机器人编程语言的历史

机器人编程的历史令人惊讶地复杂，尤其是如今编程变得如此简单。机器人编程的历史是复杂的，但有必要提供一些视角，我们今天在哪里，它对未来意味着什么。为什么每年都有越来越多的编程语言被发明出来?我们现在肯定有足够的了吧?

史前 - 自动机和计算

机器人学的任何好历史都应该以自动机构开头。这些古代世界的这些机械奇迹是现代自动化技术的伟大伟大的祖父母，许多人都是通过自来水提供动力的。他们采用了各种形式，包括拍鸭，自动洗手机和手写娃娃。自动机的编程方法不是很灵活。因为它们纯粹是机械，他们中的大多数只有一个程序。重新编程将意味着重新设计整机。他们肯定被编程，但要称之为“编程语言”将是一点伸展。

第一个真正的程序设计语言是由德国土木工程师Konrad Zuse在1945年左右开发的。他开发了Plankalkül，第一种高级程序设计语言。他开发它是为了让第一台能运行的电脑Z3运行，这是他在十年前发明的。尽管第一种机器人编程语言有其自身的用处和重要性，但它距离人类发明机器人编程语言还有十年之久。

三代机器人编程

第一个真正的“机器人编程”与第一个工业机器人一起到达。乔治Devol 1954年发明了固定机器人。机器人使用了非常低的编程水平，涉及“教导”机器人。用户将机器人命令到一个位置，然后存储所有关节的位置。播放程序后，关节将在将它们与其当前位置进行比较的位置之间移动。没有“语言”这样，但这种过程仍然发生在现代机器人编程语言的低水平。

第一种机器人语言是MHI，它是1960年在麻省理工学院为控制机械手而开发的。然而，直到20世纪70年代，第一个通用的机器人编程语言才真正出现。接下来的几年中，编程语言出现了爆炸式增长。

这就是复杂之处。要涵盖每一种机器人语言是不可能的，因为它们太多了。理解它们的一个常见方法是关注三代机器人编程语言。

第一代语言：教学编程

Val编程语言是在1973年开发的斯坦福大学，与Vicarm小型研究机器人一起使用。然而，直到1977年，当vicarm被宣传购买时，这种语言搬进了行业。这是第一代语言的时代。

第一代语言以与乔治Devol的发明类似的方式工作。他们以非常原始的水平访问机器人，因此适用于高度可重复的任务。其中大多数是基于现有的编程语言，该语言已经在20世纪50年代开发，例如COBOL，ALGOL或FORTRAN。

这些语言能够以简单的方式描述机器人的功能和动作。它们在传感器输入和与其他机器人的通信方面受到限制。其他第一代机器人语言的例子包括SIGLA (1974)， ROL (1976)， FUNKY(1977)和SERF(1978)。

第二代语言:面向机器人的编程

对机器人编程语言的需求持续增长并迅速发展，因为机器人本身变得更加先进。然而，这些早期语言的寿命也很短。到1982年，在22种早期的机器人语言中，只有8种语言仍在使用并可用于商业用途。

第二代语言是在整个20世纪80年代开发的。它们特点是更先进的运动控制，传感器接口功能，机器人间通信，甚至有限的人工智能。这些而不是仅绘制联合位置，这些产品包括更高水平的机器人模型，包括逆运动学。Val II于1982年开发，设计为全新的编程语言，而不仅仅是其前任val的延伸。第二代语言的其他示例包括AML（1977），轨道（1981），帮助（1982）和Karel（1985）。

工业机器人或多或少地留在第二代语言的水平周围。这可能是因为工业机器人传统上仍然用于重复任务。然而，语言本身继续发展，逐渐纳入其余的编程世界的特征。

第三代：世界建模和任务水平编程

第三代机器人编程不再是特定语言。称之为一系列发展的编程想法是更为现实的，因为它已经变得几乎无关，选择了哪种语言。

第三代的许多特征仍然很大程度上在研究阶段，因此即使这一一代的艰难开始日期也很难给予。功能包括自动3-D世界模型，任务级编程（例如，“在此处移动该框”）和对环境的动态理解。

来自这一代的某些功能几乎没有少，进入工业机器人。例如，Val 3是Val编程语言的当前后代。它是Staubli机器人套件的​​一部分，并包含与CAD和离线3-D教学等方面的方面。

第一代采用动作直接教学，第二代引入机器人语言编程，第三代引入演示教学、机器学习和监督控制。每一代机器人编程语言的数量都在持续增长。现在，几乎可以用任何编程语言，用几种不同的方法，为机器人编程。

未来：自学机器人及其超越

超出了第三代机器人编程？自学机器人？，即插即用软件组件？或者也许是口头编程？虽然最终用户更容易，更容易使用直观的接口编程机器人，但很明显，从机器人生产者的角度来看，机器人编程的世界仍在继续变得更加复杂。

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克里斯·瓦夫拉(Chris Vavra)编辑、生产编辑器,控制工程，CFE媒体，cvavra@cfemedia.com.。查看更多控制工程机器人故事。

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