بسم الله الرحمن الرحیم

مقدمه

علم آن چه هست را توضیح می دهد ، مهندسی چیزی را که هرگز نبوده خلق می کند. ریاضیات نه علم است و نه مهندسی بلکه ابزار است . فیزیک و شیمی علم است ولی مهندسی نیستند . رباتیک علم نیست بلکه مهندسی است . برای عالم بودن فقط به یک نوع استعداد یا هوش نیاز دارید . اما هوش متفاوتی لازم دارید تا چیزی که نبوده است را خلق کنید . خلق و نوآوری ، هوش و توانایی می خواهد . هوش برای حل مسائل و مشکلات و توانایی نفوذ سخن .

آشنایی با رشته ی مهندسی رباتیک

رشته مهندسی رباتیک در ایران یک میان رشته است که  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.

گستردگی علم رباتیک همان طور که در ارتباط این رشته با دیگر رشته ها ذکر شد، برای فعالیت و نوآوری و تحقیق و پیشرفت یکی از وسیع ترین شاخه های فنی مهندسی می باشد. کلمه robotic یا Robotic Engineering را در اینترنت جستجو کنید و یا نگاهی به گستره حضور رباتها در رشته ها و مکانهای مختلف بیاندازید تا حقیقت وسعت و کارآمدی رباتها را بیابید. اما واقعیت این رشته در کشور ما اینگونه نیست . چون در 140 واحد کارشناسی در ایران نمی توان تمام درس های رشته های مذکور درس داده شود . بنابراین 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 1381 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 در واقعیت 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 . برای فعالیت و نوآوری و تحقیق و پیشرفت به جرات میتوان گفت یکی از وسیع ترین شاخه های فنی مهندسی،رشته مهندسی رباتیک میباشد.

درس‌های این رشته در طول تحصیل :

دروس اصلی:

زبان تخصصی، الکترومغناطیس، ریاضی مهندسی، کارگاه برق، کارگاه جوشکاری و ورق‌کاری، کارگاه ماشین‌ابزار و ابزارسازی، نقشه‌کشی صنعتی، استاتیک، مقاومت مصالح، طراحی اجزاء، دینامیک، دینامیک ماشین‌، مکانیک سیالات، مدارهای الکتریکی، ماشین‌های الکتریکی مستقیم و متناوب، مدارها منطقی، تجزیه و تحلیل‌ سیستم‌ها، سیستم‌های کنترل خطی، پروژه کارشناسی، کارآموزی، ریاضی، معادلات دیفرانسیل، برنامه‌سازی کامپیوتر، محاسبات عددی، فیزیک.

دروس تخصصی:

طراحی مکانیزم‌ها، الکترونیک‌ قدرت و محرکه‌ها، روباتیک،‌ اصول میکروکامپیوترها، ارتعاشات مکانیکی، آزمایشگاه روبات، سنسورهای روبات، کنترل روبات، سیستم‌های محرکه، مدارهای وابسته، کنترل فازی، شبکه‌های عصبی، طراحی ماشین به کمک کامپیوتر، اندازه‌گیری الکتریکی، یاتاقان و روغن‌کاری، آزمایشگاه ارتعاشات و دینامیک ماشین، علم مواد، کنترل مدرن. (بسیاری از درس‌های این رشته همراه با آزمایشگاه است)

صنعت و رباتیک

امروزه کمتر کارخانه ای را می توان یافت که در آن از ربات استفاده نشود . 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 میکنند رباتها در صنعت به شیوه ها و روشها و مدلهای مختلفی به کارگرفته میشوند. 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 رباتهای 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 .

کاربرد در پزشکی

کاربرد رباتها در پزشکی بسیار حیاتی است به گونه ای که استفاده از ربات‌ها هنگام جراحی موجب افزایش دقت جراح حین عمل می‌شود. ربات‌ها قادرند بدون لرزش و با دقت بالا برش‌های مورد نظر جراح را ایجاد كنند، از جهتی دیگر استفاده از این ربات‌ها موجب صرفه‌جویی در وقت می‌شود.

 از مزایای این روش برای بیمار می‌توان به كاهش دردهای بعد از عمل، اسكار كمتر، خونریزی كمتر و خطر كمتر عفونت و همچنین كوتاهی دوره بستری در بیمارستان و تسریع دوره بهبودی و بازگشت سریع‌تر به فعالیت روزمره اشاره كرد.

موارد استفاده نظامی رباتها

یكی از عرصه هایی كه به شدت جان سربازان وماموران پلیس را به خطر می اندازد عملیات ضد تروریستی و شناسایی محلهای بمب گذاری شده در شهرها یا مین گذاری شده در میدان های نبرد است.

