تصور کنید که صبح ربات همراه شما را بیدار می کند و میگوید که قهوه و صبحانه ی شما آماده است، شما در حال خوردن صبحانه هستید که برنامه ی روز و قرارهای ملاقات تان را برایتان می خواند. لباس ها شسته شده و اتو خورده منتظر پوشیده شدن هستند! سوار اتومبیل خودران خود می شوید و به بیرون خیره می شوید، پلیس های رباتی در حال جریمه کردن متخلفان، سگ های رباتی در حال بازی، ربات های پرستار از کودکان در پاک مراقبت می کنند، حتی ربات های باغبان درختان را هرس می نمایند. این توصیف بخش کوچکی از آینده ای نه چندان دور است وقتی ربات ها توسعه ی بیشتری پیدا کنند. اما این اتفاق جذاب کاملا وابسته به علم مهندسی رباتیک است. هرچه افراد بیشتری در این رشته فعالیت داشته باشند، علم رباتیک پیشرفت بیشتری خواهد داشت. در این مقاله قصد داریم شما را با علم رباتیک و مهارت ها و دانش های مورد نیاز رشته مهندسی رباتیک آشنا کنیم و به این سوال که مهندسی رباتیک در کدام رشته است، پاسخ دهیم. تا پایان این مثاله همراه ما باشید.
رباتیک چیست؟
یکی از رشته های جذاب علمی که تاثیرات عمیقی بر زندگی انسان آینده دارد، رباتیک است. رباتیک (Robotics) در واقع یعنی طراحی و ساخت ماشین هایی که می توانند کارهای انسانی انجام دهند، مانند انسان ها یاد بگیرند، عمل کنند و حتی بیاندیشند یا تصمیم بگیرند! در واقع رباتیک علم پیچیده ای است و ترکیب چند رشته ی مختلف مانند مکانیک، برق، کامپیوتر و هوش مصنوعی است و فردی که می خواهد این علم را بیاموزد، باید بتواند در این چند مهارت توانایی های لازم را به دست بیاورد.
به صورت کلی ربات هایی که ساخته می شوند را به دو دسته تقسیم می کنیم:
- ربات های صنعتی: ربات های صنعتی بخش بسیار مهمی در تولید محسوب می شوند زیرا می توانند با دقت و سرعت بالای خود، به صورت مداوم کار کرده و بدون خستگی، کارایی تولید را افزایش دهند. این ربات ها با سیستم های بینایی و سنسور ها محیط را شناسایی کرده و با استفاده از برنامه ریزی دقیق وظایف مختلف از جمله جوشکاری، رنگ آمیزی، مونتاژ، بسته بندی و غیره را انجام می دهند.
- ربات های خدماتی: اینگونه ربات ها برای خدمت به انسان و انجام سریع کارها طراحی و ساخته شده اند. آنها به صورت خودکار و نیمه خودکار فعالیت کرده و با استفاده از هوش مصنوعی و یادگیری ماشین بهتر عمل می کنند. حوزه های فعالیت این ربات ها خانه داری(شستن ظروف، جارو زدن و غیره)، پزشکی و جراحی، کارهای حساس، آموزش و سرگرمی می باشد.
مهندسی رباتیک در کدام رشته است؟
اگر تصمیم دارید یک مهندس رباتیک شوید، باید در دبیرستان رشته ریاضی و فیزیک خوانده، در کنکور سراسری شرکت کنید و در دانشگاه یکی از رشته های مهندسی برق، مهندسی مکانیک، مهندسی کامپیوتر، مهندسی نرم افزار، مهندسی سیستم ها و مخابرات و غیره را بخوانید و پس از گرفتن مدرک لیسانس، برای ادامه ی تحصیل در مقطع فوق لیسانس، رشته مهندسی رباتیک را انتخاب نمایید. در واقع شما نمی توانید در مقطع لیسانس رشته مهندسی رباتیک را انتخاب کنید زیرا جزء رشته های تکمیلی در فوث لیسانس و دکترا به حساب می آید. در ادامه برخی از معروف ترین رشته های مرتبط با مهندسی رباتیک را بررسی می کنیم:
مهندسی برق
مهندسی برق یکی از رشته های کاربردی و بسیار مهم است که به طراحی سیستم های الکترونیکی و الکتریکی می پردازد. در این رشته سیستم های کنترل و تجهیزات الکتریکی طراحی و ساخته می شوند. از جمله مباحثی که در این رشته آموزش داده می شود می توان به مدارهای الکتریکی، الکترونیک، قدرت الکتریکی، سیستم های کنترل و مخابرات اشاره کرد. مهندسی برق کاربرد بسیار زیادی در زمینه های مختلف پزشکی، صنعت، خودروسازی، تولید و غیره دارد. رشته مهندسی برق در بیشتر دانشگاه های ایران از جمله دانشگاه امیرکبیر، صنعتی شریف، تهران، علم و صنعت ایران، خواجه نصیر الدین طوسی و اصفهان تدریس می شود.
