معرفی علم رباتیک

علم رباتیک (از وبلاگ مهندس برتر)

●تضاد رباتیک با مکاترونیک                تضاد خودمختار با خودکار●

مکاترونیک یک رشته ی چند تخصصی ، شامل رشته های مهندسی مکانیک ، مهندسی الکترونیک و مهندسی کامپیوتر است . مکاترونیک از دو کلمه ی "مکا" مخفف مکانیک و "ترونیک" مخفف الکترونیک مشتق شده است . رباتیک نیز همانند مکاترونیک از سه رشته ی مهندسی مکانیک ، مهندسی الکترونیک و مهندسی کامپیوتر بوجود آمده است .

   تفاوت اصلی در آن است که سیستم های مکاترونیکی ورودی هایشان فراهم شده است (تمام ورودی ها از قبل تعریف شده و شناخته شده است) ؛ در حالی که سیستم های رباتیکی باید خودشان ورودی ها را از محیط دریافت نمایند. 

 

 

به عنوان مثال چراغ راهنمایی و رانندگی و ماشین لباسشویی ، سیستم های مکاترونیکی هستند . در چراغ راهنمایی و رانندگی وقتی انسان دکمه ای را فشار می دهد رنگ چراغ تغییر می کند و در ماشین لباسشویی دمای آب ، زمان و ... به آن داده شده است.  حتی وقتی چراغ راهنمایی و رانندگی در حالت خودکار قرار می گیرد و بدون نیاز به فشردن دکمه ای ، کار می نماید . هنوز به عنوان سیستم مکاترونیکی شناخته می شود چون ورودی هایش (زمان روشن بودن هر رنگ) برایش فراهم گردیده است . این فرایند ، خوکار (اتوماتیک) نامیده می شود . آن چه گفته شد در تضاد است با حالتی که چراغ راهنمایی و رانندگی دارای یک دوربین جهت تشخیص مردمی که می خواهند از عرض خیابان شوند باشد و رنگ چراغ را با توجه به فشردگی جمعیت تغییر دهد. آن چه گفته شد یک سیستم رباتیک است . این فرایند را خودمختاری (اتونوموس) گویند .

●نتیجه 

* سیستم های مکاترونیکی ورودی هایشان فراهم شده است در حالی که سیستم های رباتیکی باید خودشان ورودی ها را  از محیط دریافت نمایند.

* سیستم های مکاترونیکی خودکار هستند در حالی که سیستم های رباتیکی خودمختار هستند.

* سیستم های رباتیکی نیازی به دید انسان ها (فکر و محاسبات بشر) ندارند ، در حالی سیستم های مکاترونیکی نیازمند فکر انسان ها از قبل یا همزمان می باشند.

-------------------------

پی نوشت مترجم : امروزه دو علم مکاترونیک و رباتیک در ایران یک علم جدید شناخته می شود ، مهندسی مکاترونیک در مقطع کارشناسی و کارشناسی ارشد تدریس می شود ، اما متاسفانه مهندسی رباتیک فقط در مقطع کارشناسی تدریس می شود و خبری از تدریس مهندسی رباتیک در مقطع کارشناسی ارشد حتی در آینده نیز به گوش نمی رسد . این در حالی است که در کشور های پیشرفته صنعتی دنیا مانند ایالات متحده آمریکا رشته ی مهندسی رباتیک به طور مجزا از مکاترونیک و رشته های دیگر از مقطع کارشناسی تا مقطع پست دکتری تدریس می شود . متاسفانه بعضی ها در ایران این دو رشته را یکی می دانند یا دیده شده است که مهندسی رباتیک را یکی از گرایش های مکاترونیک نام می برند . این درست است که یکی از گرایش های مکاترونیک در مقطع کارشناسی ارشد رباتیک است اما رشته های مکانیک طراحی کاربردی ، مکانیک ساخت و تولید ، کنترل ، هوش مصنوعی نیز دارای گرایش رباتیک در مقطع کارشناسی ارشد می باشند . این در حالی است که رشته ی رباتیک با رشته های مکاترونیک ، مکانیک طراحی کاربردی ، مکانیک ساخت و تولید ، کنترل و هوش مصنوعی متفاوت است. چون رباتیک یکی از گرایش های رشته ی مذکور است دلیل نمی شود که رباتیک را زیر مجموعه ی آن رشته بنامیم. امیدواریم با خواندن این مقاله تفاوت مکاترونیک با رباتیک بر خوانندگان روشن شده باشد و این مقاله جرقه ای باشد برای گسترش مهندسی رباتیک در مقاطع بالاتر در دانشگاه های کشور . 

