آشنایی با رشته مهندسی رباتیک
توسعه ی علم در دنیای مدرن، معلول نیازها و الزامات توسعه ی صنعتی است. علم روباتیک نیز به عنوان علمی بین رشته ای و دانشی نوین ایجاد شده است تا بتواند به نیازهای ویژه ای پاسخ دهد. از جمله ی این نیازها می توان به اتوماسیون در کارخانه ها اشاره کرد که باعث صرفه جویی در زمان و امکانات و افزایش تولید می شود. دیگر کاربردهای ویژه ی روبات ها، استفاده از آن ها در محیط های ویژه مانند فضا، عمق زمین، دریا، محیط های شیمیایی و رادیواکتیویته است. در چنین مواردی که حضور نیروی انسانی نگران کننده و خطرناک است، روبات ها همچون یک عامل انسانی وارد صحنه می شوند. چه بسا برای شما این سؤال پیش آمده باشد که آیا یک روبات می تواند نقش یک انسان را ایفا کند. واقعیت آن است که حتی اگر روبات ها نتوانند احساسی داشته باشند و سایر کار کردهای انسانی را انجام دهند، در همان سطح وظایف مادی نیز هنوز امکانات فراوانی وجود دارد که مهندسان روباتیک می توانند برای روبات ها تعریف کنند. برای طراحی یک روبات نیاز به استفاده از دانش های متفاوتی است. به همین دلیل رشته ی روباتیک از تلفیق رشته های مهندسی برق گرایش های الکترونیک و کنترل، مهندسی مکانیک گرایش طراحی جامدات، مهندسی کامپیوتر گرایش نرم افزار و هوش مصنوعی تأسیس شده است و به طراحی و توسعه ی روبات ها به خصوص روبات های صنعتی می پردازد. برای چنین کاری لازم است که مهندس روباتیک ضمن احاطه بر برنامه نویسی و تنظیم الگوریتم بهینه، مدارهای الکتریکی و الکترونیکی مورد نیاز و مکانیسم مناسب برای اجرای شدن موارد ذکرشده را طراحی کند. حال اگر برای مثال هدف ساخت روبات پرنده باشد، لازم است علاوه بر موارد ذکرشده در بالا، مهندس روباتیک با طراحی سیستم آیرودینامیکی نیز آشنایی داشته باشد.
شاید گمان کنید که روبات یک وسیله ی فانتزی است که نمی تواند به صورت گسترده مورد استفاده قرار گیرد. روبات ها علاوه بر کارهای ویژه ای که انجام می دهند و به همین دلیل در پروژه های شرکت فضایی ناسا نقش های مهمی ایفا می کنند، در عرصه های دیگر نظیر پزشکی نیز روبات هایی طراحی شده اند که حتې بدون حضور مستقیم پزشک و تنها با کمک اینترنت، کنترل می شوند و عمل جراحی را انجام می دهند.
فرصت های شغلی
رشته ی مهندسی رباتیک در ایران رشته ای جدید است و به همین دلیل بازار کار آن دو مسئله اهميت خاصی دارد: نخست این که مهندسان روباتیک آنقدر زیاد نیستند که رقابت های رایج در سایر رشته های مهندسی در میان فارغ التحصیلان میان آنان مشاهده شود. دوم آن که هنوز بسیاری از صاحبان صنایع به اهمیت استفاده ی گسترده از روبات ها در امور صنعتی آگاهی ندارند و به همین دلیل استقبال کمی از این رشته می شود. بخشی از کم رغبتی آن ها نیز البته به اندک بودن امکانات آشنایی آنان با کاربردهای وسیع روبات ها در صنایع برمی گردد.
با توجه به توانایی مهندسان روباتیک در انجام دادن وظیفه ی چند مهندسی به صورت یک جا و توانایی روبات ها در انجام کارهای دشوار، احتمالا در آینده استفاده از روبات در صنایع ایران رونق بیشتری خواهد گرفت و از این لحاظ می توان به بازار کار پررونقی در سال های پیش رو امیدوار بود.
از جمله امکانات شغلی مهندسان روباتیک در حال حاضر می توان به کارخانه هایی اشاره کرد که دارای روبات های صنعتی و خطوط اتوماسیون و بازوهای روباتیک هستند. از مهم ترین کارخانه های برخوردار از چنین مزایایی صنایع ماشین سازی و شرکت های تولیدکننده ی تراشه های سیلیکونی و الکترونیکی هستند.
