رشته مهندسی رباتیک

آشنایی با رشته ی مهندسی رباتیک

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 .

رشته مهندسی رباتیک تلفیقی از رشته های مهندسی برق گرایش های الکترونیک و کنترل و رشته ی مهندسی مکانیک گرایش طراحی جامدات و مهندسی کامپیوتر گرایش سخت افزار می باشد ، که مناسب طراحی و ساخت ربات های صنعتی می باشد. چون در ۱۴۰ واحد کارشناسی ارائه می گردد تمام دورس رشته های مذکور درس داده نمی شود . بنابراین نمی توان از یک مهندس رباتیک انتظار داشت به تمامی رشته ها مسلط باشد . هدف این رشته الکترونیکی و هوشمند کردن ماشین های مکانیکی است . در واقع این رشته برای ساخت یک ربات صنعتی که در صنایع و کارخانجات مورد استفاده قرار می گیرد به وجود آمده است و نه برای ساخت ربات های تفریحی وسرگرمی . یک جمله معروف وجود دارد که می گوید : ۰۳۹;مهندسی رباتیک ، بهشت ریاضیات است.۰۳۹; یعنی تمام دروس رباتیک بر محور ریاضیات شکل گرفته اند.

درس های تدریس شده به دانشجویان به شرح زیر است :

▪ دروس عمومی ۲۱ واحد

فارسی - زبان خارجه - اندیشه ی اسلامی ۱ - اندیشه ی اسلامی ۲ - آیین زندگی - تفسیر موضوعی قرآن - انقلاب اسلامی - تاریخ اسلام - تربیت بدنی ۱ - تربیت بدنی ۲ - تنظیم جمعیت

▪ دروس پایه ۲۲ واحد

فیزیک ۱ - فیزیک ۲ - آزمایشگاه فیزیک ۱ - آزمایشگاه فیزیک ۲ - ریاضی ۱ - ریاضی ۲ - معادلات دیفرانسیل - برنامه نویسی - محاسبات عددی

▪ دروس اصلی ۶۱ 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 ۱ - 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 ۱ - مقاومت مصالح ۲ - آزمایشگاه مقاومت مصالح - طراحی اجزاء ۱ - طراحی اجزاء ۲ - پروژه

▪ دروس تخصصی ۲۲ واحد

رباتیک و اتوماسیون - سنسور های ربات - کنترل ربات - آزمایشگاه ربات - اصول میکروکامپیوتر ها - الکترونیک قدرت و محرکه - ارتعاشات مکانیکی - طراحی مکانیزم

▪ دروس اختیاری ۱۳ واحد

مدار های الکتریکی ۲ - 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

● دانشگاه های ایران و رشته مهندسی رباتیک

در ایران دانشگاه های زیر در مقطع کارشناسی پیوسته رشته مهندسی رباتیک دانشجو می پذیرند :

- دانشگاه صنعتی شاهرود

- دانشگاه صنعتی همدان

- موسسه غیر انتفاعی اقبال لاهوری مشهد

- دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر مجلسی

- دانشگاه آزاد اسلامی واحد شبستر

- دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارسنجان

- دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت

- دانشگاه پیام نور مرکز اصفهان

- دانشگاه پیام نور مرکز تبریز

- دانشگاه پیام نور مرکز تهران

- دانشگاه پیام نور مرکز شیراز

- دانشگاه پیام نور مرکز مشهد

در ایران دانشگاه های زیر در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی رباتیک دانشجو می پذیرند :

- دانشگاه صنعتی امیرکبیر (در دست تصویب)

● هفته ملی رباتیک

رشته مهندسی رباتیک مورخ ۲۹ اردیبهشت ۱۳۸۱ توسط وزارت علوم و فناوری تصویب و ابلاغ گردید . دانشگاه صنعتی شاهرود اولین دانشگاهی بود که از مهر همان سال در این رشته دانشجو گرفت . از این رو هر ساله در هفته ای که ۲۹ اردیبهشت در آن قرار گرفته است جشنواره ملی رباتیک برگزار می گردد.