   

>>تاریخچه ی رباتیک 

در گذشته کشورهای استعمارگر برای افزایش سرمایه وپیشرفت خود به کشور های ضعیف حمله می کردند و با تصرف کشور قربانی ، مردم آنجا را به عنوان برده به خدمت می گرفتند و از آنها به عنوان نیروی کار رایگان بهره می بردند و آنها را در مزارع کارخانه ها آشپزخانه ها و... به کار می گرفتند . اما این برده ها چند عیب بزرگ داشتند . مهمترین عیب آن اسارت یک انسان و ظلم به او بود و دیگر عیب آن خستگی برده ها بود . برده ها نمی توانستند ۲۴ ساعت شبانه روز کار کنند . باید به آن ها وقت استراحت می دادند . دیگر عیب آن ها این بود که ارباب باید آن ها را مداوم کنترل می کرد . در آن زمان آرزوی اربابان این بود که برده ای غیر انسانی داشته باشند که بتواند ۲۴ ساعته کارکند و دچار خستگی نشود و نیاز به کنترل مداوم نداشته باشد . با توجه به علم آن زمان این رویایی بیش نبود و فقط در تئاتر به نمایش در می آمد و به این برده های آسمانی (( ربات )) می گفتند .

با پیشرفت علوم در طی گذشت زمان و انقلاب صنعتی اروپا ، نیاز به برده هایی بیشتر با سرعت بالاتر دقت بیشتر و خستگی کمتر ، بیشتر احساس می شد . بنابراین دانشمندان به فکرساخت ماشین های خود کار افتادند . (تا آن زمان علم در زمینه ی برق و مکانیک مقداری پیشرفت کرده بود . ) از آن به بعد در قسمت هایی از کارخانه ها از ماشین های الکترومکانیکی استفاده می شد . بدین شکل مکانیزاسیون صنعتی آغاز شد . عیب بزرگ این دستگاه ها تک منظوره بودن و عدم انعطاف پذیری آن ها بود . یعنی با تغییر قسمتی از کارخانه یا محصول تولیدی می بایست کل دستگاه ها دوباره طراحی می شدند . با پیشرفت هر چه بیشتر علم ، کامپیوتر ها اختراع شدند و گسترش یافتند . تا حدی که در خانه ها نیز یافت می شد . سپس صنعت گران به فکر ترکیب ماشین ها ی الکترومکانیکی با کامپیوتر ها افتادند تا بتوان آن ها را برنامه نویسی کرد [ یکی از ویژگی های کامپیوتر قابل برنامه نویسی بودن آن است ] و بایک دستگاه بتوان چندین کار را انجام داد (مثلا دستگاهی که یک نوع ماشین را رنگ می زند بتواند با عوض شدن مدل و طرح آن ، آن ها را نیز رنگ بزند ) . بدین صورت ربات ها ساخته شدند.  

●سال شمار رباتیک 

1960:Unimation توسط شرکت   Coudocخریداری شد و توسعه ی سیستم ربات های آن آغاز گردید. کارخانجات ساخت تراشه مانند AMF  پس از آن شناخته شدند و اولین ربات استوانه ای شکل به نام versatran که توسط sJohnson Harry kovic veljkomilen  طراحی شده بود به فروش رفت.

1962:جنرال موتورز اولین ربات صنعتی را از unimation خریداری کرد و آن را در خط تولید خود قرار داد.

1963: John Mccarthy  آزمایشگاه هوش مصنوعی دیگری از داتشگاه استنفورد بنا کرد.