درس های تدریس شده به دانشجویان به شرح زیر است :
دروس عمومی 21 واحد
فارسی – زبان خارجه – اندیشه ی اسلامی 1 – اندیشه ی اسلامی 2 – انسان در اسلام – فلسفه ی اخلاق – اخلاق اسلامی – آیین زندگی – عرفان عملی اسلام – تفسیر موضوعی قرآن – تفسیر مضوعی نهج البلاغه – انقلاب اسلامی – قانون اساسی – اندیشه ی سیاسی امام – فرهنگ و تمدن اسلامی – تاریخ اسلام – تاریخ امامت – تربیت بدنی 1 – تربیت بدنی 2 – تنظیم جمعیت
دروس پایه 22 واحد
فیزیک 1 – فیزیک 2 – آزمایشگاه فیزیک 1 – آزمایشگاه فیزیک 2 – ریاضی 1 – ریاضی 2 – معادلات دیفرانسیل – برنامه نویسی – محاسبات عددی
دروس اصلی 61 واحد
نقشه کشی صنعتی – کارگاه ورق کاری و جوش کاری – کارگاه ماشین ابزار – کارگاه برق – زبان تخصصی – کارآموزی تابستان – الکترومغناطیس – ماشین های الکتریکی AC و DC – آزمایشگاه ماشین – مدار های الکتریکی 1 – آزمایشگاه مدار های الکتریکی – مدار های الکترونیکی – آزمایشگاه مدار های الکترونیکی – مدار های منطقی – آزمایشگاه مدار های منطقی – ریاضی مهندسی – تجزیه و تحلیل سیستم ها – کنترل خطی – آزمایشگاه کنترل خطی – استاتیک – دینامیک – دینامیک ماشین – مکانیک سیالات – مقاومت مصالح 1 – مقاومت مصالح 2 – آزمایشگاه مقاومت مصالح – طراحی اجزاء 1 – طراحی اجزاء 2 – پروژه
دروس تخصصی 22 واحد
رباتیک و اتوماسیون – سنسور های ربات – کنترل ربات – آزمایشگاه ربات – اصول میکروکامپیوترها – للکترو نیک قدرت و محرکه – ارتعاشات مکانیکی – طراحی مکانیزم
دروس اختیاری 13 واحد
مدار های الکتریکی 2 – اندازه گیری الکتریکی – مدار های واسطه – کنترل فازی – کنترل مدرن – شبکه های عصبی – سیستم های محرکه – یاتاقان و روغن کاری – علم مواد – آزمایشگاه ارتعاشات – طراحی ماشین با کامپیوتر
مهندسی رباتیک در واقع تلفیقی از سه رشته ی مهندسی ،مهندسی برق ، مکانیک و کامپیوتر می باشد.
اما با توجه به اینکه این رشته در ۱۴۰ واحد درسی برنامه ریزی شده است امکان آموزش تمامی دروس مربوط به این سه رشته به دانشجویان امکان پذیر نیست و نمیتوان از یک مهندس ربات توقع داشت که از طراحی اولیه ی یک ربات تا طراحی سیستم برقی و موتوری و نیز برنامه نویسی آن را به طور کامل خودش انجام دهد.
لازم به ذکر است که این رشته برای اولین بار در سال ۱۳۸۱ در مقطع کارشناسی در دانشگاه صنعتی شاهرود ارائه شد.
به جرات میتوانیم بگوییم که رشته ی مهندسی رباتیک از نظر تحقیق و پیشرفت جزو یکی از وسیع ترین رشته های مهندسی میباشد .
برای طراحی یک ربات علوم زیادی دست به دست هم میدهند تا بهترین عملکرد را داشته باشند و این امر ارتباط رباتیک با سایر رشته ها را نشان میدهد.
یکی از موضوع های مورد علاقه بسیاری از کشور های پیشرفته در زمینه رباتیک طراحی و تولید ربات امدادگر است. این نوع ربات در آینده میتواند جای انسان را بگیرد تا در مواقعی که موقعیت مناسب نیست و امکان به خطر افتادن جان امدادگر را نیز بسیار کمتر می کند .
امروزه در اکثر کارخانه ها میتوان ربات های مختلفی پیدا کرد . ربات هایی که بدون استراحت و بی وقفه در حال ساخت و جا به جایی قطعات و محصولات تولید شده هستند .