با توجه به تلفاتی كه اینگونه مسائل به نظامیان و غیر نظامیان وارد می كند نخستین تلاشها در زمینه رباتهای نظامی به رباتهای شناسایی كننده و تخریب كننده متمركز شد این رباتها می توانند با سفر به درون مناطق خطرناك با كمك دوربین های حساس و كوچك خود تصاویر زنده ای را از محل به كاربران ارسال كنند و آنان را از امنیت محل مطمئن كنند در موارد پیشرفته تر سعی بر آن است كه این رباتها بتوانند بخشی از عملیات خنثی سازی را انجام دهند اما مهمتر از این عملیات ضد تروریستی عملیات دیگری برای رباتها تعریف شده است و آن شناسایی مناطق مین گذاری شده در زمان جنگ و خنثی سازی آنان است.

سالانه هزاران نفر در اثر برخورد با مینهای ضد نفر دوران جنگ كشته یا معلول می شوند و هزینه های انسان ومالی زیادی صرف جمع آوری آنها می شود رباتهای ضد مین به همین دلیل مورد توجه ویژه ای قرار دارند و حتی ساخت آنها از سوی مجامع مدافع حقوق بشر جهان مورد حمایت است. این رباتها با كمك ابزارهای حساس و حسگرهای ویژه خود می توانند محل دفن یك مین را شناسایی كنند و آن را گزارش كرده تا نیم خنثی سازی به محل اعزام شود یا با كمك ابزارهایی كه به همراه دارند چاشنی های انفجاری را از كار بیندازند این رباتها مجهز به سیستم های ناوبری ویژه و حساس هستند كه موقعیت آنها را در هر لحظه گزارش می كند و در عین حال ابعاد پایین آنها این امكان را به آنها می هد تا به هر منفذی سرك بكشند كشور ما با توجه به تجربه جنگ 8 ساله ومیادین وسیع مین خنثی نشده از جمله كشورهایی است كه به این فناوری نیاز دارد و طراحی و ساخت رباتهای مین یاب می تواند یكی از شاخه های كارآمد و جذاب رباتیك در ایران باشد.

یکی دیگر از زمینه های کارآمدی ربات ها پرنده های بدون سرنشین یا پهپاد ها هستند که با انجام ماموریتهای بسیار با اهمیت توانسته اند در کاهش هزینه های مالی و جانی سهم بسزایی داشته باشند.

رباتهای جست و جوگر ، رباتهای تیرانداز و ... هر یک سهمی در پیشبرد اهداف نظامی دارند.

برای پی بردن به اهمیت این موضوع کافیست به بودجه کلان سالانه پنتاگون که به این بخش اختصاص داده می شود توجهی داشته باشیم.

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 کارآمد در ایجاد تعادل پویا مهارت کافی داشته باشد.

به خصوص در زمینه طراحی کامیپوتری مدارها ، اجزاء و از همه مهمتر برنامه نویسی در سطح بالایی 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 آیرودینامیکی تا حدودی آشنایی داشته باشد و 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 موارد 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 بسیار بیشتر از دیگر رشته هاست.

نیاز کارخانه ها و صنایع جهان و آینده شغلی

هزینه یک مهندس روباتیک ایرانی خیلی پایین تر و به صرفه تر از مهندسین خارجی میباشد و استخدام چند مهندس مختلف نیز هزینه بر است و افراد توانا در بر طرف کردن نیازهای رباتیکی کارخانه ها نیز خیلی کم هستنند بنابراین مهندسی روباتیک آینده شغلی خوبی خواهد داشت.

کارخانه های دارای ربات های صنعتی وخطوط اتوماسیون و به خصوص بازوهای رباتیک اولین کارخانه ها در جذب 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 ،از جمله این کارخانه ها در ایران که دارای خطوط اتوماسیون و یا بازوهای روباتیک و یا دیگر روباتهای صنعتی هستند، میتوان به این چند مورد اشاره کرد: کارخانه ماشین سازی ایران خودرو،ماشین سازی سایپا،کاشی سمنان،کاشی یزد،تراکتور سازی تبریز،کیش خودرو،رب تبرک،کنستانتره شاهرود ،سازمان انرژی اتمی،سازمان هوا فضای ایران ، شرکت نفت ، ارتش ، سپاه و چندین کارخانه و سازمان دیگر که اکثرا ماشین سازی و در حوزه صنعت هستنند را میتوان نام برد.

دانشگاه صنعتی شاهرود و روباتیک

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 آغاز شد. آغازی با انگیزه های فراوان دانشجویان و اساتید آن .آغازی با چشم اندازی چند ساله در کشور با هدف تولید علم در این زمینه و پرورش دانشجویان در رشته روباتیک.

