‌شوند. باید در نظر داشته باشیم که اگر ω\omegaω برابر با صفر باشد، هر دو چرخ با سرعت یکسانی خواهند چرخید. فایل world.py یک کلاس پایتون به حساب می‌آید که دنیای شبیه‌سازی شده را به همراه ربات‌ها و موانع داخل آن نمایندگی می‌کند.

جوزف لنتین (joseph lentin) بخش نرم‌افزاری ربات مورد نظر را با استفاده از زبان برنامه نویسی پایتون بیان کرده است. زبان برنامه نویسی پایتون یکی از محبوب‌ترین زبان‌ها در میان برنامه‌نویسان و افرادی است که با علم داده سروکار دارند. چراکه زبان برنامه‌نویسی پایتون یک زبان آسان است؛ به‌طوری‌که که اگر خواننده در علم برنامه‌نویسی در سطح مبتدی باشد، می‌تواند به‌راحتی با استفاده از این زبان یک ربات خدماتی را ایجاد کند. کار با پایتون آسان است و می‌توانید از آن برای بسیاری از حوزه‌ها استفاده کنید. پایتون یک زبان برنامه‌نویسی بسیار انعطاف‌پذیر و قدرتمند است که برای توسعه بازی‌های ویدئویی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آموزش پایتون مکتب خونه به‌جرئت یکی از کامل‌ترین و بهترین گزینه‌ها برای دستیابی به سطح بالای دانش از این زبان است. پایتون به دلیل سادگی و خوانایی بالای کد، کتابخانه‌های قدرتمند و جامعه کاربری گسترده، به یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی برای اتوماسیون و رباتیک تبدیل شده است. برای افرادی که تصور می‌کنند مطالبی که بالاتر پیرامون زبان برنامه‌نویسی پایتون ارائه شد. کلیه جزئیات لازم در این رابطه در ادامه همین مطلب به طور کامل و به بیان ساده تشریح خواهدشد. که پایتون یک زبان برنامه‌نویسی برای توسعه نرم‌افزارهای وب و نرم‌افزارهای کاربردی از جمله برنامه‌های موبایل محسوب می‌شود.

با اینکه پایتون یکی از آسان‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی برای یادگیری است، اما همچنان به تمرین و پشتکار نیاز دارد. مدت زمان یادگیری پایتون می‌تواند به تجربه قبلی شما در برنامه‌نویسی، پیچیدگی مفاهیمی که می‌خواهید یاد بگیرید، و میزان زمانی که می‌توانید به یادگیری اختصاص دهید بستگی داشته باشد. با این حال، با یک برنامه یادگیری منظم و تلاش مستمر، اغلب می‌توانید اصول اولیه را در چند هفته یاد بگیرید و در عرض چند ماه به سطح نسبتاً مطلوبی برسید. از ژانویه 2024، پایتون طبق شاخص TIOBE همچنان محبوب‌ترین زبان برنامه‌نویسی است. در طول سال‌ها، پایتون به دلیل سادگی، انعطاف‌پذیری و کاربردهای گسترده‌اش به یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی تبدیل شده است.

امکان دارد یادگیری  پایتونسخت تر بوده و زمان بیشتری صرف بزرگ کردن نرم افزار شود. از طرف دیگر یادگیری پایتون راحت تر است و سرعت توسعه آن بیشتر است و به دلیل دارا بودن دایره و سیعی از کاربران و کتابخانه‌ها در پروژه‌های رباتیک بسیار زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرد . یکی از قابل توجه‌ترین مزایای زبان برنامه‌نویسی پایتون آن است. که «کتابخانه» (Library) و «مفسر استاندارد» (Standard Interpreter) آن، هم به صورت «دودویی» (binary) و هم «منبع» (source) به رایگان در دسترس همگان قرار دارند. در پایتون هیچ انحصاری وجود ندارد، زیرا همه ابزارهای لازم برای آن در کلیه «پلتفرم‌های اصلی» (Main Platforms) موجود هستند.

این‌ها در واقع متدهایی هستند که داده‌های بیشتری از تعامل ما با اپلیکیشن و دایره آبی‌رنگ دریافت می‌کنند. همان‌طور که در تصویر زیر هم مشخص است، محور موتور‌ها می بایست به راحتی در محل سوراخ شده قرار گیرند. در واقع، موتوری که R برچسب‌گذاری شده می‌بایست با اجرای این دستور جهت چرخش خود را تغییر دهد. اگر خلاف این موضوع اتفاق افتاد یعنی موتور راست به‌شکل صحیح تعریف نشده است و باید در شی ساخته شده پین‌های راست و چپ را با هم تعویض کنید. ایده‌پردازی و تبدیل یک ایده به محصول و مهندسی معکوس محصولات از توانایی‌های بالقوه وی به شمار می‌رود.

این دوره برای مبتدیان با کمترین تجربه بدون استفاده از ROS2 طراحی شده است. کدنویسی در این دوره با استفاده از ROS2 Foxy در پایتون 3 انجام می شود . در قطعه کد بالا از پیاده‌سازی کنترل‌گر ربات با پایتون ،self.kP سود و بهره کنترل به حساب می‌آید. Self.kPضریبی است که مشخص می‌کند به نسبت میزان فاصله از هدف چقدر سریع پیچیده‌ایم. اگر خطای روبه‌رویی ربات به سمت هدف برابر با 0شود، آنگاه نرخ پیچیدن هم 0 است.

