مهندسی رباتیک

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 هستند 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 یک برنامه آموزشی با دید تخصصی به رباتیک شامل آموزش زمینه هایی از مهندسی برق، کامپیوتر و مکانیک است که در ساخت و استفاده از ربات ها مورد نیاز هستند. هدف رشته مهندسی رباتیک ، طراحی ماشین های مکانیکی خودمختار (اتونوموس) است. یکی از دلایل ایجاد رشته مهندسی رباتیک در دانشگاه ها ، تجمیع تحقیقات رباتیک است. دانشجویان این رشته باید بتوانند نقش موثری در توسعه تکنولوژی های مربوط به رباتیک داشته باشند. این رشته بر پایه دروس علمی و تحقیقات عملی پایه ریزی می شود که در آزمایشگاه رباتیک و تحت نظارت اساتید انجام خواهند شد. تجربه فعالیت های رباتیکی کشور نشان داده است که دانش آموختگان رشته مهندسی رباتیک به علت ماهیت فرا رشته ای و فعالیت تیمی مورد نیاز این رشته، توانایی مهندسی بسیار زیادی کسب کرده و قادرند در تمام صنایعی که نیازمند خودمختارسازی (اتونوموس) و یا طراحی ماشین آلات صنعتی هستند به خوبی ایفای نقش نموده و در پروژه های صنعتی بزرگ شرکت و یا آن را با موفقیت رهبری نمایند. 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 (مکانیک ربات) - 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 های دولتی

صنعتی شاهرود - صنعتی همدان

* موسسه غیر انتفاعی اقبال لاهوری مشهد

* دانشگاه آزاد اسلامی واحد های

ارسنجان - اقلید - بافت - بجنورد - بوئین زهرا - بوشهر - سبزوار - شبستر - شهر مجلسی - علی آباد کتول - کازرون - کاشان - گرمسار - لامرد - لاهیجان - مرودشت - میانه - نجف آباد

* دانشگاه پیام نور مرکز های

اصفهان - تبریز - تهران - سیرجان - شیراز - مشهد



در ایران دانشگاه های زیر در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی رباتیک دانشجو می پذیرند :

* دانشگاه صنعتی امیرکبیر

* دانشگاه صنعتی شاهرود



ارتباط رباتیک و سایر رشته ها

متاسفانه هنوز افراد بسیاری در این پندارند که نیاز به رشته رباتیک، به عنوان یک رشته مستقل وجود ندارد و متخصصان در رشته هایی نظیر مهندسی برق، مکانیک، هوش مصنوعی و ... می توانند از پس امور مرتبط با رباتیک برآیند و یا رباتیک را زیرشاخه ای از این رشته ها می دانند. یقینا این چنین افرادی به علت عدم اطلاعات کافی در اشتباهی محض به سر می برند! ممکن است این رشته ها گرایشی با عنوان رباتیک داشته باشند؛ اما این موضوع به معنی آن نیست که باید رباتیک را زیر شاخه ای از آن ها بدانیم. رباتیک با تمام این رشته ها متفاوت است و یک رشته مستقل می باشد که از تلفیق کردن علوم مذکور به وجود می آید. بدون شک حتی افرادی که در رشته های مذکور، گرایش خود را رباتیک برگزیده و در آن به مطالعه می پردازند، نیز نسبت به تمامی وجوه این رشته اشراف کامل پیدا نکرده و در واقع نمی توان آن ها را مهندس و متخصص رباتیک به شمار آورد. برای مثال، یقینا یک مهندس برق، در زمینه مکانیک دارای اطلاعات زیادی نیست و برعکس. بنابراین در صورت نبود مهندس رباتیک در صنعت، باید از سه یا چهار مهندس در رشته های یاد شده استفاده نمود تا امور مربوط به رباتیک را به پیش برد، که در این صورت نیز مشکل عدم ارتباط مناسب و درک متقابل مهندسین این رشته ها، گریبان گیر صنعت می شود. یک متخصص ربات باید دارای ذهن و اطلاعات چند بعدی در زمینه های مختلف ربات باشد که این موضوع فقط در رشته تخصصی مهندسی رباتیک تحقق می یابد. زیرا کارهای گروهی مورد نیاز و ماهیت بین رشته ای این رشته، بدون شک فارغ التحصیلانی ماهر و انطباق پذیر تربیت می کند که می توانند مهارت های خود را در انواع شرایط به کار گیرند.

همچنین برخی افراد تصور می کنند که رشته رباتیک همان مکاترونیک یا زیرشاخه ای از آن است و چون رشته مکاترونیک وجود دارد، دیگر نیازی به رباتیک نیست! قبلا صحبت های زیادی در مورد تفاوت های رباتیک و مکاترونیک شده است اما ظاهرا همچنان لازم است که تکرار شود و به همین دلیل مجددا به آن اشاراتی کوتاه می کنیم: علم مکاترونیک به معنای خودکار شدن سیستم ها و پیاده سازی اتوماسیون است. درحالی که علم رباتیک به معنای خودمختار شدن سیستم ها و پیاده سازی اتونوموس می باشد. همه ورودی ها در سیستم های مکاترونیکی از پیش تعریف شده و فراهم است اما در سیستم های رباتیکی، خود سیستم وظیفه دریافت و فراهم نمودن ورودی ها را از محیط عهده دار است. سیستم های مکاترونیکی نیازمند اندیشه انسانی به صورت همزمان و یا از پیش می باشند، ولی سیستم های رباتیکی نیازی به فکر و محاسبات انسانی ندارند. در حقیقت می توان گفت، رباتیک دانشی جدیدتر از مکاترونیک و نوع تکامل یافته آن است و به همین دلیل برتری آن بر مکاترونیک مشخص است. جهان کنونی درحال قدم نهادن در راه خودمختار سازی صنایع و ابزارهاست و به نظر می رسد علم مکاترونیک دیگر به تنهایی قادر به برطرف نمودن این نیاز گسترده نمی باشد. اکنون، کمتر نشریه علمی (مهندسی) را می توان یافت که در آن به اختراع یا تولید یک محصول کاملا خودمختار (از قبیل کاوشگر، هواپیما، اتومبیل، چراغ راهنما، ماشین نظافت چی و ...) اشاره ای نشده باشد. احتمالا در چند سال آینده، در اغلب کارخانه های مهم جهان سیستم های خودکار جایشان را به سیستم های خودمختار خواهند داد و به طور کامل رباتیکی می شوند.


