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 140 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 : "مهندسی رباتیک ، بهشت ریاضیات است." یعنی تمام دروس رباتیک بر محور ریاضیات شکل گرفته اند.

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  - آیین زندگی  - تفسیر موضوعی قرآن  - انقلاب اسلامی - تاریخ اسلام - 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 میکروکامپیوتر ها - الکترونیک 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



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 شبستر

* دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر مجلسی

* دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارسنجان

* دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت



هفته ملی رباتیک

رشته مهندسی رباتیک مورخ 29 اردیبهشت 1381 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 29 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 2050 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 دارای گرایش های «اتوماسیون» و «سنسور و پردازش سیگنال» و «سیستم های هوشمند» و «ربات های موبایل» و «ربات های فضایی» و «میکرو رباتیک» و «بیورباتیک» و ... می باشد . که در ایران متاسفانه هیچ کدام تدیس نمی شود یعنی می توان گفت هیچ دانشگاهی در ایران رشته ی مهندسی رباتیک را در مقطع کارشناسی ارشد ارائه نمی کند . نزدیک ترین رشته به رباتیک ، رشته ی مکاترونیک است که از کنکور برق و مکانیک دانشجو می گیرد . دومین رشته ی نزدیک به رباتیک ، رشته برق کنترل است . که دانشجویان رباتیک مجبور می شوند برای ادامه تحصیل یا به خارج از کشور بروند و یا به یکی از این دو رشته تغییر رشته دهند.

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 .

1. الکترونیک ( مدارات دیجیتال - مدارات آنالوگ و ... )
2. کنترل ( کنترل دیجیتال - کنترل خطی - کنترل فازی و .... )
3. کامپیوتر ( برنامه نویسی - هوش مصنوعی - الگوریتم - شبکه و ... )
4. 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 .

مشکلات رشته ی مهندسی رباتیک در ایران

 امروزه در صنعت بدون استفاده از ربات ها ، عملا هیچ کاری پیش برده نمی شود . در اکثر کارخانه ها در مشاغلی که از عهده ی هیچ انسانی بر نمی آیند از ربات ها بهره می برند . مهندسی رباتیک رشته ای است که جهت پاسخ به نیاز صنعت در طراحی ربات ها پدید آمد .  این رشته به بررسی علمی و مهندسی ، ربات ها می پردازد . رشته ی مهندسی رباتیک پیش از سال 1985 میلادی ( بیش از 25 سال قبل ) در دانشگاه های خارج از کشور تدریس می شود . امروزه کمتر دانشگاه معتبر و صنعتی را خواهید یافت که این رشته را در یکی از مقاطع خود  پذیرا نباشد . بعضی از دانشگاه ها این رشته را در تمامی مقاطع خود دارند. با توجه به نیاز صنعت این رشته در مقاطع بالاتر به صورت تخصصی تر دارای گرایشات خاصی شد ( سنسور - اتوماسیون - کنترل ربات - اتونوماسیون - ربات های پویا - ربات های پایا - بیورباتیک - میکرورباتیک - نانورباتیک - بینایی ربات - ربات های مستقل و ... ) .

 ایران امروزه یکی از بزرگترین وارد کنندگان ربات است . هر کارخانه ای که تاسیس می شود ربات های بسیاری خریداری می گردد . اما در ایران با وضعیت متفاوتی روبرو می شویم .

 این رشته فقط در مقطع کارشناسی تدریس می شود یعنی خبری از تدریس این رشته در مقاطع بالاتر نیست . و حتی اکثراساتید دانشگاه ها با گسترش این رشته مخالفت می کنند و می گویند بهتر است به جای این که کسی رباتیک بخواند به رشته برق (مکانیک) برود و دروسی مکانیکی (برقی) علاوه بر دروسش مطالعه نماید . بعضی ها می گویند که این رشته گرایشی از رشته ی  مکاترونیک یا مکانیک یا برق یا هوش مصنوعی است . اما این تصوری نادرست است . با وجود این که کسانی که این رشته ها را می خوانند می توانند گرایش خود را رباتیک برگزینند ، نمی توان گفت آن ها یک مهندس رباتیک هستند . به عنوان مثال امروزه کسی رشته کنترل را ، گرایش مکانیک یا شیمی نمی داند و آن را به عنوان یک رشته مستقل می شناسند این در حالی که در گرایش های این دو رشته گرایش کنترل دیده می شود . و کسی که شیمی گرایش کنترل خوانده است نمی گوید من رشته ام کنترل است ! بلکه می گوید شیمی خوانده ام . همین مثال در مورد رباتیک و رشته های مذکور ( مکاترونیک و مکانیک و برق و هوش مصنوعی ) نیز صادق است . به این علت دانشجویان رباتیکی که قصد ادامه تحصیل دارند یا مجبور به مهاجرت به کشور های دیگر می افتند و یا تغیر رشته خود  .