افزایش سرعت و دقت و نیز بالاتر رفتن کیفیت در ازای هزینه ای کمتر از نیروی انسانی ربات را این روزا در بین صنعت جا انداخته است.
ربات ها علاوه بر صنعت در دیگر بخش های زندگی نیز کاربرد دارند.
از کاربرد های نظامی گرفته تا پزشکی و نیز خانگی !!!
مهارت و توانمندی های مورد نیاز مهندسی رباتیک
*خلاقیت و نوآوری – این مهارت یکی از ابزار اولیه و اصلی برای این شغل است.
*تجسم و تخیل
*داشتن علاقه و تسلط در حوزه های مکانیک، الکترونیک و کامپیوتر
*دقت زیاد و توجه به جزئیات
*آشنایی با مباحثی از جمله سیستم های خودکار، تولید، طراحی، فرآیندهای تولید، مواد اولیه، کنترل کیفیت و … – زیرا بسیاری از مهندسان روباتیک در صنایع مختلف تولیدی و … مشغول به کار می شوند.
*توان شناسایی نیازهای مشتریان و پیش بینی کاربردهای آینده روبات ها در هنگام طراحی و ساخت آنها
*روابط عمومی خوب برای برقراری ارتباط مناسب با کارفرماها، همکاران و مشتریان – مهندس روباتیک باید بتواند با تکیه بر این توانایی خود نیاز مشتریان یا کارفرمایان را به خوبی شناسایی کرده و همچنین به راحتی ایده ها و طرح های خود را برای دیگران توضیح دهد.
*توان تحلیل اطلاعات پیچیده
*توان حل مساله
و مهارت در نرم افزارهای تخصصی مهندسی رباتیک :
یکی از مهم ترین و اساسی ترین مهارت های لازم برای مهندس رباتیک، تسلط داشتن بر نرم افزارهای تخصصی حوزه مهندسی رباتیک است. اگر به بررسی اجمالی آگهی های استخدامی مهندس رباتیک بپردازید، متوجه خواهید شد اکثر کارفرماها، شرکت ها و سازمان ها یکی از شرایط جذب مهندس رباتیک را تسلط بر نرم افزارهای مربوط به حوزه مهندسی رباتیک قرار داده اند.
بنابراین اگر می خواهید در شغل مهندسی رباتیک موفق باشید، به راحتی و سریعا بتوانید شغل مناسب و پردرآمدی را در این حوزه رقابتی پیدا کنید و یا اگر شاغل در این حوزه هستید و می خواهید پله های ترقی را سریعتر طی کنید، مطمئن باشید یادگیری نرم افزارهای تخصصی مهندسی رباتیک یکی از راه های اصلی و مطمئن برای شماست.
برخی از مهم ترین نرم افزارهای تخصصی و کاربردی مهندسی رباتیک عبارتند از :
Webots (نرم افزار شبیه سازی رفتار یک ربات در محیط واقعی)
RobotWorks
Microsoft Robotics
Solidworks : نرمافزار طراحی قطعات
Catia: نرمافزار طراحی قطعات
ADAMS
Ansys: نرمافزاری برای تحلیل مهندسی قطعات در تحلیلهای دینامیکی
Cosmos: نرمافزار تحلیل نیروها و تنشها
Matlab : نرمافزاری برای نوشتن برنامه و محاسبات ریاضی در مهندسی
Proteus
Protel
Orcad
LabVIEW
PicBasic
bascom
wincc
تحصیلات لازم برای ورود به شغل مهندسی رباتیک
علاقه مندان به شغل مهندسی رباتیک باید در رشته مهندسی رباتیک در دانشگاه های کشور تحصیل کنند. این افراد می توانند در سطح کارشناسی ارشد در رشته مهندسی رباتیک یا مهندسی کامپیوتر- هوش مصنوعی گرایش رباتیک و در سطح دکتری در رشته هوش ماشین و رباتیک(از زیر مجموعه های مهندسی برق) ادامه تحصیل دهند.
ارتباط رشته رباتیک با دیگر رشته ها
در حقیقت اگر یک مهندس رباتیک قصد نو آوری و ایجاد یک تکنولوژی را در سر بپروراند و برای مثال طرح یک ربات فوتبالسیت آدم واره را بریزد ملزوم به استفاده از دروسی که قبلا ً ،فراگرفته و یا تکمیل آنها میباشد به عبارتی باید در برنامه نویسی و تنظیم الگوریتم بهینه ،طراحی مدارهای الکتریکی و الکترونیکی مورد نیاز، طراحی مکانیزم عالی و ی نقص و کار امد در ایجاد تعادل پویا مهارت کافی داشته باشد.