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

مهندسی رباتیک رشته ای است که جهت پاسخ به نیاز صنعت در طراحی، تولید، نگهداری و تعمیرات ربات ها پدید آمده است. در حقیقت وجود افراد متخصص در بخش رباتیک، داروی شفا بخش صنعت کشور است.
نیاز امروز صنایع ایجاب می کند که بسیاری از امور توسط ربات ها و با حداقل دخالت انسان و یا حتی بدون دخالت نیروی انسانی انجام پذیرد. در صنعت، گاهی اوقات نیاز است که کارهایی صورت پذیرد که انسان به هیچ وجه، توانایی انجامش را ندارد. در این موارد ربات ها می توانند بهترین راه حل و مدد رسان آدمی باشند. همچنین، کارخانه ها برای افزایش سرعت، کیفیت، 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. به طور اجمالی می توان گفت، از جمله مزایای به کارگیری ربات ها در بخش صنعت عبارت است مس توان به افزایش بهره وری، 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 و... اشاره نمود.

آینده ی رباتیک

پیش بینی می شود که رباتیک یکی از 10 صنعت برتر آینده باشد. کاربرد محصولات رباتیک از محدوده کارخانجات فراتر رفته و در حال تسری به کاربردهای روزمره است. توسعه و تحقیق در مورد کاربردهای جدید نیازمند توجه ویژه به این رشته و تربیت مهندسین خلاق و متخصص است. ربات ها هر روز گسترده تر می شوند به زودی ربات های پرستار نظافتچی فوتبالیست آشپز مربی و ... به تولید انبوه می رسند قرار است تا سال 2050 مهندسان رباتیک یک تیم فوتبال متشکل از ربات های انسا نما بسازند که با تیم منتخب 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

متاسفانه تمامی ربات های کشور 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

مهندسی رباتیک در ایران ، فقط در دو مقطعی کارشناسی و کارشناسی ارشد ارائه می گردد. بنابراین علاقه مندان ادامه تحصیل در مقاطع دکترا و پست دکترا ناگریرند برای ادامه تحصیل به خارج از کشور مهاجرت نمایند.

داوطلبان ادامه تحصیل در رشته کارشناسی ارشد رباتیک می توانند از طریق شرکت در امتحان ورودی مجموعه مهندسی کامپیوتر این رشته را انتحاب نمایند. دروس امتحانی رشته مهندسی رباتیک برای این مجموعه امتحانی به صورت زیر تعیین می باشد:

1- مجموعه مهندسی کامپیوتر
a. زبان عمومی و تخصصی ضریب 1
b. ریاضیات ضریب 3
c. دروس مشترک ضریب 2
d. دروس تخصصی هوش مصنوعی ضریب 3


بازار کار

رباتیک علم طراحی و ساخت ربات است. رشته مهندسی رباتیک جهت پاسخ به نیاز صنعت در طراحی و تولید رباتها پدید آمد. کار اصلی این رشته طراحی ماشینهای مکانیکی خودمختار می باشد. از این رو در هر رسته ای که نیاز به خودمختارسازی در آن احساس شود به وجود مهندسین رباتیک نیاز است. در صنایعی که کار در محیط آن برای انسان خطرناک است و نیز در صنایعی که کاری می بایست با دقت فراتر از دست انسان انجام شود استفاده از رباتیک ضروری می باشد.



مشاغل رباتیکی در صنایع آب : هوشمند سازی و خودمختاری استخرهای پرورش و تکثیر آبزیان - هوشمند سازی و خودمختارسازی تصفیه خانه های آب و فاضلاب - بازرسی خودمختار از کانالهای انتقال آب و شبکه های آبیاری و زهکشی - و ...

مشاغل رباتیکی در صنایع راه و ترابری: کنترل ترافیک هوشمند - طراحی و تولید تابلوهای هوشمند و علائم متحرک در راه ها - خط کشی خودمختار راه ها - نظافت خودمختار راه ها - ترمیم خودمختار راه ها - خود مختاری راه های ریلی - و ...

مشاغل رباتیکی در صنایع تولیدی: طراحی ، تولید ، نصب ، نگهداری ، تعمیر و هوشمندسازی کلیه تاسیسات و تجهیزات (صنایع غذایی - صنایع تبدیلی - صنایع نساجی - صنایع پوشاک - صنایع چرم - صنایع چوب - صنایع شیشه - صنایع سلولزی - صنایع شیمیایی - صنایع سنگین - صنایع معدنی - صنایع فلزی - کارخانجات ابزارآلات و ماشین ها - صنایع تولید وسایل آزمایشگاهی - کارخانجات تولید وسایل حمل و نقل - خطوط انتقال مواد در کارخانجات) - اتوماسیون صنعتی شامل کنترل ، ابزار دقیق ، مانیتورینگ ، اسکادا و نظایر آن - طراحی خطوط تولید - طراحی ، تولید ، نصب ، نگهداری ، تعمیر و برنامه نویسی بازوهای صنعتی - و ...

مشاغل رباتیکی در صنایع نیرو: هوشمند سازی و خودمختاری کلیه عملیات تولید - توزیع و انتقال نیرو اعم از نیروگاه ها - شبکه های برق - تاسیسات برقی - پست های توزیع - سیستم های کنترل ابزار دقیق و نظایر آن - و ...

مشاغل رباتیکی در صنایع تاسیسات و تجهیزات: هوشمند سازی شبکه گازرسانی شهری - هوشمند سازی و خودمختاری سیستم های سرد کننده ساختمان - هوشمند سازی و خودمختاری انتقال زباله ها - طراحی و هوشمند سازی وسایل انتقال (مانند آسانسور ، پله برقی و ... ) - طراحی و تولید سیستم های خبر و هشدار دهنده های هوشمند - طراحی و تولید تجهیزات هوشمند آشپزخانه- سلف سرویس و...

مشاغل رباتیکی در کاوش های زمینی: اکتشاف خود مختار - حفاری های رباتیک آبی - کاوش های رباتیک زمینی و دریایی - حفاری های رباتیک بستر دریا - نقشه برداری های خود مختار - و ...

مشاغل رباتیکی در صنایع ارتباطات: هوشمند کردن شبکه های پستی - هوشمند کردن ایستگاه های ماهواره ای - و ...

مشاغل رباتیکی در کشاورزی: هوشمند سازی و خودمختاری کلیه مراحل کاشت داشت برداشت - جنگلداری رباتیک - آبیاری رباتیک فضای سبز - دامپروری رباتیک (شامل طیور ، گاوداری ، گوسفند داری ، شیلات ، آبزیان و نظایر آن) - و ...

مشاغل رباتیکی در صنایع خدماتی: طراحی و تولید و نصب سیستمهای اطفاء حریق (شهری - صنعتی - جنگل ها) - نگهبانی و حفاظت هوشمند و خودمختار - طراحی و اجرای سیستم های امنیتی و نظارتی - و ...

