بازار کار رشته مهندسی رباتیک

ماهیت :
ضرورت ایجاد رشته جدید کارشناسی مهندسی رباتیک در پاسخگویی به نیازهای امروز و فردا بیش از پیش احساس می شود. هنگام با تحولات علمی و فنی و با توجه به نیازهای ملی و منطقه ای و در راستای توسعه صنعتی، رباتیک به عنوان یکی از اولویت های اساسی مطرح است. کاربردهای رباتیک و اتوماسیون در کارخانه ها به عنوان یکی از محورهای اساسی توسعه صنعتی و استفاده از رباتها با اهداف استراتژیک در عرصه های مختلف تحقیقات، اهمیت تربیت کارشناسان رباتیک را بیش از پیش مشخص می سازد.
کاربردهای ویژه رباتها در محیطهای خطرناک نظیر فضا، عمق زمین، دریا، محیطهای شیمیائی ورادیواکتیو نقش مؤثر رباتها را در دنیای علم و متواری نشان می دهد. با امکانات و توانایی های مجموعه های برق و مکانیک دانشگاهها، می توان این رشته را بخوابی اداره نمود. برای این رشته مجموعاً 140 واحد درسی در نظر گرفته شده که بطور معمول در هشت ترم تحصیلی، معادل با 4 سال قابل برنامه ریزی است. در تنظیم سرفصل دروس، مطابقت با مصوبات شورای عالی برنامه ریزی وزارت علوم، تحقیقات و فناوری رعایت شده است.
شاید اولین کشوری که به عنوان مخترع ربات شناخته می شود کشور چک باشد در قاره اروپا بعدها ژاپنی ها مانند بسیاری چیزها گوی سبقت را ربودند و در صنایع مادر خود مانند فولاد- ماشین سازی- الکترونیک به صورتی گسترده وارد نموده و با مشخص شدن نقش آنها در زمین و فضا و در صنایع خطرساز برای بشر همه کشورها از جمله کشور ما به تشکیل گروه های مهندسی رباتیک در صدد کسب دانش و استفاده از آن برای بهره برداری بیشتر و بالا بردن کیفیت شده اند مهندسین موفق رباتیک ما که هر از گاهی رتبه های برتر جهانی را نیز کسب می کنند وقتی می توانند در صنایع و حتی گروه های امداد و نجات یا صنایع هوافضا جائی برای کار پیدا کنند که همت دولت و مسئولین کشور برای بومی کردن این رشته و استفاده گسترده از آن بوجود آید که انشاءالله این طور بشود.
رشته مهندسی رباتیک در حقیقت باید تلفیقی از رشته های مهندسی برق گرایش های الکترونیک و کنترل و رشته ی مهندسی مکانیک گرایش جامدات و مهندسی کامپیوتر گرایش نرم افزار باشد ، که مناسب طراحی و ساخت هر رباتی باشد.
اما در واقعیت این گونه نیست . چون در 140 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 در ایران چیست ؟
رشته مهندسی رباتیک در سال 1381 در مقطع کارشناسی توسط دانشگاه صنعتی شاهرود وارد ایران شد . چارت رشته مهندسی رباتیک ایران منطبق با چارت 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 در صنایع 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 :
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
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 ام تا به حال به آن توجه نکرده ایم . آسانسور ها چراغ هلی راهنمایی رانندگی ماشین لباس شویی خودرو های شخصی رایانه ی رومیزی تابلو های نوشتاری متحرک برف روب ها ربات های جراح و … همگی ربات هستند . و اگر دقیقتر ببینیم پدافند های موشکی هواپیما های بدون سرنشین ماهواره ها مریخ نورد ها ربات 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 دانجویان 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 می باشد و مسئولان دانشگاه قول داده اند به زودی رشته ی مهندسی رباتیک در کارشناسی 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 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.منبع:نویسنده : محسن جعفرزاده دانشجوی ورودی 1385 مهندسی رباتیک دانشگاه صنعتی شاهرود
 