این زبان با داشتن کتابخانه‌های متعددی مانند Selenium، BeautifulSoup  و PyAutoGUI امکان اتوماسیون وظایف وب، استخراج داده‌ها و اتوماسیون دسکتاپ را به راحتی فراهم می‌کند. همچنین، پایتون به دلیل پشتیبانی قوی از اسکریپت‌نویسی، انتخاب مناسبی برای پروژه‌های اتوماسیون است. پایتون از برنامه‌نویسی شی‌گرا (OOP) پشتیبانی می‌کند، روشی که به شما امکان می‌دهد کد خود را بر اساس اشیاء و کلاس‌ها ساختاردهی کنید. درک مفاهیم OOP مانند کلاس‌ها، اشیاء، ارث‌بری و چندریختی به شما کمک می‌کند کدی سازمان‌دهی‌شده و کارآمدتر بنویسید. اولین قدم این است که انگیزه‌های خود را برای یادگیری پایتون مشخص کنید.

آموزش پایتون جادی رایگان و دوره محبوب مکتب خونه می‌تواند راهنمای خوبی برای شروع آن باشد. دوره طراحی ربات تلگرام با پایتون می‌تواند تاثیر چشمگیری در مسیر حرفه‌ای شما داشته باشد. با یادگیری این مهارت‌ها، شما می‌توانید در حوزه‌های مختلفی از جمله توسعه نرم‌افزار، اتوماسیون فرآیندها و بهبود تجربه مشتری فعالیت کنید. همچنین، با توجه به رشد روزافزون استفاده از پیام‌رسان‌ها و اهمیت اتوماسیون در کسب و کارها، توانایی ساخت ربات‌های تلگرام به شما کمک می‌کند تا در بازار کار رقابتی امروز جایگاه ویژه‌ای پیدا کنید. به طور کلی، این دوره‌ها می‌توانند نقش مهمی در دیجیتال‌سازی فرآیندها و بهبود کارایی کسب و کارها ایفا کنند. همچنین در مکتب خونه انواع دوره آموزش پایتون و آموزش برنامه نویسی به عنوان مکمل و پیش نیاز این دوره موجود است.

با پیشرفت فناوری، برنامه‌نویسی robotic به طور فزاینده‌ ای بر روی توسعه سیستم‌ های خودمختار و هوشمند تمرکز می‌ کند که قادر به تصمیم‌ گیری مستقل و سازگاری با شرایط پیچیده و غیرقابل پیش‌ بینی هستند. اکنون که با نحوه ارتباط اندروید با رزبری پای به‌وسیله اپلیکیشن Blue Dot آشنا شدید، آموزش ساخت ریموت‌کنترل برای هدایت ربات Buggy خود را ادامه می‌دهیم. با اجرای این برنامه ساده قرار است از کلید فشرده شده روی دستگاه اندرویدی خود مطلع شویم. فهرستی از وسایل موجود نشان داده می‌شود که می‌بایست برد رزبری پای خود را انتخاب کنید. بنابراین، ترمینال رزبری پای خود باز کنید و ۲ ماژول پایتون dbus و bluedot را نصب کنید.

این ابزار در بسیاری از IDE‌ها قابل‌استفاده است و به افزایش سرعت کدنویسی کمک می‌کند. اگر در مورد شاغل شدن در صنعت رباتیک جدی هستید، این دو زبان، از مهم ترین زبان های برنامه نویسی در رباتیک به شمار می‌روند؛ زیرا، امکان تعامل آسان با سخت‌افزارهای سطح پایین را فراهم می‌کند. اکنون که ساخت ربات با رزبری پای را یاد گرفتید، می‌توانید برای تقویت مهارت‌های خود در رزبری پای از فیلم‌های آموزشی فرادرس که لینک آن‌ها در ادامه آورده شده استفاده کنید. اکنون که با این مباحث پیش‌نیاز آشنا شدید، به پروژه خود بر می‌گردیم و برنامه‌نویسی برد رزبری پای اضافی را شروع می‌کنیم. تا این قسمت، پروژه ساخت ربات با رزبری پای را به لحاظ سخت‌افزاری آماده کردیم. بیش از 5 سال سابقه برنامه‌نویسی و توانایی وی در حوزه شبکه و ارتباطات روند کار را برایش تسهیل کرد به شکلی که امروز به‌عنوان مدیر بخش تحقیق و توسعه در  پروژه‌ها نقش کلیدی ایفا می‌کند.

قابلیت‌های سادگی و خوانایی کد، همراه با مجموعه‌ای وسیع از کتابخانه‌ها و ابزارهای مفید، پایتون را به انتخابی بسیار محبوب برای انجام وظایف اتوماتیک و روند‌های کاری تبدیل کرده است. این ویژگی‌ها پایتون را به ابزاری کارآمد برای اتوماسیون و اسکریپت‌نویسی در محیط‌های مختلف کسب‌وکار و حوزه‌های متنوع تبدیل کرده است. در حالی که همیشه بهتر است رباتی واقعی برای آزمایش داشته باشیم، یک شبیه‌ساز ربات خوب پایتون بسیار قابل دسترس‌تر است و نقطه‌ای عالی برای شروع به حساب می‌آید. بحث‌های زیادی در خصوص نحوه برنامه نویسی ربات وجود دارد و اینکه برای برنامه نویسی رباتیک از چه زبان برنامه نویسی استفاده کنیم، یکی از داغ‌ترین بحث‌ها در این خصوص به حساب می‌آید. در واقع همیشه انتخاب زبان برنامه نویسی به هدف نهایی فرد بستگی دارد. اگر شخص بداند چه می‌خواهد و چگونه باید به آن برسد، از هر زبانی می‌توان استفاده کرد و محدودیتی در این خصوص وجود ندارد.