مشاغل رباتیکی در صنایع نفت و گاز: هوشمند سازی و خودمختاری کلیه تاسیسات سر چاهی و خطوط لوله - هوشمند سازی و خودمختاری فرآوری نفت و گاز - هوشمند سازی و خودمختاری کلیه فرایند های پالایشگاه های نفت و گاز و کارخانه های پتروشیمی - و ...
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 .

منبع:نارنجی

 

تاریخچه رباتیك
۱۹۲۰: نمایش نامه نویس چک اسلواکی Karl capek، کلمه ربات را در نمایش«‌ربات‌های جهانی روسیه» استفاده کرد این جمله از کلمه چکی « Robota» به معنی« کوشش ملال آور‌» آمده است.
1938: نخستین الگوی قابل برنامه‌ریزی که یک دستگاه سم‌پاشی بود، توسط دو آمریکایی به نام‌های Willard pollard و Harold Roselund برای شرکت devilbiss طراحی شد.
1942: ایزاک آسیموفRunaround را منتشر کرد و در آن قوانین سه‌گانه رباتیک را تعریف کرد.
1946: ظهور کامپیوتر: George Devol، با استفاده از ضبط مغناطیسی، یک دستگاه playback همه منظوره، برای کنترل ماشین به ثبت رساند. John Mauchly اولین کامپیوتر الکترونیکی (ENIAC) را در دانشگاه پنسیلوانیا ساخت. در MIT، اولین کامپیوتر دیجیتالی همه منظوره (Whirl wind) اولین مسئله خود را حل کرد.
1951: در فرانسه Reymond Goertz اولین بازوی مفصلی کنترل از راه دور را برای انجام مأموریت هسته‌ای طراحی کرد. طراحی آن مبتنی بر کلیه روابط متقابل مکانیکی بین بازوی اصلی و فرعی با استفاده از روش متداول تسمه و قرقره بود که نمونه‌هایی برگرفته از این طرح هنوز هم در مواردی که نیاز به لمس نمونه‌های کوچک هسته‌ای است، دیده می‌شود.
1954: George Devol اولین ربات قابل برنامه‌ریزی را طراحی و عبارت جهانی اتوماسیون را ابداع کرد. این امر زمینه‌ای برای نام‌گذاری این شرکت به Unimation در آینده شد.
1959: Marvin Minsky و John McCarthy آزمایشگاه هوش مصنوعی را در MIT بنا نهادند.
1960: Unimation توسط شرکت Coudoc خریداری شد و توسعه سیستم ربات‌های آن آغاز گردید. کارخانجات ساخت تراشه مانند AMF پس از آن شناخته شدند و اولین ربات استوانه ای شکل به نام Versatran که توسط Harry Johnson&Veljkomilen kovic طراحی شده بود، 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 دانشگاه استنفورد بنا کرد.
1964: آزمایشگاه‌های تحقیقاتی هوش مصنوعی در M.I.T ،مؤسسات تحقیقاتی استنفورد (SRI)، دانشگاه‌ استنفورد و دانشگاه ادین برگ گشایش یافت.
1964: رباتیک C&D پایه گذاری شد.
1965: دانشگاه Carnegie Mellon مؤسسه رباتیک خود را تأسیس کرد.
1965: حرکت یکنواخت ( Homogeneous Trans formation) در شناخت نحوه حرکات ربات به کار رفت. این روش امروزه به عنوان نظریه اسامی رباتیک وجود دارد.
1965: ژاپن ربات Verstran ( نخستین رباتی که به ژاپن وارد شد) را از AMF خریداری کرد.
1968: کاوازاکی مجوز طراحی ربات‌های 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 یک اتاق) را ساخت.
1970: پروفسور victor sheinman از دانشگاه استنفورد بازوی استاندارد را طراحی کرد. ساختار ترکیب حرکتی او هنوز هم به بازوی استاندارد معروف است.
1973: Cincinnate Milacron اولین مینی کامپیوتر قابل استفاده تجاری که با رباتهای صنعتی کنترل می شد(T3) را عرضه کرد. ( طراحی توسطRichard Hohn )
1974: پروفسور Victor Scheinman، سازنده بازوی استاندارد، Inc Vicarm را جهت فروش یک نسخه برای کاربردهای صنعتی ساخت. بازوی جدید با یک مینی کامپیوتر کنترل می‌شد.
1976: Vicarm Inc در کاوشگر فضایی وایکینگ 1و2 استفاده شد. یک میکرو کامپیوتر هم در طراحی vicarm 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 کنترلر میکرو کامپیوتر برای برنامه ریزی عملکرد خود استفاده می‌کردند.
1977: Inc, Unimation vicarm را فروخت.
1978: unimation با استفاده از تکنولوژی Vicarm ( puma) ماشین قابل برنامه‌ریزی برای مونتاژ( puma) را توسعه داد . امروزه همچنان می‌توان puma را در بسیاری از آزمایشگاه‌های تحقیقاتی یافت.
1978: ماشین خودکار Brooks تولید شد.
1978: IBM و SANKYO ربات با بازوی انتخاب کننده، جمع کننده و مفصلی (SCARA) که در دانشگاه Yamanashi ژاپن برنامه‌ریزی و تولید شده بود، را فروختند.
1980: Cognex تولید شد.
1981: گروه ربات‌های CRS عرضه شد.
1982: Fanuc از ژاپن و جنرال موتورز درGM Fanuc برای فروش ربات در شمال آمریکا قرار داد 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 (developed service Robots) تغییر یافت.
1986: با خاتمه یافتن مجوز ساخت Unimation، کاوازاکی خط تولید ربات‌های الکتریکی خود را توسعه داد.
1988: گروه Staubli، Unimation را از Westing house خرید.
1989: تکنولوژی Sensable عرضه شد.
1994: یک ربات متحرک شش پا از مؤسسه رباتیک CMUیک آتشفشان در آلاسکا را برای نمونه‌برداری از گازهای آتشفشانی کاوش کرد.
1997: ربات راه‌یاب مریخ ناسا از زمانی‌که ربات وارد مریخ شد تصاویری از جهان را ضبط و ربات سیار Sojourner تصاویری از سفرهایش به سیاره‌های 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: Sony از ربات شبیه انسان خود که لقب SDR ( Sony Dream Robots) را گرفت، پرده برداری کرد.
2001: Sony دومین نسل از ربات‌های سگ Aibo را عرضه کرد.
2001: سیستم کنترل از راه دور ایستگاه فضایی(SSRMS ) توسط مؤسسه رباتیک MD در کانادا ساخته و با موفقیت به مدار پرتاب شد و عملیات تکمیل ایستگاه فضایی بین‌المللی را آغاز کرد.

