معرفی رشته های تحصیلی (مهندسی رباتیک)

مهندسی رباتیک

رشته فنی مهندسی رباتیک یکی از رشته های میان رسته ای جدید در ایران می باشد،جدید بودنش می تواند بدلیل تاسیس در حداکثر ۱۵ سال گذشته باشد و میان رشته ای است به دلیل اشتراکاتی که با رشته های مهندسی برق گرایشات الکترونیک و کنترل و همچنین مهندسی مکانیک گرایش طراحی جامدات و مهندسی کامپیوتر گرایش نرم افزاردارد. گاهی اوقات حتی افراد تحصیل کرده نیز به اشتباه ،گمان میبرندمهندس رباتیک ،مهندس برق نیز می باشد علاوه بر این مکانیک و کامپیوتر نیز هست،در صورتی که برای دانشجوبان رباتیک واضح بودن این اشتباه غیر قابل انکار است که بقیه رشته ها یک مهندس رباتیک تنها یک مهندس رباتیک است. چرا که به صرف ارائه دروسی چون مداراهای الکترونیکی و منطقی و ریز پردازنده در برنامه درسی مهندسی کامپیوتر-نرم افزار و اشتراک این دروس در رباتیک و مهندسی الکترونیک ،نمیتوان نسبتی از الکترونیک و رباتیک به کامپیوتر داد.وظیفه و کاربرد ها متفاوت است.شاید یکی از نمونه های فریبنده آگهی های استخدام کار شرکتها یا کارخانه ها باشد که آنهم بدلیل کاربرد مورد انتظار آنها،نام چند رشته مهندسی را در کنار یکدیگر قرار میدهند. به عبارتی این دیگر بستگی به نیاز صنعت و کارخانه ها دارد که بسته به نیازشان ، رشته های دانشگاه تاسیس شده اند، رشته رباتیک نیز از این اصل مستثنا نیست . یک مهندس رباتیک حتی با وجود توانایی در برخی از موارد اختصاصی موجود در دیگر رشته ها،تنها یک مهندس رباتیک است این اصل را میتوان برای دیگر رشته های فنی مهندسی تعمیم داد. رشته های جدید برای نیاز های جدید و پاسخ به آنها طراحی شده اند وبه طبع آن توانایی افراد تحصیل کرده نیز بهترین پاسخ برای این نیازها می باشد که رشته رباتیک نیز پاسخگو به نیاز رباتیکی صنعت میباشد. گرایشهای این رشته در مقطع کارشناسی ارشد،در ایران مکاترونیک میباشد و البته خود رباتیک که در ایران هنوز وجود ندارد.

آشنایی با رشته ی مهندسی رباتیک

رشته مهندسی رباتیک در حقیقت باید تلفیقی از رشته های مهندسی برق گرایش های الکترونیک و کنترل و رشته ی مهندسی مکانیک گرایش جامدات ومهندسی کامپیوتر گرایش نرم افزار باشد ، که مناسب طراحی و ساخت هر رباتی باشد.

اما در واقعیت این گونه نیست . چون در ۱۴۰ واحد کارشناسی در ایران نمی توان تمام درس های رشته های مذکور درس داده شود . بنابر این نمی توان از یک مهندس رباتیک انتظار داشت به تمامی رشته ها مسلط باشد و بتواند یک ربات را از طراحی پیچ ومهره تا کل ماشین و از طراحی مقاومت و آی سی تا کل مدارات را به تنهایی انجام دهد . اما واقعیت رشته ی مهندسی رباتیک درایران چیست ؟

رشته مهندسی رباتیک در سال ۱۳۸۱ در مقطع کارشناسی توسط دانشگاه صنعتی شاهرود وارد ایران شد . چارت رشته مهندسی رباتیک ایران منطبق باچارت مهندسی رباتیک دانشگاه ویکتوریا در استرالیا می باشد . این رشته درواقعیت یکی از گرایش های مهندسی برق است که دانشجویان مقداری از دروس رشته مکانیک جامدات را نیز می خوانند . هدف این رشته الکترونیکی و هوشمند کردن ماشین مکانیکی است . در واقع این رشته برای ساخت یک ربات صنعتی که درصنایع و کارخانجات مورد استفاده قرار می گیرد به وجود آمده است و نه برای ساخت ربات های تفریحی وسرگرمی .

درس های تدریس شده به دانشجویان به شرح زیر است :

مدار های الکتریکی  – اندازه گیری الکتریکی – مدار های واسطه – کنترل فازی – کنترل مدرن – شبکه های عصبی – سیستم های محرکه – یاتاقان و روغنکاری – علم مواد – آزمایشگاه ارتعاشات – طراحی ماشین با کامپیوتر

#?-:nbsp;