دوره های مربوطه
دوره آموزشی روباتیک
روباتیک، علم مطالعه فن آوری مرتبط با طراحی ساخت و اصول کلی و کاربرد روباتهاست. روباتیک علم و فن آوری ماشین های قابل برنامه ریزی، با کاربردهای عمومی می باشد.
برخلاف تصور افسانه ای عمومی از رباتها به عنوان ماشینهای سیار انسان نما که تقریباً قابلیت انجام هر کاری را دارند، بیشتر دستگاههای روباتیک در مکانهای ثابتی در کارخانه ها بسته شده اند و در فرایند ساخت با کمک کامپیوتر، اعمال قابلیت انعطاف، ولی محدودی را انجام می دهند چنین دستگاهی حداقل شامل یک کامپیوتر برای نظارت بر اعمال و عملکردهای و اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر، می باشد. علاوه براین، ممکن است حسگرها و تجهیزات جانبی یا ابزاری را که فرمان داشته باشد بعضی از رباتها، ماشینهای مکانیکی نسبتاً ساده ای هستند که کارهای اختصاصی مانند جوشکاری و یا رنگ افشانی را انجام می دهند .

 
دوره آموزشی موتورهای AC
برای کاربردهای نیازمند به توان بالاتر، از موتورهای القایی سه فاز AC (یا چند فاز) استفاده می‌شود. این موتورها از اختلاف فاز موجود بین فازهای تغذیه چند فاز الکتریکی برای ایجاد یک میدان الکترومغناطیسی دوار درونشان، استفاده می‌کنند. اغلب، روتور شامل تعدادی هادی‌های مسی است که در فولاد قرار داده شده‌اند. از طریق القای الکترومغناطیسی میدان مغناطیسی دوار در این هادی‌ها القای جریان می‌کند، که در نتیجه منجر به ایجاد یک میدان مغناطیسی متعادل کننده شده و موجب می‌شود که موتور در جهت گردش میدان به حرکت در آید.
این نوع از موتور با نام موتور القایی معروف است. برای اینکه این موتور به حرکت درآید بایستی همواره موتور با سرعتی کمتر از بسامد منبع تغذیه اعمالی به موتور، بچرخد، چرا که در غیر این صورت میدان متعادل کننده‌های در روتور ایجاد نخواهد شد. استفاده از این نوع موتور در کاربردهای ترکشن نظیر لوکوموتیوها، که در آن به موتور ترکشن آسنکرون معروف است، روز به روز در حال افزایش است. به سیم پیچهای روتور جریان میدان جدایی اعمال می‌شود تا یک میدان مغناطیسی پیوسته ایجاد شود، که در موتور هم‌زمان وجود دارد، موتور به صورت هم‌زمان با میدان مغناطیسی دوار ناشی از برق AC سه فاز، به گردش در می‌آید. موتورهای هم‌زمان (سنکرون) را می‌توانیم به عنوان مولد جریان هم بکار برد.
سرعت موتور AC در ابتدا به فرکانس تغذیه بستگی دارد و مقدار لغزش، یا اختلاف در سرعت چرخش بین چرخانه و میدان ایستانه، گشتاور تولیدی موتور را تعیین می‌کند. تغییر سرعت در این نوع از موتورها را می‌توان با داشتن دسته سیم پیچها یا قطبهایی در موتور که با روشن و خاموش کردنشان سرعت میدان دوار مغناطیسی تغییر می‌کند، ممکن ساخت. به هر حال با پیشرفت الکترونیک قدرت می‌توانیم با تغییر دادن بسامد منبع تغذیه، کنترل یکنواخت تری بر روی سرعت موتورها داشته باشیم.

 
دوره آموزشی protel DXP
پروتل قوی ترین نرم افزار طراحی بورد های الکترونیکی ست ، به کمک این نرم افزار شما میتوانید از بوردهای بسیار ساده با چند المان تا پیچیده ترین بورد های فرکانس بالا با المانهای زیاد را طراحی کنید. امکان شبیه سازی ۳ بعدی این نرم افزار امکان این را میدهد تا محصول نهایی را در کامپیوتر مشاهده و تصحیح کنید.
در گذشته برای ساخت یک مدارالکترونیکی ابتدا نقشه مدارراروی فیبرمخصوص قرار می دادند،سپس جای پایه های المان الکترونیکی را روی فیبر سوراخ می کردند وپایه راطبق نقشه از زیر با سیم به هم اتصال می دادنداین عمل پارازیت زیادی را در مداربه وجود می آورد و جای زیادی را نیزاشغال می کرد،امروزه با پیشرفت علم نرم افزارهای زیادی برای طراحی PCB های تک و چند لایه موجود است،یکی از این نرم افزارها Porotel Dxp است.