 

ساخت اولین ربات خانگی چین
چين نخستين روبات خانگي‌اش كه قادر به انجام خدمات گوناگون در منزل، ارتباط با اينترنت و اطلاع‌ دادن اخبار و وضع هواشناسي به مالكش است را ساخته است.
خبرگزاري شين‌هوا ، روز جمعه 5 مه گزارش داد ليانگليانگ روبات خانگي 80 سانتي‌متر ارتفاع دارد، مي‌تواند راه برود و از موانع اجتناب كند. اين روبات قادر است برخي خدمات را براي انسان‌ها انجام دهد.
نخستين روبات خانگي چين توسط شركت شينسونگ اتوميشن مستقر در شهر شنيانگ و وابسته به آكادمي علوم چين ساخته شده است.
ليانگليانگ قادر است علاوه بر انجام خدمات گوناگون در منزلف خدماتي در زمينه آموزش، تفريحات، امنيت را ارائه كرده و نقش يك دستيار را ايفا كند.
خبرگزاري شين‌هوا افزود، در جريان نمايش ليانگليانگ يك كارمند شينسونك اتوميشن يك Sms براي روبات ارسال كرد و از او اوضاع منزل را پرسيد، ليانگليانگ پاسخ داد: درجه هوا 22 درجه و همه چيز در منزل عادي است.


منبع :جام جم

 

مباني رباتيك
مباني رباتيك :


ربات ها ماشين هايي هستند كه به تقليد رفتار انسان ها يا حيوانات مي پردازند . انسان ها داراي جسم مي باشند و از ماهيچه براي حركت بدن ، حسگر براي دريافت اطلاعات محيط ، قدرت براي فعال كردن ماهيچه ها ، مغز براي پردازش اطلاعات حسگرها و دستور به ماهيچه ها و ويژگي هاي نامشهود ديگر مانند هوش و روحيه برخوردارند . به طور مشابه ربات ها نيز از ساختار قابل حركت ، موتورها ، حسگرهايي براي مشاهده محيط ، فعال ساز براي كنترل حركت ، منبع تغذيه و پردازنده / كامپيوتر براي كنترل رفتار و اجزاي خود برخورد ار مي باشند . ربات هاي صنعتي بازوها يا ماشين هاي خودكار مكانيكي هستند كه توسط كامپيوتر كنترل شده و از آنها در خطوط مونتاژ كارخانه ها استفاده مي شود . وظايف آنها بازه وسيعي را از اتصال اجزاي بدنه اتومبيل تا قرار دادن يك قطعه بسيار كوچك در يك دستگاه الكترونيكي در بر مي گيرد . يك ربات صنعتي كه از شش مفصل برخوردار است ، شباهت بسيار زيادي به بازوي انسان دارد . اين شش اتصال در واقع معادل شانه ، آرنج و مچ هستند . هر كدام از اين اتصالات توسط يك موتور DC/AC كنترل مي شوند . خود اين موتورها توسط سيگنال هايي كه توسط كابل منتقل مي شود ، كنترل مي گردند . كامپيوتر كنترلي ربات شامل برنامه هايي است كه رفتار هر موتور را كنترل مي كند و بدين ترتيب ربات عمل مورد نياز را انجام مي دهد . براي حركت ربات ، اين رايانه ، موتورها و دريچه هاي مرتبط را فعال مي كند . ربات ها قابل برنامه ريزي جديد بوده و مي توان با برنامه ريزي جديد رفتار متفاوتي را از آنها انتظار داشت .


برنامه يك ربات جوشكاري حاوي دستورات لازم در زمينه ميزان جريان برق و اعمال جريان براي المان جوشكاري ربات است تا بدين ترتيب بعنوان قطعات فلزي با قطرهاي مختلف را به هم جوش داد . حسگرهاي موجود ، اطلاعات محيطي را به صورت پسخورد در اختيار كامپيوتر كنترلي قرار مي دهند و آنها را قادر مي سازند تا عمليات ربات را مطابق با شرايط محيطي تنظيم كنند . كامپيوترها سيگنال هاي فرمان را به ابزار رباتيك ارسال مي نمايند و بدين ترتيب عمليات كارخانه كنترل مي گردد .


مي توان ماشين هاي رباتيك را به گونه اي برنامه ريزي كرد كه وظايف مختلفي را انجام دهند و در نتيجه ربات ها مي توانند به منظور توليد محصولات مختلف ، مورد استفاده قرار گيرند . ربات هاي فوق در كارخانه هايي مورد استفاده قرار مي گيرند كه محصولات متنوعي را در دسته هاي كوچك توليد مي كنند و محصولات هر دسته با دسته ديگر فرق مي كند . ربات ها با سخت افزار فرآيند توليد ادغام مي شوند . پس از اينكه كار جاري خط توليد به پايان رسيد ، مي توان از اين ربات ها براي كار ديگر دوباره استفاده كرد .


خط توليدي كه در آن از ربات استفاده مي شود ، ممكن است فقط شش ماه دوام داشته باشد . پس از آن ، كارخانه به دليل تغيير محصول توليدي خود بايد خط توليد فوق را جمع آوري كند . از انجايي كه مي توان ربات ها را براي انجام كارهاي مختلف برنامه ريزي كرد ، مي توان آنها را به راحتي از يك خط توليد جدا كرده و در جاي ديگر مورد استفاده قرار داد .كارخانه موتورولا از دو ربات به طور همزمان براي مونتاژ قطعات الكترونيكي در دستگاه هاي راديويي خود استفاده مي كند . اين دو ربات دوازده كار پايه اي مانند قرار دادن قطعات الكترونيكي بر روي بوردهاي چاپي را بطور مشترك با هم انجام مي دهند . اين دو ربات به صورت جفت و دقيقا مانند دو بازوي يك انسان در خط مونتاژ كار مي كنند و كامپيوتر كنترل كننده با ارسال سيگنال هاي مناسب مانع از برخورد آنها باهم مي شود .




حواس انسان براي ربات ها :


تمركز طراحان بر شبيه سازي حواس انسان براي ربات ها است . ربات ها بايد بتوانند حسي از محيط پيرامون خود داشته باشند ( مشابه حواس انسان ) . آنها بايد بتوانند ببينند ، احساس كنند ، بشنوند ، بو بكشند و با انسان ها به زبان طبيعي صحبت كنند .رادارها ، دستگاههاي كاشف ، ميكروفن هاي جهت دار ، اسكنر هاي بدن و موارد مشابه قادر ند بهتر از اعضا ي بدن انسان عمل كنند ، ببينند و يا اشياء را شناسايي كنند . مشكل اصلي ، گردآوري اطلاعات نيست ، بلكه تفسير و درك آنهاست .