1964:آزمایشگاه های تحقیقاتی هوش مصنوعی در M.I.T موسسات تحقیقاتی استنفرد(SRI) دانشگاه استنفورد و دانشگاه ادین برگ گشایش یافت.

1964:رباتیک Dc پایه گذاری شد.

1965:دانشگاه Canegie Mellon موسسه ی رباتیک خود را تاسیس کرد.

1965:حرکت یکنواخت (Formation Homogeneos Trans) در شناخت نحوه ی حرکات ربات به کار رفت . این روش امروزه به عنوان نظریه اسامی رباتیک وجود دارد.

1965:ژاپن ربات verstran (نخستین رباتی که وارد ژاپن شد) را از AMF خریداری کرد.

1968:کاوازاکی مجوز طرحی ربات های هیدرولیک را از Unimation گرفت و تولید آن را در ژاپن آغاز کرد.

1968:SRI. Shakey ( یک ربات سیار با قابلیت بینایی و کنترل با یک کامپیوتر به اندازه ی یک اتاق)را ساخت.

1970:پروفسور victor sheinman از دانشگاه استنفورد بازوی استاندارد را طراحی کرد ساختار ترکیب حرکتی او هنوزهم به بازوی استاندارد معروف است.

1973:cincinnate Milacron اولین مینی کامپیوتر قابل استفاده ی تجاری  که با رباتهای صنعتی کنترل می شد(T3) را عرضه کرد.(طراحی توسط Richard Hohn)

1974:پروفسورvictor sheinman سازنده ی بازوی استاندارد Inc  vicramرا جهت فروش یک نسخه برای کابردهای صنعتی ساخت.بازوی جدید توسط یک مینی کامپیوتر کنترل می شد.

1976:vicram Inc در کاوشگر فضایی وایکینگ 1و2 استفاده شد.یک میکرو کامپیوتر هم در طراحی vicram به کار رفت.

1977:یک شرکت ربات اروپایی (ASEA) دو اندازه از رباتهای قدرتمند الکتریکی صنعتی را عرضه کرد که هر دو ربات از یک کنترل میکروکامپیوتر بری برنامه ریزی عملکرد خود استفاده می کردند.

1977:,Inc Unimation vicram را فروخت.

1978: Unimationبا استفاده از تکنولوژی (vicam puma) ماشین قابل برنامه ریزی برای مونتاژ (puma) را توسعه داد.امروزه همچنان می توان (puma) را در بسیاری از آزمایشگاههای تحقیقاتی یافت.

1978:ماشین خودکار Brooks تولید شد.

1978:IBM ,SANKYO ربات با بازوی انتخاب کننده ی مفصلی(SCARA) که در دانشگاه yamanashi  ژاپن برنامه ریزی و تولید شده بود را فروختند.

1980: Cognex تولید شد.

1981:گروه رباتهای CRS عرضه شد.

1982:Fanuc از ژاپن و جنرال موتورز GM Fanuc برای فروش ربات در شمال آمریکا قرارداد بستند.

1983:تکنولوژی Adept عرضه شد.

1984:Joseph Engelberger ایجاد تغییرات در رباتیک را آغاز کرد و پس از آن نام رباتهای کمکی (Helpmate) به رباتهای خدماتی توسعه یافته

(deveioped service Robots) تغییر یافت.

1986:با خاتمه یافتن مجوز ساخت unimation کاوازاکی خط تولید رباتهای الکتریکی خود را توسعه داد.

1988:گوه Unimation staibli را از Westing house خرید.

1989:تکنولوژی Sansable عرضه شد.

1994:یک ربات شش پا از موسسه ی رباتیک CMU یک آتشفشان در آلاسکا را برای نمونه برداری از گازهای آتشفشانی کاوش کرد.

1997:ربات راه یاب مریخ ناسا زمانی که ربات وارد مریخ شد تصاویری از جهان را ضبط و ربات سیار Sojourner تصاویری از سفرهایش به سیاره های دور را ارسال کرد.

1998:Honda نمونه ای از P3 (هشتمین نمونه در پروژه طراحی شبیه انسان) که در 1986 آغاز شده بود را عرضه کرد.

