嵌入式系統開發中自動編碼技術的應用研究
——評《機器人仿真與編程技術》

書名：《機器人仿真與編程技術》

作者：楊辰光，李智軍，許揚

出版社：清華大學出版社

ISBN：978-7-302-49048-7

出版時間：2018 年2 月

定價：138 元

自動編碼技術，即通過提前設置好代碼模板及其相關指令的方式，讓輸入的參數經由計算機相關程序以自動化的方式生成完整的、可供編譯的源代碼的技術。隨著自動編碼技術水平的逐漸提升，越來越多的領域開始采用自動編碼技術，嵌入式系統開發就是一個例子。目前，自動編碼技術可以經由計算機程序設定的基本方式生成一系列帶有特定規律性或者具有一定重復性的源代碼，其在市場上的主要應用方向是網站開發和信息管理。除此之外，在化工、紡織等多個不同行業領域，自動編碼技術都有所涉及。筆者將結合楊辰光等人編著的《機器人仿真與編程技術》，分析將自動編碼技術應用于嵌入式系統的開發過程中面臨的具體問題，探討相應策略，提高自動編碼技術轉化為生產力的效率。

清華大學出版社2018 年出版的《機器人仿真與編程技術》，思路明晰。在第一篇中，MATLAB 是介紹重點，與之有關的仿真知識也被逐一介紹，這部分詳細說明了仿真機器人在三維空間內的常見位置和姿態、如何控制仿真機器人的坐標變化、如何用代碼表示相應的姿態等，并以具體的編碼實例加以說明；這一篇章中還涉及到機器人運動學方面的理論介紹，包括正運動學、逆運動學、瞬態運動學等。第二篇涉及到MATLAB 的具體應用，從學習算法、波動變量、自適應參數識別等角度對仿真機器人的觸覺識別、遠程控制、觸覺裝置進行建模研究，基于算法設計和仿真實驗，得出操作應用數據。第三篇是關于仿真軟件的講解，介紹了REP 的概念、特性、安裝、用戶界面、位姿操作、場景模型等方面的內容。

作為一種專用系統，嵌入式系統的開發建立在計算機技術發展的基礎之上，并以系統應用為核心，能夠實現軟、硬件的隨意剪裁，具有可靠性高、功能強大等的特點。與通用系統相比而言，嵌入式系統的優勢集中體現在精簡、專用和實時性強，它也因而需要專門的開發技術；自動編碼技術極大程度上契合了嵌入式系統開發的需要，因而能得到較為普遍的使用。書中指出，自動編碼技術可將重復性高的代碼自動從系統中剔除掉，某種程度上提高系統編譯工作的速度，在代碼的相關編譯工作結束時，通過對解析接口的函數定義的方式，提取出真正可用的信息，有效處理代碼，從而生成系統所需要的代碼，緊接著對應接口開展輸出。整體來看，自動編碼技術對嵌入式系統的開發而言有其他技術不可替代的優勢，縮短了嵌入式系統開發的時間，相應地也帶來質量的提升。

當自動編碼技術應用于嵌入式系統的開發過程時，需要對其進行不斷地更新和維護，采取科學正確的管理措施，尤其是在自動編碼技術出現問題時找準根源，以便及時診斷，針對問題給出合理有效的解決對策。書中第二篇指出，如果條件允許，可以通過在線等方式加強不同設備之間的聯結，發揮彼此間的交互作用。傳統模式下，嵌入式系統開發工作對開發人員的注意力集中度提出較高要求，目的是減少程序故障、硬件報廢等狀況的發生，而自動編碼技術能夠在很大程度上彌補了傳統模式的不足。因而，要充分利用自動編碼技術為每一個數據編寫與之對應的代碼，重視不同接口的處理工作，實現數據的高效導出。同時，優化存儲空間也顯得十分必要。自動編碼技術保障了嵌入式系統在開發的過程中能夠根據需要調整源代碼長度，以此來實現存儲空間的高效利用，并進一步改善代碼編譯的環境，有利于系統開發效率的提升。

總的來說，自動編碼技術的特點和優勢契合了嵌入式系統開發的要求。隨著現代網絡技術的加速發展，系統開發人員對嵌入式系統的軟、硬件設備的管理愈發重要，如何利用好自動編碼技術，充分整合開發系統資源，增強代碼編譯的能力，優化代碼輸入輸出流程，是亟待考慮的問題。該書詳細闡述了機器人仿真的概念、操作、特點，介紹了幾種常見的嵌入式系統開發工具，并對編碼技術進行解釋，思路清晰。可以說，將嵌入式系統開發中面臨的重復性的或者類似性的編碼工作交給自動編碼技術進行處理，既能夠減輕系統開發人員的基本工作量，又能夠推動嵌入式系統的開發質量，是值得借鑒的手段。