ساخت رباتي كه بتواند به سطح يك چاه نفت در دريا برود يا رباتي كه بتواند به يك راكتور هسته اي وارد شود ، بسيار متفاوت از رباتي است كه در آن لوله است . تصوير لوله تنها نشان دهنده جلبك هايي است كه به دور اتصالات جمع شده اند . اگر قرار است ربات تشخيص دهد كه مي تواند مشكل را حل كند يا نه ، بايد از هوش لازم براي رفع ابهام از تصوير و ايجاد يك تصوير واضح و روشن برخوردار باشد . ربات ها بايد اطلاعات مورد نياز را براي پاسخگويي به مسائل پيش آمده در جهان واقعي فراهم سازند . ربات ها بايد قادر به درك حوادث پيرامون خود باشند تا بتوانند بر آنها كنترل داشته باشند و گرنه ، داشتن حواس صرف براي گردآوري اطلاعات ، ارزشي نخواهد داشت . حواس آنها بايد پسخوري از اثرات رفتار انها بر جهان ، به آنها بدهد .




ربات هاي بيولوژيكي :


محققان به دنبال هوش هستند ، گرچه اين هوش لزوما به پيچيدگي مغز انسان كه از ميليارها نورون و تريليون ها اتصال برخوردار است نخواهد بود . گرچه بسياري از مناطق مغز انسان از ساختار يكنواختي برخوردارند ، ولي صدها منطقه در مغز وجود دارد كه از نظر معماري متمايز هستند . اين مساله سبب پيچيدگي شبيه سازي مغز انسان در ربات ها مي شود .


در مقايسه ، حشرات و موجودات دريايي از نورون هاي كمتري برخوردارند . مهندسان با استفاده از داده هاي رفتاري مي دانند كه چگونه بخش هاي مغز اين موجودات با هم در ارتباط هستند و همچنين از نحوه تعامل نورون هاي آنها به منظور انجام يك كار خاص مطلع هستند .


هوش مغز سوسك براي توسعه ربات هاي بيولوژيكي بكار گرفته شده است . حشرات در زمان حركت بالا ، زير با پيرامون موانع شش بازوي خود را كنترل مي كنند . ربات هاي شش بازويي مانند Lemur (مخففLimbed Excursion Mobile Utility Robot ) " ربات با قدرت حركت عضوي " از خصوصيات سيستم عصبي حشرات براي حركت در سطوح سخت و ناهموار به منظور گردآوري ، نمونه برداري و تحليل داده ها استفاده مي كنند .


ماهيچه ها مسبب حركت و دستكاري در مخلوقات هستند . فعال سازي هاي ربات ها در واقع شبيه ساز ماهيچه ها به شمار مي روند . فعال سازي هايي كه از پليمرهاي فعال شونده با جريان برق (EAP) استفاده مي كنند ، بيشترين شباهت را به ماهيچه هاي بيولوژيكي دارند . EAP ها در پاسخ به تحريك هاي الكتريكي تغيير شكل مي دهند .در صورتي كه به سيال هاي الكترورئولوژيك (ERF) مبتني بر EAP تحريك الكتريكي وارد شود ، چسبناك مي شوند . از ERF ها براي توسعه فعال سازي هاي مينياتوري كنترل شونده توسط جريان برق استفاده مي شود . نيروهايي كه در محيط هاي دور اعمال مي شوند ، سبب تغيير در ويسكوزيته ERF شده و بدين شكل خود را در اجزاي مكانيكي ربات نشان مي دهند .


از ربات هاي مبتني بر EAP در كاربردهاي پزشكي و فضايي استفاده مي شود . ربات ماهي اولين محصول تجاري است كه در آن از EAP استفاده شده است . اين ربات مي تواند بدون استفاده از موتور يا باتري و با استفاده القاء گرهاي موجود شنا كند .


EAP ها را ميتوان به شكل هاي مختلفي ساخت . از تركيب آنها با حسگرهاي MEMS ( سيستم ميكروالكترومكانيكي ) مي توان به فعال سازهاي هوشمند دست يافت . EAP واسطي است بين انسان و ماشين در واقع جايگزيني است براي حواس انسان . بعنوان مثال ، مي توان از EAP بعنوان واسط بين ربات و مغز انسان استفاده كرد . كلاوس پيترزانر از دانشگاه ساوت همپتون در انگلستان رباتي ساخته است كه توسط يك نمونه پرورش يافته و خاص از موجودات زنده " كپك مانند" كنترل ميشود . اين سلول ها از نور دوري مي كنند .


يك نمونه ستاره اي شكل از اين سلول ها به يك ربات شش بازويي ربات متصل گرديده اند . تابش نور سفيد بر بخشي از ارگانيسم سلول سبب مرتعش شدن آن مي گردد . اين ارتعاشات به رايانه منتقل شده و بر اساس آن سيگنال هاي كنترلي براي حركت بازوها ارسال مي گردد . با تابش نور برروي بخش هاي مختلف ستاره ، بازوهاي متفاوتي را ميتوان حركت داد . با انجام اين كار به صورتي منظم و با قاعده ، ميتوان ربات را به راه انداخت .




منبع : مجله علم الكترونيك و كامپيوتر

 

رشته روباتیک

شاید تا کنون تعریفی عامی از روبات و روباتیک شنیده باشید ولی رشته روباتیک را بطور واضح و کامل خیر.

رشته فنی مهندسی روباتیک یکی از رشته های میان رسته ای جدید در ایران میباشد ،جدید بودنش میتواند بدلیل تاسیس در حد اکثر 15 سال گذشته باشد و میان رشته ای است به دلیل اشتراکاتی که با رشته های مهندسی برق گرایشات الکترونیک و کنترل و همچنین مهندسی مکانیک گرایش طراحی جامدات و مهندسی کامپیوتر گرایش نرم افزاردارد.

گاهی اوقات حتی افراد تحصیل کرده نیز به اشتباه ،گمان میبرندمهندس روباتیک ،مهندس برق نیز می باشد علاوه بر این مکانیک و کامپوتر نیز هست،در صورتی که برای دانشجوبان روباتیک واضح بودن این اشتباه غیر قابل انکار است که بقیه رشته ها یک مهندس روباتیک تنها یک مهندس روباتیک است. چرا که به صرف ارائه دروسی چون مداراهای الکترونیکی و منطقی و ریز پردازنده در برنامه درسی مهندسی کامپیوتر-نرم افزار و اشتراک این دروس در روباتیک و مهندسی الکترونیک ،نمیتوان نسبتی از الکترونیک و روباتیک به کامپیوتر داد.وظیفه و کربرد ها متفاوت است.شاید یکی از نمونه های فریبنده آگهی های استخدام کار شرکتها یا کارخانه ها باشد که آنهم بدلیل کاربرد مورد انتظار آنها،نام چند رشته مهندسی را در کنار یکدیگر قرار میدهند.