2000: Honda نمونه آسیمو نسل بعدی از سری رباتهای شبیه انسان را عرضه کرد.

2000:   Sonyاز ربات شبیه انسان خود که لقب Dream Robots sony(SDR) را گرفت, پرده برداری کرد.

2001:sony دومین نسل از ربات های سگ Aibo را عرضه کرد.

2001:سیستم کنترل از راه دور ایستگاه فضایی (SSRMS) توسط موسسه رباتیک MD در کانادا ساخته و با موفقیت به مدار پرتاب شد و عملیات تکمیل ایستگاه فضایی بین المللی را آغاز کرد.

   

>>چرا ربات !؟

دلیل کلیدی که سبب می گردد استفاده از ربات، اقتصادی تر از به کار بردن یک ماشین مخصوص باشد، در انعطاف پذیری ربات است؛ یعنی توانایی آن در انجام گستره ای وسیع از اعمالی که بدان سپرده می شود. این قابلیت، یک ویژگی ارزشمند به شمار می آید؛ چرا که با توجه به درخواست های متغیر و پیاپی صنایع برای اجرای اتوماسیون در فرایند تولید، ربات می تواند به آسانی برای به کار گرفته شدن در یک عملیات جدید آماده شود و راهی عملی را برای انجام زنجیره ای از کارهای تکراری و سنگین فراهم آورد.

با وجود عمر مفید بیست ساله برای هر ربات بازسازی شده و زمان بازگشت سرمایة کمتر از دو سال، ربات ها به لحاظ اقتصادی یک گزینة فنی مناسب به شمار می آیند، به ویژه هنگامی که قابلیت برنامه دهی دوباره به آنها و نیز امکان تجهیزشان با ابزارهای جدید برای انجام کارهای متفاوت در نظر گرفته شود، مشخص می گردد استفاده از ربات چگونه می تواند تغییر برنامة تولید از یک محصول به محصول جدید مورد نیاز بازار را به سهولت امکان پذیر سازد.

●Automation Advantages مزایای استفاده از ربات

هزینه های پایین Low Costs

کیفیت برتر High Quality

کاهش ضایعات تولید Decreased Waste

تکرارپذیری Repeatability

تندی Rapidity

شتاب Acceleration

دقت Precision

سرعت Speed

اطمینان Reliability

سازگاری Consistency

انعطاف پذیری Flexibility

گوناگون سازی Productivity

کار در محیط های خطرناک Hazardous Environments

ایجاد فضای کاری ایمن Secure Work-cell

تولید انبوه Mass Production

زمان تولید طولانی تر Longer Shift Run-time

اشغال فضای کمتر Reduced Floor Space

همسویی با کارگران Compliance with work

>> رباتیک و جایگاه آن در ایران    

● مقدمه 

رباتیک علمی است که با هدف راحتی انسان و افزایش وقت مفید او به وجود آمده است . متاسفانه در کشور ما آن طور که شایسته است شناخته نشده است . در این مقاله سعی می کنیم به وضعیت ایران در علم رباتیک در ایران بپردازیم . بدین منظور ابتدا تاریخچه و تعریف مختصری از ربات ارائه می نماییم . سپس به و ضعیت رباتیک در کشور های صنعتی می پردازیم و سرانجام و ضعیت ایران را بررسی می نماییم و برای بهبود آن راهکاری را مشخص می نمایییم .

● تعریف ربات و رباتیک و مزایای آن  

با توجه به توضیحاتی که داده شد :

ربات ماشینی هوشمند ، قابل برنامه نویسی و انعطاف پذیر است که برای بدست آوردن اطلاعاتی از محیط خود دارای حسگرهایی است .