فارغ التحصیلان این رشته می توانند در زمینه های مختلف از جمله خودروسازی، انرژی، مخابرات و رباتیک مشغول به کار شوند. دانشجویان این رشته به دلیل رشد سریع فناوری، باید اطلاعات خود را به روز نگه دارند تا بتوانند با کیفیت بهتری با استفاده از علم روز عمل کنند.
مهندسی مکانیک
از جمله رشته های معروف و پرطرفدار که از طریق آن می توانید وارد رشته مهندسی رباتیک شوید، مهندسی مکانیک است. این رشته به طراحی، تحلیل، ساخت و نگهداری سیستم ها و ماشین آلات مکانیکی می پردازد. مدت زمان تحصیل در این رشته به صورت پیوسته ۴ سال و به صورت ناپیوسته معمولا ۲ سال است. در این رشته دانشجویان واحد های درسی مختلفی از جمله مکانیک کلاسیک، ترمودینامیک، دینامیک و استاتیک، سیالات، طراحی مکانیکی، مواد مهندسی، تحلیل سازه ها و غیره را پاس می کنند.
این رشته در اکثر دانشگاه های دولتی و آزاد ایران تدریس می شود. از جمله دانشگاه های معتبری که رشته مهندسی مکانیک را دارند، دانشگاه تهران، دانشگاه اصفهان، صنعتی شریف، امیر کبیر، علم و صنعت ایران، خواجه نصیر الدین طوسی و غیره می باشد. فارغ التحصیلان این رشته می توانند در صنایع خودروسازی، هوافضا، انرژی، ماشین آلات و غیره مشغول به کار شوند.
مهندسی کامپیوتر
یکی از رشته هایی که با پیشرفت فناوری جایگاه ویژه ای پیدا کرد، مهندسی کامپیوتر بود. این رشته ی پر طرفدار به طراحی و توسعه سیستم های نرم افزاری و سخت افزاری می پردازد. دانشجویان این رشته به بررسی قطعات و نرم افزار های کامپیوتری می پردازند و با استفاده از علم روز برنامه های جدید و کاربردی خلق می کنند. مبانی برنامه نویسی، ساختار داده ها و الگوریتم ها، سیستم های عامل، شبکه های کامپیوتری، هوش مصنوعی، برنامه نویسی با وب و غیره، از جمله واحد هایی است که دانشجویان این رشته می خوانند.
این رشته در اکثر دانشگاه های پیام نور، آزاد و دولتی تدریس می شود و فارغ التحصیلان این رشته می توانند در فناوری اطلاعات، نرم افزار، شبکه، امنیت سایبری و به عنوان برنامه نویس، تحلیلگر سیستم، مهندس شبکه، مشاوره پروژه های فناوری اطلاعات و غیره مشغول به کار شوند.
مهندسی مخابرات
مهندسی مخابرات یکی دیگر از رشته های پرکاربرد است که به طراحی سیستم های ارتباطی و شبکه های اطلاعاتی می پردازد. در این رشته دانشجویان دروس مختلفی می خوانند، از جمله این درس ها مبانی مخابرات، سیستم های دیجیتال، مدار های الکترونیکی، شبکه های مخابراتی، تکنولوژی های بی سیم، مدیریت پروژه های مخابراتی، تحلیل سیگنال و غیره می باشد. این رشته ی جذاب در برخی از دانشگاه های اصلی کشور مانند دانشگاه امیرکبیر، صنعتی شریف، علم و صنعت ایران و غیره تدریس می شود.