به عبارتی این دیگر بستگی به نیاز صنعت و کارخانه ها دارد که بسته به نیازشان ، رشته های دانشگاه تاسیس شده اند، رشته روباتیک نیز از این اصل مستثنا نیست .

یک مهندس روباتیک حتی با وجود توانایی در برخی از موارد اختصاصی موجود در دیگر رشته ها،تنها یک مهندس روباتیک استاین اصل را میتوان برای دیگر رشته های فنی مهندسی تعمیم داد.

رشته های جدید برای نیاز های جدید و پاسخ به آنها طراحی شده اند وبه طبع آن توانایی افراد تحصیل کرده نیز بهترین پاسخ برای این نیازها میباشد که رشته روباتیک نیز پاسخگو به نیاز روباتیکی صنعت میباشد.

گرایشهای این رشته در مقطع کارشناسی ارشد،در ایران مکاترونیک میباشد و البته خود روباتیک که در ایران هنوز وجود ندارد.




ارتباط رشته روباتیک با دیگر رشته ها

در حقیقت اگر یک مهندس روباتیک قصد نو آوری و ایجاد یک تکنولوژی را در سر بپروراند و برای مثال طرح یک روبات 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 روبات آی کاوشگر باید با روشهای عایق بندی آشنا باشد و یا در یک روبات پرنده با طراحی سیستم آئرودینامیکی تا حدودی آشنایی داشته باشدو یا در تولید و ساخت روبات 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 روباتیک 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

صنعت روباتیک

امروزه استفاده از روباتها واتوماسیون غیر قابل انکار و معرفی شده برای تمام صنایع و کارخانه ها میباشد به طوری که کارخانه ها روز به روز به این سمت روی می آورند دلیلش هم مشخص است زیرا بازده ای بهتر و سرعت دقت کم هزینه بودن دیگر خصوصیات مورد انتظار را به ارمغان میآورد.

روباتها اولین بار در سال 1954 در صنعت به کارگرفته شدند که یک بازوی روبات یا Manipulator نام داشت که تنها 3 درجه آزادی بود.روباتهای صنعتی امروزی اکثراً همان بازوی روباتیکی هستند ولی با 6 درجه آزادی و خیلی پیشرفته تر نبست به گذشته کار میکنند روباتها در صنعت به شیوه ها و روشها و مدلهای مختلفی به کارگرفته میشوند. اما متاسفانه همانطور که خودتان میدانید، به جرات میتوان گفت ارتباط بین دانشگاه و صنعت در ایران خیلی کم و گاهی در حد صفر میباشد و این وجود دانشگاه را زیر سوال میبرد ،چرا که، اگر صنعت ،تشنه علم و نوآوری نبود پس چرا عده های به نام دانشجو به تحصیل علم میپردازند؟

این سوال را به محضر آقای دکتر زاهدی و دکتر مرادزاده تقدیم میکنم.


گستردگی علم روباتیک

همان طور که در ارتباط این رشته با دیگر رشته ها ذکر شد برای فعالیت و نوآوری و تحقیق و پیشرفت به جرات میتوان گفت یکی از وسیع ترین شاخه های فنی مهندسی،رشته مهندسی روباتیک میباشد.

برای اثبات این حقیقت کلمه robotic یا RoboticEngineering را در اینترنت جستجو کنید و یا نگاهی با تاملبه حضور روباتها در رشته ها و مکانهای مختلف بیاندازید.

برای مثال روباتی را معرفی میکنم که ارتباط بسیار کمی با رشته های فنی مهندسی و علوم پایه دارد،روبات جراح تحت فرمان پزشک جراح در اتاق عمل با حضور مستقیم پزشک و یا غیر مستقیم و با کمک اینترنت ،نمودی از پیشرفت این رشته است که بسیار مفید و حیاتی میباشد.تصور کنید روباتی را که شما طراحی کرده اید وسیله ای برای نجات یک بیمارو بهبودی وی شده است که قطعاَ لذت موفقیت آنفخستگی زحمتتان را از بین میبرد.

نمونه ی بارز دیگر گستردگی علم روباتیک، که بسیار مورد توجه کشورهای مختلف مثل ژاپن،کره،آمریکا و ایران و چند کشور دیگر میباشد،روباتهایامداد و نجات هستنند که یاری رسان گروه امداد در حوادث غیر قابل پیش بینی میباشد.به هر حال این گرایش از روباتیک آن قدر اهمیت داشته است که مسابقاتی تحت عنوان شبیه سازی امداد و نجات در روبوکاپ برگزار میگردد.

وظیفه اصلی روباتهای امداد رسان پیدا کردن مصدومین و اعلام مکان آنها به سرور میباشد.

روباتها در پروژه های JPL شرکت فضایی NASA نقش مهمی دارند از جمله آنها Spriteو Sojourner می باشد.این نیز استفاده دیگری از روباتیک میباشد .

مصارف روباتها در همه ابعاد زندگی انسان به سرعت در حال گسترش است تا کارهای سخت و خطرناک را به جای انسان انجام دهند مثل بررسی وضعیت داخلی راکتورها هسته ای که یک روبات هیچ گاه تحت تاثیر تشعشعات رادیو اکتیو قرار نمیگیرد و این یک جایگزینی خوب و مفید روباتها میباشد.

نیاز کارخانه ها و صنایع جهان و آینده شغلی

در ابتدا باید ذکر کنم که بازار شغلی این رشته در ایران اشباع نشده است چرا که تا این لحظه هیچ مهندس روباتیکی فارغ التحصیل نشده است (در ایران)، که احتمالا ً تا ماه دیگراولین فارغ التحصیل این رشته وارد جامعه شود و به امید خدا ،اکثراً جذب کارخانه ها خواهند شد زیرا هزینه یک مهندس روباتیک ایرانی خیلی پایین تر از و به صرفه تر از خارجی میباشد و یا استخدام چند مهندس مختلف نیز هزینه بر است و یا افراد توانا در بر طرف کردن نیازهای روباتیکی 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.

کارخانه های دارای روبات های صنعتی وخطوط اتوماسیون و به خصوص بازوهای روباتیک اولین کارخانه ها در چذب نیروی پرسنلی در این رشته اند و در اولویت اول این کارخانه ها مربوط به صنایع ماشین سازی و سپس شرکت های تولید کننده تراشه های سیلیکون ی والکترونیکی میباشند ،از جمله این کارخانه ها در ایران که دارای خطوط اتوماسیون و یا بازوهای روباتی و یا دیگر روباتهای صنعتی هستند، میتوان نام برد به شرح زیر است: کارخانه ماشین سازی ایران خودرو،ماشین سازی سایپا،کاشی سمنان،کاشی یزد،تراکتور سازی تبریز،کیش خودرو،رب تبرک،کنستانتره شاهرود و چندین کارخانه دیگر که اکثرا ماشین سازی هستنند را میتوان نام برد.

