معرفی رشته مهندسی رباتیک

 

معرفی رشته مهندسی رباتیک : دانشی از جنس آینده

از دیر باز آرزوی بسیاری از انسانها ساخت ابزاری بود که انجام کارها را برای آنها آسان کند.  همین دغدغه باعث ساخت وسایلی مانند چرخ شد.پس از اختراع ماشین بخار و در دوره صنعتی شدن جوامع ، پیشگامان صنعت کم کم به این نتیجه رسیدند که نیاز است تا مکانیسم ها و ماشین هایی اختراع شوند که بتوانند کارها را بصورت خودکار و بدون حضور انسان انجام دهند و همین امر موجب پیدایش ربات های اولیه ای مانند بازوهای رباتیک شد.

هرچند تعریف واحدی برای ربات و علم رباتیک وجود ندارد اما بصورت کلی به هر وسیله ای که بتواند اطلاعاتی را از محیط دریافت کند و بر اساس آن عمل خاصی را طبق برنامه داده شده انجام دهد ربات گویند و علم مرتبط با این وسایل را رباتیک میگویند، با این تعریف گستره وسیعی از وسایل و ماشینهایی که از آنها استفاده کنیم ، مانند ماشین لباسشویی ماشین ظرفشویی و …. در حقیقت یک روباتند.

باتوجه به کارایی و اثر وجود ربات ها در زنگی امروزمان،قصد داریم به معرفی رشته رباتیک بپردازیم،و همپای دانشجویان این رشته گذری بر درسهایشان داشته باشیم.

رشته مهندسی رباتیک جز رشته های نوپا و جدید در ایران دسته بندی میشود که از سال 1381 در دانشگاه ها آغاز کار کرد ، این رشته تلفیقی از دروس رشته الکترونیک ، مکانیک وکامپیوتر است اما هیچ مهندس رباتیکی نمیتواند بعنوان یک مهندس الکترنیک یا مکانیک جایگزین شود.

مهندسان در این رشته توانایی طراحی و ساخت انواع ربات ها را می آموزند در این رشته دانشجویان در دوره کارشناسی با دروس زیر آشنا میشوند:

ریاضیات ( محاسبات عددی ، معادلات دیفرانسیل )، فیزیک ، برنامه نویسی ، استاتیک ، دینامیک ، مکانیک سیالات ، نقشه کشی صنعتی ،الکترومغناطیس،مدارهای منطقی،تجزیه و تحلیل سیستم ها،مدارهای الکتریکی،دینامیک ماشین،سیستم های کنترل خطی،طراحی مکانیزم ها،الکترونیک قدرت و محرکه،ربتیک،میکرو کامپایلرها،کنترل ربات،سنسورها،شبکه عصبی،کنترل فازی،مدارهای واسطه و …

فعلا این رشته در دوره کارشناسی ارشد در ایران وجود ندارد البته دانشگاه صنعتی شاهرود و دانشگاه تهران نوید تاسیس این رشته را در دوره کارشناسی ارشد داده اند، اما برای ادامه تحصیل در این رشته جای نگرانی نیست زیرا دانشجویان این رشته میتوانند در رشته مکاترنیک ادامه تحصیل دهند،زیرا اسم رشته مهندسی رباتیک در دوره کارشناسی ارشد مکاترونیک است اما امید است رشته رباتیک را تا چند سال آینده با گرایش های اصلی کنترل ربات ، بینایی ربات و پردازش تصویر ، ساخت و تولید ربات ، مکاترونیکربات را در ایران داشته باشیم.

تعدادی از دروسی که دانشجویان کارشناسی ارشد در این رشته با آن برخورد میکنند:

دروس اصلی مشترک کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک

بینایی ماشین – ریاضیات مهندسی پیشرفته در رباتیک – طراحی مکانیزم پیشرفته – ناوبری ربات – هوش محاسباتی – هوش مصنوعی و سیستم های کارشناس

بینایی و پردازش تصویر:

ابزار دقیق پیشرفته – بینایی ماشین سه بعدی – پردازش تصویر – پردازش سیگنال های دیجیتال – پردازش گفتار – سیستم های چند حسگری – شناسایی آماری الگو – حسگر های زیستی – مباحث ویژه در ادراک و بینایی ربات – کاربرد معادلات دیفرانسیل پاره ای عددی در بینایی ربات – نقشه برداری و بازسازی

طراحی ربات :

ارتعاشات سیستم های ممتد – استاتیک ربات پیشرفته – تحلیل ترکیبی ربات ها – دینامیک اجسام منعطف – دینامیک ربات های سری پیشرفته – ربات کابلی – سینماتیک ربات های پیشرفته  – طراحی اجزا ربات پیشرفته – کاربرد آنالیز بازه ای در رباتیک – کاربرد بهینه سازی محدب در رباتیک – کاربرد جبر هندسی در رباتیک  – کاربرد میکروپروسسور ها و سیستم های کامپیوتری در صنعت – بازو های ماهر بستر سیار – بیو رباتیک – دینامیک پیشرفته – ربات های انسان نما  – ربات های پرنده – ربات های چرخ دار – ربات های دریایی و زیر دریایی – ربات های فضایی – میکرورباتیک – طراحی و ساخت به کمک کامپیوتر پیشرفته – مدل سازی و شبیه سازی ربات – نانو رباتیک

کنترل ربات:

سیستم های چند رباتی – سیستم های رباتیک فازی – سیستم های کنترل پیش بین – سیستم های کنترل تطبیقی – سیستم های کنترل دیجیتال – سیستم های کنترل عصبی – سیستم های کنترل غیر خطی – سیستم های کنترل مقاوم – سیستم های کنترل هوشمند – مباحث ویژه در هدایت و ناوبری ربات – کاربرد کنترل بهینه در هدایت و ناوبری ربات ها – هدایت ربات

این رشته در مقطع دکتری در وزارت علوم هنوز تصویب نشده است.

منبع: شبکه آموزشی پژوهشی ایران – مادسیج