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 بی 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 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 این ارتباطات در این رشته بیشتر از دیگر رشته هاست. صنعت رباتیک امروزه استفاده از رباتها واتوماسیون غیر قابل انکار و معرفی شده برای تمام صنایع و کارخانه ها می باشد به طوری که کارخانه ها روز به روز به این سمت روی می آورند دلیلش هم مشخص است زیرا بازده ای بهتر و سرعت دقت کم هزینه بودن دیگر خصوصیات مورد انتظار را به ارمغان میآورد. رباتها اولین بار در سال ۱۹۵۴ در صنعت به کارگرفته شدند که یک بازوی ربات یا Manipulator نام داشت که تنها ۳ درجه آزادی بود.رباتهای صنعتی امروزی اکثراً همان بازوی رباتیکی هستند ولی با ۶ درجه آزادی و خیلی پیشرفته تر نبست به گذشته کار می کنند رباتها در صنعت به شیوه ها و روشها و مدلهای مختلفی به کارگرفته می شوند. اما متاسفانه همانطور که خودتان میدانید، به جرات میتوان گفت ارتباط بین دانشگاه و صنعت در ایران خیلی کم و گاهی در حد صفر میباشد و این وجود دانشگاه را زیر سوال می برد ،چرا که، اگر صنعت ،تشنه علم و نوآوری نبود پس چرا عده های به نام دانشجو به تحصیل علم می پردازند؟

گستردگی علم رباتیک همان طور که در ارتباط این رشته با دیگر رشته ها ذکر شد برای فعالیت و نوآوری و تحقیق و پیشرفت به جرات میتوان گفت یکی از وسیع ترین شاخه های فنی مهندسی،رشته مهندسی رباتیک می باشد. برای اثبات این حقیقت کلمه robotic یا RoboticEngineering را در اینترنت جستجو کنید و یا نگاهی با تامل به حضور رباتها در رشته ها و مکانهای مختلف بیاندازید. برای مثال رباتی را معرفی میکنم که ارتباط بسیار کمی با رشته های فنی مهندسی و علوم پایه دارد،ربات جراح تحت فرمان پزشک جراح در اتاق عمل با حضور مستقیم پزشک و یا غیر مستقیم و با کمک اینترنت ،نمودی از پیشرفت این رشته است که بسیار مفید و حیاتی میباشد.تصور کنید رباتی را که شما طراحی کرده اید وسیله ای برای نجات یک بیمارو بهبودی وی شده است که قطعاَ لذت موفقیت آن خستگی زحمتتان را از بین می برد. نمونه ی بارز دیگر گستردگی علم رباتیک، که بسیار مورد توجه کشورهای مختلف مثل ژاپن،کره،آمریکا و ایران و چند کشور دیگر می باشد،رباتهای امداد و نجات هستنند که یاری رسان گروه امداد در حوادث غیر قابل پیش بینی می باشد.به هر حال این گرایش از رباتیک آن قدر اهمیت داشته است که مسابقاتی تحت عنوان شبیه سازی امداد و نجات در روبوکاپ برگزار می گردد. وظیفه اصلی رباتهای امداد رسان پیدا کردن مصدومین و اعلام مکان آنها به سرور می باشد. رباتها در پروژه های JPL شرکت فضایی NASA نقش مهمی دارند از جمله آنها Spriteو Sojourner می باشد.این نیز استفاده دیگری از رباتیک میباشد . مصارف رباتها در همه ابعاد زندگی انسان به سرعت در حال گسترش است تا کارهای سخت و خطرناک را به جای انسان انجام دهند مثل بررسی وضعیت داخلی راکتورها هسته ای که یک ربات هیچ گاه تحت تاثیر تشعشعات رادیو اکتیو قرار نمی گیرد و این یک جایگزینی خوب و مفید رباتها میباشد. نیاز کارخانه ها و صنایع جهان و آینده شغلی که بازار شغلی این رشته در ایران اشباع نشده است و هزینه یک مهندس رباتیک ایرانی خیلی پایین تر از و به صرفه تر از خارجی میباشد و یا استخدام چند مهندس مختلف نیز هزینه بر است و یا افراد توانا در بر طرف کردن نیازهای رباتیکی کارخانه ها نیز که خیلی خیلی کم هستنند ، دستمزد بالا دریافت کرده و شاید به اندازه یک فارغ التحصیل این رشته نیز مهارت کافی و مطالعه و توانایی نداشته باشند. کارخانه های دارای ربات های صنعتی وخطوط اتوماسیون و به خصوص بازوهای رباتیک اولین کارخانه ها در چذب نیروی پرسنلی در این رشته اند و در اولویت اول این کارخانه ها مربوط به صنایع ماشین سازی و سپس شرکت های تولید کننده تراشه های سیلیکونی والکترونیکی میباشند.برای مثال : کارخانه ماشین سازی ایران خودرو،ماشین سازی سایپا،کاشی سمنان،کاشی یزد،تراکتور سازی تبریز،کیش خودرو،رب تبرک،کنستانتره شاهرود و چندین کارخانه دیگر که اکثرا ماشین سازی هستنند را میتوان نام برد. رباتیک و ربات در ایران در زمینه تولید ربات هنوز کسی در ایران چیزی نشنیده است، مگر تعمیر و بازسازی رباتهای وارداتی تنها بخش ،ساخت ربات ،برای مسابقات رباتیک می ماند که تیم های ایرانی کم ترین حضور را دارند آنهم بدلیل هزینه قابل توجه ساخت می باشد که نبود حمایت دانشگاه ها چه مالی و چه هر چیز دیگری ،نبود پشتیبان تبلیغاتی که البته این مورد در حال حاضر به جرات میتوان گفت یکی از قویترین کشورها در مسابقات روبوکاپ در بخش شبیه سازی امداد و نجات و شبیه سازی فوتبال ،ایران می باشد.شاید علت امتناع فعالان رباتیک در بخش های دیگر کم هزینه بودن این رشته باشد و متاسفانه علت آن در اکثر مواقع پولی است.جالب است بدانید در مسابقات برمن آلمان اکثر تیم های شرکت کننده در بخش شبیه سازی رباتهای امداد و نجات ایرانی بودند. البته با توجه به تمام مطالب بیان شده در مورد ایران جای امید واری است که اکثر کارخانه ها و صاحبان صنایع بر اساس دلایل مختلف مثل رقابت روز به روز به سمت استفاده از ربات روی آورده اند و این موضوع دلیلی بر وجود و حتی رشد بسیار چشم گیر بازار شغلی این رشته دارد. رباتیک و ربات در ایران مسلما در طراحی یک ربات و یا ساخت اجزا مکانیکی یک ربات ،ساخت مدارهای الکتیکی و الکترونیکی ، برنامه نویسی و شبیه سازی کامل عملکرد ربات از جنبه های توانایی مورد انتظار میباشددر راستای همین موارد میتوان به مدیریت پروژه های رباتیکی ،نظارت مهندسی و مهندس ناظر و دیگر موارد مربوطه اشاره کرد.