روباتیک و روبات در ایران

در زمینه تولید روبات هنوز کسی در ایران چیزی نشنیده است، مگر تعمیر و بازسازی روباتهای وارداتی تنها بخش ،ساخت روبات ،برای مسابقات روباتیک میماند که باید خدمتان عرض کنم تیم های ایرانی کم ترین حضور را دارند آنهم بدلیل هزینه قابل توجه ساخت میباشد که نبود حمایت دانشگاه ها چه مالی و چه هر چیز دیگری ،نبود پشتیبان تبلیغاتی که الته این مورد در حال حاضر به جرات میتوان گفت یکی از قویترین کشورها در مسابقات روبوکاپ در بخش شبیه سازی امداد و نجات و شبیه سازی فوتبال ،ایران میباشد.شاید علت امتناع فعالان روباتیک در بخش های دیگر کم هزینه بودن این رشته باشد و متاسفانه علت آن در اکثر مواقع پولی است.جالب است بدانید در مسابقات برمن آلمان که 24 خرداد برگزار شد اکثر تیم های شرکت کننده در بخش شبیه سازی روباتهای امداد و نجات ایرانی بودند.به هر حال هرچه مشکل بزرگ باشد چه مالی و چه ... ، خدای ما بزرگتر است و ما را در استفتده از توانایی خودمان یاری میرساند. در مورد ایران البته با توجه به تمام مطالب بیان شده در مورد ایران جای امید واری است که اکثر کارخانه ها و صاحبان صنایع بر اساس دلایل مختلف مثل رقابت روز به روز به سمت استفاده از روبات روی آورده اند و این موضوع دلیلی بر وجود و حتی رشد بسیار چشم گیر بازار شغلی این رشته دارد.

روباتیک و روبات در ایران

مسلما در طراحی یک روبات و یا ساخت اجزا مکانیکی یک روبات ،ساخت مدارهای الکتیکی و الکترونیکی ، برنامه نویسی و شبیه سازی کامل عملکرد روبات از جنبه های توانایی مورد انتظار میباشددر راستای همین موارد میتوان به مدیریت پروژه های روباتیکی ،نظارت مهندسی و مهندس ناظر و دیگر موارد مربوطه اشاره کرد.داوری مسابقات روباتیک را نیز میتوان در فعالیتی حاشیه ای بر شمرد.

شاید برایتان این سوال پیش آید که چرا گاهی مدیریت یک روبات در ایران به یک مهندس از رشته دیگری داده میشود در پاسخ همانطور که ذکر شد هنوز فارغ التحصیل این رشته وجود ندارد مگر تا یک ماه بعد، ودیگر این که حتی با وجود آنها در صنعت نیز همچنین این اتفاق می افتد باید به این نکته توجه داشت که گاهی تجربه یک فرد ارزشمند تر از تحصیلات دانشگاهی باشد البته در مواردی خاص، این دلیل بسیاری از نامنظمی ها در وضعیت استخدامی کشور است. حال شما فرض کنید یک فارغ التحصیل اگر تجربه را نیز به افتخارات خود بیافزاید آینده شغلی به مراتب ایده آل تر در انتظار اوست در همان تخصص وی که این حالت باید برای همه همینطور باشد.

چشم انداری از روباتیک

شهری را تصور کنید که روباتها 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 روباتی شما را در یک معمله بفریبد و یا روباتی که دارای احساس و اندیشه و جماعاتی روباتی 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.

ابته 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.

دانشگاه صنعتی شاهرود و روباتیک

در مهر ماه سال یک هزار و سیصد و هشتاد و یک در دانشگاه صنعتی شارود اولین پذیرش در رشته مهندسی روباتیک در مقطع کارشناسی اغاز شد. آغازی با انگیزه های فراوان دانشجویان و اساتید آن .آغازی با چشم اندازی چند ساله در کشور با هدیف تولید علم در این زمینه و پرورش دانشجویان در رشته روباتیک.

همانند تمام دانشگاه ها در ایران و خارج از ایران با تاسیس یک رشته در یک دانشگاه مخصوصا ً یک رشته میان رشته ای باشد قطعا دانشگاه با مشکلات مواجه خواهد شد که ابته تا کنون پیشرفت بسیار چشم گیری در حل مشکلات و افزایش سطح علمی آن شده است.

اما اگر مشکلی وجود نداشته باشد آیا کسی در جهت رفع مانع تلاش خواهد کرد که سبب از بین رفتن مشکلات بعدی و نتیجه پایانی پیشرفت و ارتقاسطح علمی بشود. به هر حال پیشرفت خوبی دیده میشود آینده روشنی در انتظار دانشجویان روباتیک دیده میشود.

از جمله برنامهای دانشگاه در راستای اهداف روباتیک را بدین شرح است.

کلاسهای مقدماتی روباتیک برای ورودی های هر سال که مدرسان آنها دانشجویان روباتیک هستند که در مسابقات مختلف رتبه میآورند.

کلاسهای پیشرفته روباتیک و کلاسهای پیشرفته الکترونیک که باز هم مدرسان روباتیکی دارد بر خلاف وجود دانشجویان ارشد الکترونیک کنترل قدرت و دکتری کنترل، جلسات هفتگی با محوریت روباتیک و موضوعات مربوطه و کلاسها و جلسات و برنامه های فوق برنامه دیگری که مدیریت اکثر آنها با روباتیکی هاست.لازم به ذکر است که دو اتاق یکی آزمایشگاه روباتیک و اتاق پروژه روباتیک که درب آن بر روی روباتیک ها برای طراحی و ساخت باز است.

چند روبات آموزشی نیز از موسسات اروپایی از طرف دانشگاه خریداری شده است که برای مصارف آموزشی استفاده میشود.

 

مهندسي رباتيك
________________________________________
ديباچه: امروزه كاربرد رباتيك و اتوماسيون دركارخانه‌ها به عنوان يكي از محورهاي اساسي توسعه صنعتي است. ربات‌ها به ويژه در محيط‌هاي خطرناك نظير فضا، عمق زمين، ته دريا، محيط‌هاي شيميايي و داراي راديواكتيو، نقش مؤثري در پيشبرد علم وتكنولوژي دارند. از همين‌رو رشته مهندسي رباتيك با بهره‌گيري از امكانات و توانايي‌هاي مجموعه‌هاي برق و مكانيك دانشگاه‌ها تأسيس شده است.