رباتیک علم طراحی ، ساخت ، نگهداری و تعمیر ربات ها است

مهندسی رباتیک علم هوشمند کردن و الکترونیکی کردن ماشین ها ی مکانیکی است ( در جهت مصارف صنعتی ) [مهندسی رباتیک = مهندسی برق + مهندسی مکانیک]

مزایای ربات عبارتند از : افزایش بهره ، افزایش تولید ، بهبود کیفیت کار ، افزایش دقت ، جلوگیری از اتلاف نیروی انسانی ، افزایش سرعت ، کاهش هزینه ، کاهش ضایعات ، چند منظوره بودن ، هوشمند بودن ، عدم خستگی

● مثال هایی از ربات  

کلمه ربات مانند کلمه ی ماشین ، یک کلمه ی کلی است و به چند مورد خاص خلاصه نمی شود . به عنوان نمونه چند مورد را ذکر می نماییم :

بازو های ربات های صنعتی ، ربات کنترل چاه های نفت ، یخچال های خانگی ، آسانسور ها ، اسباب بازی کودکان ، هواپیما های بدون سرنشین ، سیستم های دفاع ضد موشکی ، پرینتر ها ، دستگاههای تراش خودکار ، نوشابه پرکن ها و ...

این ها فقط نمونه هایی از بی نهایت انواع ربات بود . ربات ها آنقدر گسترده اند که امروزه نمی توان بدون آن ها زندگی کرد . ولی در مهندسی منظور از ربات ، ربات های صنعتی می باشد .

● رباتیک و کشور های صنعتی 

کشور ها صنعتی به این حقیقت رسیده اند ، که کشوری پیشرفت نمی کند مگر این که در تمام علوم پیشرفت کند . بنابراین ، 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 . مهندسی رباتیک در واقع تلفیقی از رشته ی مهندسی برق و مهندسی مکانیک است که هدف آن تربیت نیرویی که بتواند به تنهایی ربات های صنعتی را طراحی کند و آن را بسازد . این رشته در اکثر دانشگاه های کشور های صنعتی تدریس می شود .

کارخانه های خصوصی آن ها علاوه بر رباتیکی کردن فرایند تولید ، مقداری از درآمد های ناخالص خود را جهت تحقیق و گسترش رباتیک صرف می نمایند .

● وضعیت رباتیک در ایران   

وضعیت رباتیک در ایران فاجعه بار است . به طوری که می توان گفت : رباتیک در ایران هنوز شناخته شده نیست . این وضعیت در حالی است که ایران یکی از بزرگترین وارد کنندگان ربات های صنعتی است . هر ساله ارز زیادی بابت خرید ربات ، از کشور خارج می شود . در بیشتر کارخانه های ما از رباتها استفاده می شود . کارخانه هایی مانند فولاد ، خودروسازی ، مواد غذایی و ... را می توان تقریبا تمام رباتیک دانست . اما متاسفانه تمام ربات های آن وارداتی است و حتی نصب و کنترل و تعمیر آن بر عهده ی خارجی ها می باشد

به منظور عقب نماندن کشور در علم رباتیک ، رشته ی مهندسی رباتیک در سال ۱۳۸۱تاسیس شد و متاسفانه تا امسال (۱۳۸۷ ) تنها دانشگاه ارائه کننده ی آن دانشگاه صنعتی شاهرود بود . اکنون این رشته در دانشگاه صنعتی همدان نیز تدریس می شود . اما آیا دو دانشگاه کافی است ؟ پاسخ روشن است با توجه به اهداف کشور و سند چشم انداز ۲۰ ساله هم اکنون باید در تمام دانشگاه های صنعتی ، تدریس شود .

یکی از مشکلات دانش آموختگان این رشته در کشور این است که کسی این رشته را نمی شناسد و اصلا نمی داند ربات چیست . وقتی از ربات صحبت می شود به یاد اسباب بازی آدم آهنی کودکان و فیلم های سینمایی می افتند . دیگر مشکل دانش آموختگان عدم اعتماد صنعت کشور به آن ها است . صنعت گران حاضرند چندیدن برابر آن هزینه کنند ولی از نیروی خارجی استفاده نمایند .دیگر مشکل این رشته کمبود امکانات دانشگاهی و قدیمی بودن امکانات فعلی آن ها است .