همانند تمام دانشگاه ها در ایران و خارج از ایران با تاسیس یک رشته در یک دانشگاه مخصوصا ًاینکه یک رشته میان رشته ای باشد دانشگاه با مشکلات زیادی مواجه خواهد شد که البته تا کنون پیشرفت بسیار چشم گیری در حل مشکلات و افزایش سطح علمی آن شده است. از جمله خرید بروزترین روباتهای آموزشی اروپا و برگزاری کلاس های مخصوص روباتیک و برگزاری جلسات مداوم هفتگی با موضوع روباتیک.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 ارتقاء سطح علمی بشود.

از جمله برنامه های دانشگاه در راستای اهداف رباتیک را بدین شرح است.

کلاسهای مقدماتی رباتیک برای ورودی های هر سال که مدرسان آنها دانشجویان رباتیک هستند که در مسابقات مختلف رتبه می آورند.

کلاسهای پیشرفته روباتیک و کلاسهای پیشرفته الکترونیک که باز هم مدرسان روباتیکی دارد بر خلاف وجود دانشجویان ارشد الکترونیک، کنترل قدرت و دکتری کنترل، جلسات هفتگی با محوریت روباتیک و موضوعات مربوطه و کلاسها و جلسات و برنامه های فوق برنامه دیگری که مدیریت اکثر آنها با روباتیکی هاست.لازم به ذکر است که دو اتاق یکی آزمایشگاه روباتیک و اتاق پروژه روباتیک 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 میشود.

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 میباشد.

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 میبرد.

نمونه ی بارز دیگر گستردگی علم رباتیک، که بسیار مورد توجه کشورهای مختلف مثل ژاپن،کره،آمریکا و ایران و چند کشور دیگر میباشد،رباتهای امداد و نجات هستنند که یاری رسان گروه امداد در حوادث غیر قابل پیش بینی میباشد.به هر حال این گرایش از رباتیک آن قدر اهمیت داشته است که مسابقاتی تحت عنوان شبیه سازی امداد و نجات در روبوکاپ برگزار میگردد.

وظیفه اصلی رباتهای امداد رسان پیدا کردن مصدومین و اعلام مکان آنها به سرور میباشد.

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 نمیگیرد و این یک جایگزینی خوب و مفید رباتها میباشد.

زندگی امروز و رباتیک

اگر نگاهی به محیط زندگی خود بیاندازیم می بینیم ربات ها همه جا را فرا 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 ها مریخ نورد ها نیز ربات می باشند .

رباتیک و کشور های صنعتی

با توجه به این که رباتیک یکی از علوم اصلی سرنوشت ساز قرن است و به آن احساس نیاز می کنند . در این راستا فعالیت های بسیاری را انجام داده اند. آن ها آن قدر پیشرفت کرده اند که هدف خود را اینگونه ذکر می کنند ” در سال ۲۰۵۰ ربات هایی خواهیم ساخت شبیه انسان که بتواند با قوی ترین تیم فوتبال انسان ها بازی کند و بدون انجام خطا ، انسان ها را شکست دهد آن ها هر ساله مسابقات رباتیک جهت کسب علم و استفاده نمودن از آن در صنعت برگزار می نمایند .همچنین در راستای تربیت نیروی انسانی جهت گسترش این علم ، رشته ی مهندسی رباتیک را ایجاد نمودند .

ژاپني ها در صنعت توليد ربات به عنوان پيش روي ساير كشورها هستند و شركت هاي هيتاچي، سوني، تويوتا و هوندا از جمله فعالان اين صنعتند. اكثريت ربات هاي ساخته شده، شباهتي با انسان ها ندارند و معمولاً در خطوط توليد كارخانه ها مورد استفاده قرار مي گيرند.

وضعيت ادامه تحصيل در مقاطع بالاتر

اسم رشته ی مهندسی رباتیک در مقطع کارشناسی ارشد مهندسی مکاترونیک میباشد و مسئولان دانشگاه قول داده اند به زودی رشته ی مهندسی رباتیک درکارشناسی ارشد را با چهار گرایش «کنترل ربات» و «بینایی ربات و پردازشتصویر» و «ساخت و تولید ربات» و «مکاترونیک ربات» ایجاد نمایند

بازار کار

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

لازم به ذکر است در ایران رشته ی مهندسی رباتیک فقط در مقطع کارشناسی تدریس می شود و انتظار می رود در آینده نزدیک شاهد کارشناسی ارشد این رشته نیز باشیم و انتظار می رود که دانشگاه های برتر کشور هم آستین ها را برای این رشته و تاسیس دانشکده روباتیک بالا بزنند.

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: