Programação na Robótica: Importância e linguagens comuns

A programação diz respeito à prática de definição de sequências de ações que um robô deve desempenhar para realização de uma tarefa. Para que isso seja possível, são utilizados princípios de programação de computadores com robótica, que permitem que os desenvolvedores criem algoritmos que controlam o comportamento de robôs autônomos e dispositivos industriais.

Para facilitar o entendimento sobre o tema, preparamos este artigo para falar sobre a importância da programação na robótica, os métodos utilizados, as linguagens mais comuns e as tendências para o futuro dessa área. Continue a leitura e fique bem informado!

Todo robô, para funcionar adequadamente e com precisão, precisa passar por uma programação prévia. Afinal, é essa tarefa que possibilita a automatização de processos complexos com a ajuda do robô, garantindo assim mais eficiência e precisão na linha produtiva.

A norma ISO TR 10562 define padrões para os procedimentos de programação de robôs. Porém, cada fabricante desenvolve seu próprio método de programação, adaptado aos seus robôs, o que torna importante compreender as especificidades de cada sistema.

Existem diferentes abordagens para uma programação robótica. Detalhamos algumas delas abaixo:

PROGRAMAÇÃO POR APRENDIZAGEM

A programação por aprendizagem é uma técnica em que o robô é guiado manualmente para "aprender" a trajetória ou tarefa que deve executar. Ela pode ocorrer de duas formas distintas:

1. Passiva: O programador movimenta o braço robótico manualmente para indicar a trajetória desejada. Essa abordagem é útil em aplicações como pintura, mas apresenta limitações de precisão e velocidade;
2. Ativa: O programador utiliza uma caixa de aprendizagem para controlar os motores do robô. É comum em aplicações de soldagem a ponto e paletização. Embora seja fácil de usar, uma desvantagem é a necessidade de interromper a produção para programar o robô, o que reduz a eficiência.

Além disso, na programação por aprendizagem, os movimentos podem ser programados de três formas:

• Ponto a ponto: O robô se move entre posições iniciais e finais sem considerar os pontos intermediários.
• Movimento contínuo: O robô segue uma trajetória pré-definida com pequenos incrementos.
• Controle de trajetória: Envolve o controle coordenado de todas as juntas do robô para uma movimentação precisa.

PROGRAMAÇÃO TEXTUAL

Esse tipo de programação permite que o robô seja programado sem interromper a produção, o que pode ser especialmente vantajoso em linhas de alta demanda. Essa abordagem oferece maior flexibilidade e segurança, uma vez que o programador pode simular o comportamento do robô em um ambiente virtual antes de implementá-lo na linha de produção.

Vantagens:

• Redução do tempo ocioso, já que a programação é feita enquanto o robô permanece em operação;
• Integração com sistemas CAD/CAM, facilitando a interface com dados de produção e peças;
• Segurança aumentada, pois o programador não precisa estar fisicamente próximo do robô durante o processo.

Limitações:

• A programação off-line pode ser imprecisa, devido a discrepâncias entre o modelo virtual e o ambiente real, como imprecisões na montagem e erros no sistema de coordenadas.

- Leia também: Implementação de automação robótica: como começar?

Linguagem de programação diz respeito a um conjunto de regras e instruções que devem ser seguidas para gerar programas e softwares que serão processadas por um computador ou outro tipo de equipamento. Portanto, no momento em que é estruturada uma linguagem, um código fonte de um software é formado e leva informações para uma ferramenta de quais ações devem ser executadas.

Uma linguagem de programação robótica é composta por símbolos, palavras-chave, regras semânticas e sintáticas e são classificadas em níveis.

A escolha da linguagem de programação para robótica depende da aplicação e do tipo de robô. Abaixo, destacamos as linguagens mais utilizadas:

JAVASCRIPT

Muito usada no desenvolvimento web, a JavaScript também está presente em algumas plataformas de robótica, especialmente em front-ends de robôs que requerem interface com usuários. A facilidade de aprender e a ampla comunidade tornam essa linguagem popular entre iniciantes.

PYTHON

Python é uma linguagem de alto nível que é muito utilizada na robótica devido a sua simplicidade e clareza. É muito comum em aplicações que envolvem aprendizado de máquina e inteligência artificial, permitindo fácil integração com bibliotecas de automação e IA.

C++

C++ é uma linguagem usada em robótica para programação de sistemas embarcados e controle de robôs com alta exigência de desempenho. Entre suas vantagens destacam-se a eficiência e suporte a programação orientada a objetos, fazendo dela uma ótima escolha para programar controladores robóticos e sistemas de tempo real.

JAVA

Embora seja similar a JavaScript em nome, Java é uma linguagem independente. Na robótica, é utilizada por sua capacidade de ser executada em várias plataformas, o que é essencial para robôs que precisam operar em diferentes sistemas.

C#

C# é amplamente utilizada em robótica, especialmente em integração com o sistema operacional Windows. Sua versatilidade torna-a uma linguagem prática para aplicações de automação industrial.

A programação de robôs pode ser classificada em três níveis distintos, sendo eles:

1. Nível de Robô: As instruções referem-se diretamente aos movimentos do robô, como deslocamento, velocidade e manipulação de objetos.
2. Nível de Objeto: O foco da programação está nos objetos que o robô manipula, facilitando o processo e reduzindo a complexidade.
3. Nível de Tarefa: A programação se concentra no objetivo final da tarefa, o que permite reduzir o código a uma única instrução, tornando o processo mais simples e eficiente.

Leia também: Simplificando a programação robótica com código G

O futuro da programação robótica será impulsionado cada vez mais por novas tecnologias. Por exemplo, com o amplo desenvolvimento de tecnologias de inteligência artificial, a tendência é termos robôs cada vez mais inteligentes, capazes de aprender e se adaptar ao ambiente com maior facilidade. Isso permitirá que os robôs tomem decisões mais precisas e executem tarefas complexas com maior autonomia.

Além disso, nos últimos anos temos presenciado o avanço da robótica para diferentes setores, como saúde, agricultura, construção, entre outros. A programação robótica será fundamental para desenvolver soluções sob medida para esses mercados, ampliando ainda mais o uso de robôs em tarefas cotidianas.

A robótica colaborativa também é um avanço da programação, uma vez que com a programação adequada, os cobots são capazes de realizar tarefas de forma segura e eficiente ao lado de humanos, aumentando a produtividade e segurança no chão de fábrica.

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