● 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 ، ربات های بسته بند ، ربات های تراشکار ، ربات های چاپگر ، ربات های کنترل کیفیت ، ربات ها 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 قسمت ها 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 را فرا گرفته اند ، اما شاید تا به حال به آن توجه نکرده ایم . آسانسور های هوشمند ، چراغ های راهنمایی و رانندگی هوشمند ، ربات های جراح و ... همگی ربات هستند . و اگر دقیق تر ببینیم پدافند های موشکی ، هواپیما های بدون سرنشین ، مریخ 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 ۲۰۵۰ دانشمندان تیم فوتبال رباتیک بسازند که با انسان ها بازی کنند و آن ها را شکست 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 نیاز نباشد 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 می باشد و شرکت های فعال در این زمینه فقط وارد کننده و تعمیر کننده می باشند و متاسفانه هنوز تولید کننده نداریم . هر ساله مسابقات رباتیک بسیاری در ایران به منظور علاقه مند کردن دانشجویان به کار در زمینه ی ربات برگزار می شود

● وضعیت ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر

رشته ی مهندسی رباتیک در کارشناسی ارشد در ایران تا کنون در هیچ دانشگاهی تدریس نشده است . دانشگاه صنعتی امیر کبیر اعلام کرده است بزودی در این رشته دانشجو می پذیرد.

● 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 نیازمند نیروی کار هستند سازمان فضایی ، پژوهشکده ها ، سازمان انرژی اتمی ، شرکت نفت ، کارخانه های خودروسازی ، ارتش ، سپاه ، شرکت های وارد کننده و دانشگاه ها ، به دنبال استخدام مهندسین رباتیک می باشند .

● آیین مهندسی رباتیک

من با فروتنی و عنایت پروردگار سوگند می خورم ؛

به عنوان یک مهندس رباتیک ، دانش و مهارت حرفه ای خود را در خدمت پیشبرد و بهبود خوشبختی و سلامت انسان می گذارم ؛

سوگند می خورم و شهادت می دهم ؛

که همه تلاش خود را در این را بکنم ؛

که در هیچ تعهدی مگر شرافتمندانه شرکت نجویم ؛

که بر مرام انسان زندگی کنم و کارم را در بالاترین حد استاندارد حرفه ای انجام دهم ؛

که خدمت را برتر از سود بدانم ، ارج و اعتبار حرفه را بیش از بهره گیری شخصی ، و سلامت جامعه بشری را فرای همه ی جنبه های دیگر بدانم .

● زیر بخش های مهندسی رباتیک

علم رباتیک را می توان به چهار بخش تقسیم کرد که هر کدام نیز به زیر مجموعه هایی تقسیم می شود .

۱) الکترونیک ( مدارات دیجیتال - مدارات آنالوگ و ... )

۲) کنترل ( کنترل دیجیتال - کنترل خطی - کنترل فازی و .... )

۳) کامپیوتر ( برنامه نویسی - هوش مصنوعی - الگوریتم - شبکه و ... )

۴) مکانیک ( حرکت شناسی - نیرو شناسی - مواد و مقاومت - دینامیک - سیالات - ارتعاشات و ... )

یک ربات بدون در نظر گرفتن هر یک از آن ها نمی تواند اقتصادی و ایمن و بهینه باشد .

بنابراین برای ساخت بهینه یک ربات باید تمام محدودیت ها و جوانب کار را در نظر بگیریم .

● طراحی ربات

طراحی ، تدوین نقشه ای برای ساخت یک محصول رباتیک به بهترین نحو ممکن می باشد . طراحی بر خلاف علوم محض ، پاسخ منحصر به فرد ندارد و یافتن جواب کاملا مطلق امکان ندارد در طراحی همیشه خطا وجود دارد .

محصول نهایی باید کارامد ، وظیفه مند ، ایمن ، اعتماد پذیر ، رقابت پذیر ، قابل ساخت ، با کیفیت ، دقیق ، اقتصادی ، بازدهی زیاد ، سازگار ، چابک ، انعطاف پذیر ، تکرار پذیر ، زمان کار طولانی ، مشتری پسند و همسو با کارگران باشد .

محصول باید با هدف حل یکی یا چند مشکل جهانی طراحی شود . در طراحی از ابزار های مختلفی چون نقشه کشی هندسه ریاضیات رایانه و ... استفاده می شود .

طراحی در واقع یک ابتکار خلاقانه ای می باشد که موجب حل مشکلی یا بهبود وضع موجود می شود .

محسن جعفرزاده