به خصوص در زمینه طراحی کامیپوتری مدارها ، اجزاء و از همه مهمتر برنامه نویسی در سطح بالای قرار داشته باشد تا این نیازها را برطرف کند.
بر فرض برای طراحی یک ربات آی کاوشگر باید با روشهای عایق بندی آشنا باشد و یا در یک ربات پرنده با طراحی سیستم آئرودینامیکی تا حدودی آشنایی داشته باشدو یا در تولید و ساخت ربات جنگنده، آشنا به موارد مختلف و ویژگی های مختلف آنها مثل استحکام و سبک وزنی یا انعطاف و سختی و دیگر مورد این چنینی باشد.
البته مثل دیگر رشته های میان رشته ای ارتباط های زیادی میتوان با دیگر علوم و فنون پیدا کرد که موارد فوق مربوط به رباتیک بودند که به نظر من این ارتباطات در این رشته بیشتر از دیگر رشته هاست.
دانشگاه های ایران و رشته مهندسی رباتیک
در ایران دانشگاه های زیر در مقطع کارشناسی پیوسته رشته مهندسی رباتیک دانشجو می پذیرند :
دانشگاه های دولتی
صنعتی شاهرود – صنعتی همدان
موسسه غیر انتفاعی اقبال لاهوری مشهد
دانشگاه آزاد اسلامی واحد های
ارسنجان – اقلید – بافت – بجنورد – بوئین زهرا – بوشهر – سبزوار – شبستر – شهر مجلسی – علی آباد کتول – کازرون – کاشان – گرمسار – لامرد – لاهیجان – مرودشت – میانه – نجف آباد
دانشگاه پیام نور مرکز های
اصفهان – تبریز – تهران – سیرجان – شیراز – مشهد
در ایران دانشگاه های زیر در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی رباتیک دانشجو می پذیرند :
دانشگاه صنعتی امیرکبیر
دانشگاه صنعتی شاهرود
دانشگاه صنعتی شاهرود و رباتیک
در مهر ماه سال یک هزار و سیصد و هشتاد و یک در دانشگاه صنعتی شارود اولین پذیرش در رشته مهندسی رباتیک در مقطع کارشناسی اغاز شد. آغازی با انگیزه های فراوان دانشجویان و اساتید آن .آغازی با چشم اندازی چند ساله در کشور با هدیف تولید علم در این زمینه و پرورش دانشجویان در رشته رباتیک.
همانند تمام دانشگاه ها در ایران و خارج از ایران با تاسیس یک رشته در یک دانشگاه مخصوصا ً یک رشته میان رشته ای باشد قطعا دانشگاه با مشکلات مواجه خواهد شد که ابته تا کنون پیشرفت بسیار چشم گیری در حل مشکلات و افزایش سطح علمی آن شده است.
اما اگر مشکلی وجود نداشته باشد آیا کسی در جهت رفع مانع تلاش خواهد کرد که سبب از بین رفتن مشکلات بعدی و نتیجه پایانی پیشرفت و ارتقاسطح علمی بشود. به هر حال پیشرفت خوبی دیده میشود آینده روشنی در انتظار دانشجویان رباتیک دیده میشود.
از جمله برنامه های دانشگاه در راستای اهداف رباتیک بدین شرح است:
کلاس های مقدماتی رباتیک برای ورودی های هر سال که مدرسان آنها دانشجویان رباتیک هستند که در مسابقات مختلف رتبه می آورند.
کلاس های پیشرفته رباتیک و کلاس های پیشرفته الکترونیک که باز هم مدرسان رباتیکی دارد بر خلاف وجود دانشجویان ارشد الکترونیک کنترل قدرت و دکتری کنترل، جلسات هفتگی با محوریت رباتیک و موضوعات مربوطه و کلاس ها و جلسات و برنامه های فوق برنامه دیگری که مدیریت اکثر آن ها با رباتیکی هاست.لازم به ذکر است که دو اتاق یکی آزمایشگاه رباتیک و اتاق پروژه رباتیک که درب آن بر روی رباتیک ها برای طراحی و ساخت باز است.
چند ربات آموزشی نیز از موسسات اروپایی از طرف دانشگاه خریداری شده است که برای مصارف آموزشی استفاده می شود.
دیدگاهتان را بنویسید