ساخت روبات به روش مایکروسافت!


رشته روباتیک و ساخت ربات در میان دانشجویان رشته های نرم افزار، سخت افزار و الکترونیک طرفداران زیادی دارد. در اکثر دانشگاه های ایران می توانید حداقل یک گروه فعال روباتیک پیدا کنید. معمولاً برای ساخت روبات در دانشگاه، یک تیم متشکل از بچه های نرم افزار، سخت افزار، الکترونیک و مکانیک تشکیل می شود که هر کدام بسته به تخصص خود در ساخت روبات کمک می کنند. معمولاً بچه های رشته نرم افزار در قسمت شبیه سازی و برنامه نویسی روبات کار می کنند. در این مطلب کوتاه با یک مجوعه نرم افزاری قدرتمند از شرکت مایکروسافت برای ساخت، شبیه سازی، تست و عیب یابی روبات ها آشنا می شویم.

Microsoft Robotics Developer Studio یا به اختصار MRDS مجموعه کاملی از ابزارهای نرم افزاری تحت ویندوز برای کنترل و شبیه سازی انواع محتلف روبات است. از این مجوعه نرم افزاری می توان در ساخت روبات های آکادمیک و حتی تجاری کمک گرفت. MRDS در ساخت نرم افزارهای مبتنی بر سرویس برای انواع مختلف سخت افزار کاربرد دارد.

MRDS بیشتر از یک نرم افزار برای بازی با روبات هاست. تقریباً دو سال پیش واحد تحقیقات مایکروسافت راه حلی برای ساخت روبات ها و کنترل آن ها در محیط ویندوز ارائه نمود، که هم اکنون به یکی از بسترهای موفق و مناسب برای توسعه انواع روبات ها تبدیل شده است. یکی از مهمترین نکات مربوط به نرم افزارهای روباتیک این است که کدی که نوشته اید در محیط شبیه سازی و محیط واقعی به یک صورت عمل کند، یعنی بدون دستکاری کد روبات شما همانطور که در محیط شبیه سازی شده کار می کرده است در محیط واقعی نیز کار کند، که MRDS به خوبی این نکته را پیاده سازی کرده است. شما روبات خود را با استفاده از ابزارهای بصری (Visual) مدل می کنید و کدهای آن را می نویسید، سپس در محیط 3بعدی رفتار روبات را شبیه سازی می کنید، آن را تست و عیب یابی می کنید و در نهایت در محیط واقعی پیاده سازی اش می کنید.

شبیه سازی در MRDS

مهمترین ویژگی های MRDS به شرح زیر است :

زبان برنامه نویسی ویژوال یا Visual Programming Language یک محیط توسعه گرافیکی است که با دیاگرام های مختلف رفتار ربات را تعیین می کند. کاربر می تواند به صورت گرافیکی با ربات خود تعامل داشته باشد. یک سرویس یا یک فعالیت به صورت یک بلاک که دارای ورودی و خروجی است نشان داده می شود. کاربر فقط باید این بلاک ها را از کاتالوگ انتخاب و آن را به دیاگرام خود اضافه نماید. اتصال میان این بلاک ها بوسیله ماوس کشیده می شوند و جزئیاتی مانند نحوه عملیات و مقادیر ارسالی مشخص می شوند. VPL می تواند از روی سرویس های موجود در دیاگرام که توسط کاربر ایجاد شده اند، کد مربوطه را تولید کند. با VPL حتی افرادی که تا به حال یک خط برنامه ننوشته اند نیز می توانند ربات بسازند!

برای تست و خطایابی ربات می توانید از رابط های مبتنی بر ویندوز و وب استفاده کنید. این رابط ها به شما کمک می کنند تا به صورت ریموت ربات خود را کنترل و عیب یابی کنید.

محیط شبیه سازی 3بعدی MRDS به شما اجازه می دهد که رفتار ربات را در یک جهان مجازی که شامل قوانین پیشرفته فیزیکی است، شبیه سازی کنید.

دستیابی آسان و سریع به سنسورها و فعال کننده های ربات

پشتیبانی از زبان های برنامه نویسی سی شارپ، ویژوال بیسیک و IronPython به برنامه نویسان دات نت اجازه می دهد که با استفاده از تجربه ها و مهارت های قبلی خود برای ربات ها برنامه های پیشرفته بنویسند.

اجزای MRDS

  • Concurrency and Coordination Runtime یا CCR یک کتابخانه دات نت فریم ورک است که از پردازش غیر همزمان (آسنکرون) پشتیبانی می کند. استفاده از پردازش آسنکرون برای ساخت یک روبات بسیار مهم است، زیرا سنسورها ممکن است به صورت همزمان داده ها را ارسال و دریافت کنند.
  • Decentralized Software Services یا DSS یک ران تایم مبتنی بر سرویس بسیار سبک است که از مدل REST برای ارتباط استفاده می کند.
  • Visual Programming Language یا VPL (که در بالا در مورد آن مفصل توضیح داده شد) یک زبان گرافیکی است که رفتار یک روبات را به صورت دیاگرام مدل می کند.
  • Visual Simulation Environment یا VSE که محیطی برای شبیه سازی روبات ساخته شده توسط MRDS است. شما می توانید در این محیط مجازی رفتارهای روبات خود را در شرایط مختلف مشاهده کنید.

چگونه شروع کنیم

robotMRDS در سه نسخه Express، Standard و آکادمیک عرضه می شود. نسخه Express همانطور که از نامش پیداست رایگان است اما بعضی از قابلیت های نسخه استاندارد را ندارد و برای کاربردهای حرفه ای مناسب نیست. نسخه استاندارد پولی است و برای کاربدهای حرفه ای است. نسخه آکادمیک تمام ویژگی های نسخه استاندارد را داراست و برای دانشجویان رایگان است. پیش نیاز نصب MRDS یک کارت گرافیکی مناسب با پشتیبانی از Pixel Shader و Vertex Shader است. همچنین DirectX 9.0 باید روی ویندوز شما نصب باشد. به این صفحه از وب سایت مایکروسافت بروید و نسخه ای از MRDS را دانلود کنید. آن را نصب کنید. اگر ویژوال استادیو روی سیستم شما نصب باشد، تمپلیت های MRDS به صورت خودکار روی آن نیز نصب می شوند.

قدم بعدی شما تلاش برای یادگیری خواهد بود. یک راهنمای خوب به همراه نرم افزار نصب می شود، می توانید آن را مطالعه کنید یا از راهنمای آنلاین کمک بگیرید. مثال ها و تمرین های خوبی نیز همراه نرم افزار ارائه شده است. با تمرین و پشتکار و علاقه ادامه دهید تا روبات خود را بسیازید!

farasun.wordpress.com

راه حل غیر مایکروسافتی : اگر از مایکروسافت به هر دلیلی خوشتان نمیاد یا از این محصولش به خاطر کپی رایت و این حرفا نمی توانید استفاده کنید، من نرم افزار Simbad که یک نرم افزار اوپن سورس و رایگان  مبتنی بر جاواست را پیشنهاد میکنم.

Vote on iDevCenter

Advertisements