 رشته ی مهندسی رباتیک در ایران ، در همان مقطع کارشناسی هم در دانشگاه های اندکی تدریس می شود و به چند شهرستان کوچک محدود می گردد . هیچ یک از دانشگاه های برتر ایران ( به گفته ی وزارت علوم ، دانشگاه های مادر ) ، نه این رشته را دارند و نه تلاشی برای ایجاد این رشته می نمایند . به همین علت کسانی که کنکور داده اند و می خواهند انتخاب رشته نمایند با وجود این که با این رشته ، بسیار علاقه مند تر از رشته های دیگر هستند چون نمی خواهند از مزایای دانشگاه های برتر ، استید بهتر، شهر بزرگ و ... محروم شوند آرزو درس خواندن در این رشته را فراموش می کنند .

 با وجود این که از سال 1381 یعنی هشت سال پیش این رشته در ایران تدریس می شود و فارغ التحصیلانی زیادی داشته است . هنوز این رشته ، گمنام است . بسیاری از افراد از وجود این رشته خبری ندارند . بعضی ها فکر می کنند این رشته ، برای ساخت آدم آهنی و اسباب بازی ایجاد گردیده است . این مشکل در کارفرمایان و مدیران صنایع نیز به شدت یافت می شود . اگر به آگهی های استخدام نگاهی بیاندازیم متوجه می شویم که در این هشت سال حتی یک مورد هم آگهی جذب مهندسی رباتیک ، منتشر نشده است . بعضی از فارغ التحصیلان این رشته که به دنبال کار رفته اند در صحبت با کارفرمایان به این نتیجه رسیده اند که آن ها نمی دانستند این رشته وجود دارد . در بعضی از آگهی های استخدام که مربوط به کار با ربات ها بوده است به دنبال مهندسی برق  و مکانیک بوده اند و نه رباتیک ! به همین علت اساتید رشته های دیگر ، رباتیک را مسخره می کنند و می گویند : "ضرب المثل شده که مهندسی رباتیک رشته ای است که فقط با اسمش میشه رفت خواستگاری!" .

 بسیاری افراد به کارگیری ربات ها را به معنی اخراج نیروی کار در نتیجه افزایش بیکاری می دانند ، به این دلیل با توسعه این رشته به مخالفت می پردازند ، این یک سنت است که با هر چیز جدیدی به مخالفت می پردازند . به عنوان مثال ابتدا که ماشین آلات نساجی آمده بود آن ها مخالف می کردند و می گفتند باعث بیکاری افراد زیادی می شود اما این در حالی بود که امروزه دیگر کسی این برداشت را ندارد و همه می دانند استفاده از این ماشین آلات باعث ایجاد شغل های جدید گردید . متاسفانه این دیدگاه هنوز نیز در بسیاری از مدیران این کشور دیده می شود .

 هر ساله مسابقات رباتیک بسیاری (بیش از ده مورد) برگزار می گردد هر چند این مسابقات بسیار خوب و مفید است اما اگر نگاهی به بودجه ی برگزاری این مسابقات بیاندازیم متوجه می شویم با نصف این بودجه می توان در دانشگاه های بسیاری رشته ی مهندسی رباتیک را ایجاد و آزمایشگاه ها ی آن را تکمیل کرد . و دیگر آن که با کسب مقام در مسابقات جهانی رباتیک توسط تیم های ایرانی ، یک غرور کاذب ایجاد شده است و بسیاری می پندارند که ایران یکی از برترین های رباتیک جهان است ! یا مثلا پس از ساخت ربات های انسان نما ، رباتیک ایران را با ژاپن مقایسه می کنند ! همان طور که اشاره شد ایران یکی از بزرگترین وارد کنندگان ربات در دنیا است دو کشور بزرگ صادر کننده ربات به ایران ، ژاپن و آلمان می باشند . اگر دیده می شود شرکت های ژاپنی به تولید ربات انسان نما روی می آورند قبل از آن ، به تولید ربات های صنعتی پرداخته اند و یکی از بزرگترین تولید کنندگان ربات های صنعتی هستند . آلمان که بزرگترین صادر کننده ربات ها ی صنعتی به ایران به شمار می رود به اندازه ایران روی مسابقات رباتیک سرمایه گذاری نکرده است و ما شاهد سرمایه گذاری سنگین در روی ربات های انسان نما در این کشور نیستیم . متاسفانه در ایران سرمایه گذاری در ربات های صنعتی مشاهده نشده است .

 امید است این نوشتار باعث ، بهبود وضعیت فوق گردد. یکی از راه های رفع این مشکلات ، اطلاع رسانی آن است . خواننده گرامی شما می توانید با اطلاع رسانی خود ، این وضعیت را بهبود بخشید  .

نکات به طور خلاصه

*  در ایران رشته ی مهندسی رباتیک فقط در مقطع کارشناسی تدریس می شود.
* هیچ یک از دانشگاه های برتر ایران  ، رشته ی مهندسی رباتیک ندارند .
* رباتیک گرایش رشته های  مکاترونیک ، مکانیک ، برق و هوش مصنوعی نیست.
* با وجود سابقه تدریس طولانی رشته ی مهندسی رباتیک در ایران ، هنوز گمنام است.
* ایران امروزه یکی از بزرگترین وارد کنندگان ربات است.
* گسترش رباتیک منجر به افزاریش بیکاری نمی گردد .
* مسابقات رباتیک به تنهایی برای گسترش این رشته کافی نیست .
* ایران یکی از قطب های برتر رباتیک در جهان نیستمنبع :
http://matalb-elmiee.persianblog.ir