بعضی از افراد در ایران استفاده از ربات را مساوی اخراج نیرو کار می دانند و با توسعه ی آن مخالفت می کنند . اما آنها از این قافل هستند که گماردن نیروی انسانی به کار های روزمره و تکراری ، اتلاف نیروی انسانی است . به جای انجام کار بیهوده می توان آن ها را در جایی دیگر به خدمت گرفت .

هر ساله چندین مسابقات رباتیک در سطح کشور برگزار می شود که می توان گفت همه ی آن ها دارای قوانین ثابت و یک شکل و تکراری است و هیچ کدام قوانین بومی ندارند . متاسفانه در ایران به این مسابقات به چشم هدف نگریسته می شود . (بر عکس کشور های صنعتی که مسابقات را ، وسیله ای برای ارتقاء صنعت خویش می دانند . ) و تمام وقت دانشجویان را می گیرند که رباتی با هدف پوچ ( مانند مسیریاب که در این مسابقات ربات باید مسیر خط سیاه را دنبال کند ) بسازند .

متاسفانه هیچ یک از ما ، هیچ روز یا هفته ای در سال را به عنوان هفته ی رباتیک ، حداقل برای یادآوری اهمیت آن بر نگزیده ایم . و برای بهبود وضعیت آن کوششی نکردیم و نمی کنیم .

● نتیجه گیری 

اگر می خواهیم ایران به پیشرفت شایسته ی خود برسد . باید موانع را از جلو آن برداریم . در اولین قدم بهتر است در موارد زیر گامی محکم برداریم .

۱) آشنایی مردم با علم رباتیک و مزیت استفاده از ربات ها

۲) تاسیس رشته ی مهندسی رباتیک در تمامی دانشگاه های صنعتی کشور

۳) برگزاری هدفمند مسابقات رباتیک در رشته های بومی در راستای تولید ثروت از راه علم

۴) جلب اعتماد صنعت به نیرو های داخلی

۵) مشخص کردن هفته ای خاص به نام هفته ی رباتیک

۶) و ... .

   

>>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 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 یکربات را از طراحی پیچ ومهره تا کل ماشین و از طراحی مقاومت و آی سی تا کلمدارات را به تنهایی انجام دهد . اما واقعیت رشته ی مهندسی رباتیک درایران چیست ؟

رشته مهندسی رباتیک در سال 1381 در مقطع کارشناسی توسط دانشگاهصنعتی 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 رشتهمکانیک جامدات را نیز می خوانند . هدف این رشته الکترونیکی و هوشمند کردنماشین 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 برایساخت 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 استفادهنشود . بازو های رباتیکی که بدون استراحت قطعات و محصولات را از نقطه ایبه 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 هایغربال سانتریفوژ های خودکار و ... همگی نمونه هایی از ربات ها در کارخانهها هستند .

کارخانه ها برای افزایش سرعت و کیفیت و دقت و هزینه ی پایین تر بهسمت 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 هلیراهنمایی 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 ربات نیز ربات می باشند .

●آینده ی رباتیک

ربات ها هر روز گسترده تر می شوند بزودی ربات های پرستار نظافت چی فوتبالیست آشپز مربی و ... به تولید انبوه می رسند قرار است تا سال 2050دانشمندان 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 دانجویان به کار در زمینه ی ربات برگذار میشود

●وضعیت ادامه تحصیل 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

 

در ابتدا باید ذکر کنم که بازار شغلی این رشته در ایران اشباع نشده است و به امید خدا مهندسین این رشته ،اکثراً جذب کارخانه ها خواهند شد زیرا هزینه یک مهندس رباتیک ایرانی خیلی پایین تر و به صرفه تر از خارجی می باشد 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.

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.  

●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 ی 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 آی 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 به نظر من این ارتباطات در این رشته بیشتر از دیگر رشته هاست. 