فارغ التحصیلان این رشته می توانند به عنوان مهندس مخابرات، تحلیلگر سیستم های ارتباطی، مشاور پروژه های مختلف مشغول به کار شوند و در زمینه های فناوری اطلاعات، شبکه، ارتباطات، امنیت سایبری و غیره مشغول به کار شوند.
مهارت ها و دانش های مورد نیاز در رشته های رباتیک
افرادی که می خواهند در زمینه مهندسی رباتیک موفق باشند باید مهارت های مختلفی داشته باشند. برخی از این مهارت ها ریاضیات و فیزیک، برنامه نویسی، الکترونیک و مدار شناسی، هوش مصنوعی، یادگیری ماشین، طراحی و مدل سازی، تحلیل داده، کار تیمی، قدرت حل مسئله و غیره می باشد. یک مهندس رباتیک با استفاده از مجموع این مهارت ها می تواند یک ربات را طراحی کرده و بسازد تا کیفیت زندگی انسان ها را بالاتر ببرد. این مهارت ها به صورت کلی در سه دسته ی مهارت های فنی، تحلیلی و مهندسی قرار می گیرند. در ادامه این سه دسته را بررسی می کنیم:
- مهارت های فنی: به مجموعه ای از مهارت ها که به توانایی های عملی در طراحی، ساخت و برنامه ریزی ربات ها مرتبط می شود، مهارت های فنی می گویند. برنامه نویسی و تسلط بر زبان های برنامه نویسی مختلف از جمله python، دانش در زمینه طراحی مدار های الکترونیک و موتورها، توانایی استفاده از نرم افزار های خاص برای طراحی اجزای مختلف ربات، آشنایی با سیستم های کنترلی و رباتیک برخی از مهارت های فنی مورد نیاز در رشته مهندسی رباتیک است.
- مهارت های تحلیلی: یک مهندس رباتیک باید توانایی تحلیل و تفکر منطقی برای حل مشکلات و بهتر کردن ربات ها را داشته باشد. توانایی تحلیل داده های مختلف که از سیستم های رباتیک حاصل شده اند، توانایی شناسایی مشکلات و ارائه راهکار درست، ارزیابی و تحلیل اطلاعات از جمله مهارت های تحلیلی در علم رباتیک می باشند.
- مهارت های ارتباطی: در کنار مهارت های علمی، یک مهندس رباتیک باید توانایی ارتباط گیری بسیار زیادی داشته باشد تا بتواند با همکاران و دیگر اعضای تیم همکاری موثری داشته باشد. همچنین باید بتواند ایده ها و پیشنهادات خود را به صورت واضح بیان کند. علاوه بر این باید بتواند مدیریت زمان و منابع و سرمایه داشته باشد تا در بخش های مختلف پروژه از آنها استفاده نماید.
فارغ التحصیلان این رشته می توانند به عنوان مهندس مخابرات، تحلیلگر سیستم های ارتباطی، مشاور پروژه های مختلف مشغول به کار شوند و در زمینه های فناوری اطلاعات، شبکه، ارتباطات، امنیت سایبری و غیره مشغول به کار شوند.
آینده مهندسی رباتیک چگونه است؟
همانطور که میدانید رباتیک به صورت پیوسته در حال رشد، توسعه و پیشرفت است. بنابراین در چند سال آینده این علم پیشرفت چشمگیری خواهد داشت. با رشد رباتیک، نه تنها کیفیت زندگی انسان بهبود خواهد یافت بلکه فرصت های شغلی جدید برای کسانی که در این رشته تبحر دارند فراهم می شود. بنابراین می توان نتیجه گرفت که آینده ی مهندسی رباتیک برای افرادی که در آن تحصیل می کنند بسیار روشن و پر از فرصت های جدید است زیرا با افزایش زندگی ماشینی نیاز به متخصصان آن نیز افزایش یافته است. در زیر برخی از پیشرفت های ربات ها در آینده را بیان می کنیم:
۱.هرچه هوش مصنوعی پیشرفت کند، ربات ها قادر می شوند مستقل عمل کرده و حتی تصمیم گیری کنند. این امر باعث می شود که ربات در صورت تغییر محیط و عوامل بیرونی نیز، به خوبی عمل کند.