صنعت و رباتیک

امروزه کمتر کارخانه ای را می توان یافت که در آن از ربات استفاده نشود . بازو های رباتیکی که بدون استراحت قطعات و محصولات را از نقطه ای به نقطه ی دیگر جا به جا می کنند .

ربات های جوشکار ربات های رنگرز رباتهای بسته بند ربات های تراشکار ربات های چاپگر ربات های کنترل کیفیت رباتها سوراخکار ربات های کنترل دما ربات های هشدار دهنده ی نشت گاز ربات های غربال سانتریفوژ های خودکار و … همگی نمونه هایی از ربات ها در کارخانه ها هستند .

کارخانه ها برای افزایش سرعت و کیفیت و دقت و هزینه ی پایین تر به سمت رباتیکی کردن تمامی قسمت های کارخانه پیش می روند و در بعضی از قسمتها که برای انسان خطرناک است مانند جوشکاری و رنگ پاشی و سموم شیمیایی و…. ناچار به استفاده از ربات می شوند .

زندگی امروز و رباتیک

اگر نگاهی به محیط زندگی خود بیاندازیم می بینیم ربات ها همه جا رافرا گرفته اند ام تا به حال به آن توجه نکرده ایم . آسانسور ها چراغ های راهنمایی رانندگی ماشین لباس شویی خودرو های شخصی رایانه ی رومیزی تابلوهای نوشتاری متحرک برف روب ها ربات های جراح و … همگی ربات هستند . واگر دقیقتر ببینیم پدافند های موشکی هواپیما های بدون سرنشین ماهواره هامریخ نورد ها نیز ربات می باشند .

آینده ی رباتیک

ربات ها هر روز گسترده تر می شوند بزودی ربات های پرستار نظافتچی فوتبالیست آشپز مربی و … به تولید انبوه می رسند قرار است تا سال ۲۰۵۰دانشمندان تیم فوتبال رباتیک بسازند که با انسان ها بازی کنند و آن ها راشکست دهند . یک روز فرا می رسد که در هر خانه ای یک ربات انسان نما و همه کاره وجود داشته باشد و در صنایع و کشاورزی و … دیگر به انسان نیازنباشد و انسان در آن فقط تفریح و تولید علم کند .

رباتیک و ایران

رباتیک در ایران نوپا می باشد و تمامی ربات های مورد نیاز وارداتی میباشد و شرکت های فعال در این زمینه فقط وارد کننده و تعمیر کننده می باشندو متاسفانه هنوز تولید کننده نداریم . هر ساله مسابقات رباتیک بسیاری درایران به منظور علاقه مند کردن دانشجویان به کار در زمینه ی ربات برگذار می شود.

وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر

اسم رشته ی مهندسی رباتیک در مقطع کارشناسی ارشد مهندسی مکاترونیک میباشد و به زودی رشته ی مهندسی رباتیک درکارشناسی ارشد را با چهار گرایش «کنترل ربات» و «بینایی ربات و پردازش تصویر» و «ساخت و تولید ربات» و «مکاترونیک ربات» ایجاد نمایند

بازار کار

هم اکنون تعداد زیادی از کارخانه ها برای هوشمند کردن و اتوماسیون خط تولید و تعدادی نیز برای راه اندازی تعمیر و نگهداری از ربات نیازمندنیروی کار هستند سازمان فضایی، پژوهشکده ها، سازمان انرژی اتمی، شرکت نفت، کارخانه های خودروسازی، ارتش، سپاه، شرکت های وارد کننده ودانشگاه ها، به دنبال استخدام مهندسین رباتیک می باشند.