●دانشگاهها و موسسات دارای این رشته در خارج از ایران

United States

Brown University

Caltech

Carnegie-Mellon University

Cal Poly Pomona

Colorado School of Mines

Columbia University

Cornell University

Dartmouth College

Drexel University

Florida A&M University/FSU

Florida International University

Georgia Tech

Indiana University

Johns Hopkins University

Kansas State University

Long Beach City College

MIT

New Mexico Institute of Mining & Technology

Ohio State University

North Carolina State University

Northwestern Polytechnic University

Rice University

Stanford University

Tennessee State University

Texas A&M University

University of Arizona

UC Berkeley

UC San Diego

UC Santa Cruz

University of Cincinnati

University of Florida

University of Hawaii

University of Houston

University of Idaho

University of Maryland

University of Massachusetts, Amherst

University of Michigan, College of Engineering

University of Michigan, Ann Arbor

University of Minnesota

University of Nebraska, Lincoln

University of New Hampshire

University of New Mexico

University of Notre Dame

University of Oklahoma

University of Pennsylvania

University of Rochester

University of Southern California

University of Tennessee, Knoxville

University of Texas, Austin

University of Texas, Dallas

University of Washington, Bothell

University of Washington, Seattle

University of Wisconsin, Madison

University of Utah

U.S. Air Force Academy

Utah State University

Vanderbilt University

Virginia Tech

Wellesley University

The Harvard Robotics Laboratory

Canada

Center for Intelligent Machines, McGill University

University of Alberta

Europe

Johannes Kepler Universität, Austria

University of Leoben, Institute of Automation, Austria

The Maersk Mc-Kinney Moller Institute for Production Technology, University

Institute of Computer Science, University of Freiburg, Germany

University of Kaiserslautern, Germany

University Bonn, Germany

Utrect University, The Netherlands

University of Maribor, Institute for Robotics, Slovenia

University of Zurich, Switzerland

Luleå University of Technology, Sweden

University of Edinburgh, Scotland

Computer science, Queen Mary, University of London, UK

Southhampton University Robot Wars Team, UK

University of Plymouth, Robot Football, UK

University of Kaiserslautern

Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden

University of Stuttgart, Germany

Ruhr-Universität Bochum, Germany

Asia

Rostov State University, Russia

University of Tsukaba, Japan

Shahrood University of technology , Iran

Australia

University of New South Wales

Australia National University, Robotics Systems lab

University of Western Austrialia

  

>>چشم انداری از رباتیک

شهری را تصور کنید که رباتها در اکثر فعالیت های انسانی و بشری کمک رسان بشر شده اند.به یقین که نگاهی با کمی دورنگری و کمی بزرگ نمایی از آینده این رشته بسیار نگران کننده و شاید خطرناک باشد.تصور این که رباتی شما را در یک معمله بفریبد و یا رباتی که دارای احساس و اندیشه و جماعاتی رباتی که بر سر مسایل مورد نظر شان مثل کم توجهی به آنها شروع به شورش کنند و دیگر موارد که اکنون خنده دار و در باطن نگران کننده است.

البته مفید بودن ساخته دست بشر در درجه اول قرار میگیرد در راستای همین مطالب بد نیست نگاهی با تامل و جدی به فیلم "مرد 200 ساله" بیاندازید که به تصور شما کمک میکند.

 

آموزش مقدمات رباتیک در زمینه: 

۱) مکانیک : 

بر روی کلمه دانلود کلیک کنید. سپس در صفحه ی باز شده ابتدا پسورد را وارد کنید سپس دکمه ی دریافت فایل را فشار دهید.

دانلود 

نوع فایل:pdf    حجم:1.7Mb   تعداد صفحات:16  پسورد:(solid-mechanics.blogsky.com) 

۲) برق : 

دانلود

نوع فایل:pdf    حجم:768kb   تعداد صفحات:12  پسورد:(solid-mechanics.blogsky.com)

 

>>معرفی کتاب برای شروع رباتیک 

برای شروع به کار رباتیک ، کتاب « اصول و راهنمای رباتیک » ، پیشنهاد می شود . این کتاب برای مبتدی ها نوشته شده است . و سطح اطلاعات عمومی رباتیک خواننده را بالا می برد . این کتاب غیر تخصصی و غیر مهندسی است . اما برای شروع بسیار مناسب می باشد .

 

نام کتاب : اصول و راهنمای رباتیک

مترجم : محمد مشاقی طبری <