۲.با بهبود فناوری پردازش داده و حسگرها، ربات های خودران حتی پهباد ها می توانند بسیار بهتر عمل کرده و در کشاورزی، خودروهای خودران، حمل و نقل، تحویل بسته پستی و غیره کمک کننده باشند.
۳.در آینده ای نه چندان دور، ربات ها یکی از اعضای هر خانه می شوند و به انسان ها در انجام کارهای خانگی، خانه داری و پرستاری کمک می کنند.
۴.یکی از مهم ترین کارایی ربات ها در پزشکی و جراحی است. علم رباتیک در این زمینه به سرعت در حال توسعه است و ربات های جراح در حال پیشرفت زیادی هستند و با دقت بالا کار می کنند. این ربات ها در زمینه های توانبخشی به بیماران و مراقبت از آنها نیز بسیار پیشرفت کرده اند.
۵.در ژمینه های تولید و صنعت نیز ربات ها فعالیت زیادی دارند و در آینده ای نزدیک شاهد پیشرفت بیشتر آنها در خط تولید، صنعت، انبارداری و حتی خدمات به مشتریان هستیم.
کلام آخر
ربات ها ثابت کرده اند که می توانند تاثیر عمیقی بر زندگی رومزه انسان و مشاغل مختلف مثل پزشکی، جراحی، صنعت، فروش، حسابداری، تولید و غیره داشته باشند. مهندسی رباتیک علم جذابی است که به طراحی و ساخت ربات های مختلف می پردازد. علمی که بدون شک در صورت پیشرفت بیشتر، دنیای انسان ها را ساده تر می کند و باعث می شود انسان ها زندگی راحت تری داشته باشند. در این مقاله به بررسی این رشته و مهارت ها و دانش های مورد نیاز آن و طریقه ورود به این رشته و تحصیل در آن پرداختیم. اکنون نوبت شماست که نظرات و پیشنهادات خود را با ما به اشتراک بگذارید. به نظر شما ربات ها چه مزایای دیگری دارند؟
رباتیک چیست و چه تفاوتی با سایر رشته های مهندسی دارد؟
رباتیک یک شاخه از علوم و مهندسی است که به ماشین ها امکان انجام کارهای پیچیده، خاص و تکراری را می دهد. تفاوت رباتیک با دیگر رشته های مهندسی در این است که رشته ای ترکیبی است و در این رشته از حوزه مهندسی مکانیک(حرکت کردن ربات)، مهندسی برق(مدار سازی وکنترل ربات)، نرم افزار(برنامه ریزی و عملکرد ربات) و هوش مصنوعی و غیره استفاده شده است اما بقیه رشته های مهندسی تمرکز بیشتری روی یک حوزه دارند.
چگونه میتوان از هوش مصنوعی در طراحی ربات ها بهره برد؟
هوش مصنوعی همان چیزی است که به ربات ها روح می دهد. با ترکیب این دو فناوری میتوان ربات های هوشمندانه تری طراحی کرد. هوش مصنوعی به ربات ها کمک می کند تا بیشتر با محیط و انسان ها تعامل برقرار کنند. با استفاده از هوش مصنوعی در یادگیری ماشین، بینایی ماشین و پردازش زبان طبیعی می توان به ربات ها امکان یادگیری رفتار های پیچیده، شناسایی و تحلیل محیط، فهمیدن زبان انسان و غیره را داد.
آیا ربات ها در آینده جایگزین انسان ها خواهند شد؟
علم رباتیک در چندسال اخیر پیشرفت بسیار زیادی داشته است، قطعا این پیشرفت در آینده هم ادامه خواهد داشت و ربات ها جایگاه ویژه ای در زندگی انسان ها پیدا کرده و برای انجام کارهای پیچیده، تکراری و سخت مورد استفاده قرار می گیرند. اما اینکه ربات ها به صورت کامل جایگزین انسان ها شوند تقریبا دور از ذهن است. زیرا انسان دارای خلاقیت، قوه ی تفکر، ایده پردازی و قدرت تصمیم گیری، احساسات و همدردی است که ربات ها بهره ای از این موارد نبرده اند. می توان این ویژگی ها را تا حدی شبیه سازی کرد اما از آنجایی که منشأ این ویژگی ها روح است و ربات ها روح ندارند، می توان نتیجه گرفت که جایگزین انسان نمی شوند.