درس‌هاي اين رشته در طول تحصيل :
دروس اصلي:
زبان تخصصي، الكترومغناطيس، رياضي مهندسي، كارگاه برق، كارگاه جوشكاري و ورق‌كاري، كارگاه ماشين‌ابزار و ابزارسازي، نقشه‌كشي صنعتي، استاتيك، مقاومت مصالح، طراحي اجزاء، ديناميك، ديناميك ماشين‌، مكانيك سيالات، مدارهاي الكتريكي، ماشين‌هاي الكتريكي مستقيم و متناوب، مدارها منطقي، تجزيه و تحليل‌ سيستم‌ها، سيستم‌هاي كنترل خطي، پروژه كارشناسي، كارآموزي، رياضي، معادلات ديفرانسيل، برنامه‌سازي كامپيوتر، محاسبات عددي، فيزيك.
دروس تخصصي:
طراحي مكانيزم‌ها، الكترونيك‌ قدرت و محركه‌ها، رباتيك،‌ اصول ميكروكامپيوترها، ارتعاشات مكانيكي، آزمايشگاه ربات، سنسورهاي ربات، كنترل ربات، سيستم‌هاي محركه، مدارهاي وابسته، كنترل فازي، شبكه‌هاي عصبي، طراحي ماشين به كمك كامپيوتر، اندازه‌گيري الكتريكي، ياتاقان و روغن‌كاري، آزمايشگاه ارتعاشات و ديناميك ماشين، علم مواد، كنترل مدرن. (بسياري از درس‌هاي اين رشته همراه با آزمايشگاه است(

 

آشنایی با ربات Kismet


در مقاله آشنایی با آزمایشگاه هوش مصنوعی دانشگاه MIT به شما وعده داده بودیم رباتهای طراحی شده در گروه رباتهای انسان نمای این آزمایشگاه را معرفی کنیم. این مقاله به معرفی ربات Kismet اختصاص دارد.
رباتهای انسان نمای جامعه پذیر یک انتقال مهیج و وسوسه کننده در مسیر تفکر درمورد کنترل رباتهای خودگردان (autonomous) القا می¬کند. رباتهای خودگردان که تا حد ممکن برای فعالیت مستقل و دور از کنترل انسان طراحی می¬شوند، انجام امور خطرناک و در شرایط بحرانزا را انجام می¬دهند. بهرحال یک حوزه کاربردی جدید (خانه داری، سرگرمی، مراقبتهای بهداشتی و...) باعث توسعه رباتهایی شد که توانایی تعامل و همکاری با افراد داشته باشند و در زندگی روزمره آنها نقش بازی کنند.
رباتهای انسان نما کاملاً برای این منظور مناسب می¬باشند. با یک ریخت شناسی مشترک، آنها قادر به برقراری ارتباط همانند ارتباطات انسانی هستند. مثالهای این موضوع عبارتند از تغییر حالات چهره، نحوه قرارگیری بدن، ژست، جهت دید و صوت. توانایی انسانها جهت برقراری ارتباط طبیعی با ماشینها مهم است. از دیگر سو برای امور و محیط¬های پیچیده توانایی انسانها در آموزش ادراکات به رباتها نیز اهمیت دارد. جنبه¬های اجتماعی عمق این حوزه از مسایل چالش برانگیز را افزایش می¬دهد.
پروژه ماشینهای جامعه پذیر منجر به توسعه رباتی انسان نما بنام Kismet شد که با افراد تعاملات چهره به چهره و طبیعی برقرار می¬کرد.
کیسمت یک ربات با ماژولهای ادراک و حرکت مناسب کانالهای ارتباطی انسانی بود. جهت تسهیل تعاملی با خصوصیات یک کودک، ربات به حسگرهای بینایی، شنوایی و تحریک پذیری مجهز شد. موتورهای خروجی شامل تلفظ صوتی، بیان حالات چهره و توانایی های حرکتی جهت تنظیم جهت دید و تمایل سر به اطراف می¬باشد. این نکته را هم باید ذکر کرد که این سامانه موتوری جهت هدایت حسگرهای بینایی و شنوایی به سمت منابع تحریک طراحی شدند و همچنین می¬توانستند جهت نمایش اشارات ارتباطی مورد استفاده قرار گیرند.
معماری سخت افزار و نرم افزار کنترلی جهت پاسخ به چالشهای پردازش آنی سیگنالهای تصویری (حدود30هرتز) و سیگنالهای صوتی (با نرخ نمونه برداری 8کیلوهرتز و پنجره زمانی 10میلی ثانیه) با کمترین تأخیر ( کمتر از 500میلی ثانیه) طراحی شد. سامانه ادراکی سطح بالا، سامانه انگیزش، سامانه رفتاری، سامانه مهارتهای حرکتی و سامانه حرکت چهره با چهار ریزپردازنده 68332 موتورولا عملیاتی شد. پردازش تصویر، توجه بصری و کنترل سر و گردن با 9 رایانه 400MHz شبکه شده با سیستم عامل یونیکس اجرا شد. تحلیل گفتار و بازشناسی اصوات با یک رایانه dual 450MHz عملیاتی شد و سامانه بازشناسی گفتار با یک رایانه 500MHz با سیستم عامل لینوکس راه اندازی شد.
فراموش نکنید که این پروژه یکی از برنامه های قدیمی گروه مذکور می¬باشد و لذا امکانات سخت افزاری و نرم افزاری با بضاعت سامانه های دهه نود میلادی طراحی شده است. همانطور که ملاحظه می¬کنید با امکانات امروزی بسیاری از پیچیده¬گیهای طراحی کاهش می¬یابد.

 

› ربات چیست؟ ›


ربات یک ماشین هوشمند است که قادر است در شرایط خاصی که در آن قرار می گیرد، کار تعریف شده ای را انجام دهد و همچنین قابلیت تصمیم گیری در شرایط مختلف را نیز ممکن است داشته باشد. با این تعریف می توان گفت ربات ها برای کارهای مختلفی می توانند تعریف و ساخته شوند.مانند کارهایی که انجام آن برای انسان غیرممکن یا دشوار باشد.
برای مثال در قسمت مونتاژ یک کارخانه اتومبیل سازی، قسمتی هست که چرخ زاپاس ماشین را در صندوق عقب قرار می دهند، اگر یک انسان این کار را انجام دهد خیلی زود دچار ناراحتی هایی مثل کمر درد و ...می شود، اما می توان از یک ربات الکترومکانیکی برای این کار استفاده کرد و یا برای جوشکاری و سایر کارهای دشوار کارخانجات هم همینطور.(تصویر 1)
و یا ربات هایی که برای اکتشاف در سایر سیارات به کار میروند هم از انواع ربات هایی هستند که در جاهایی که حضور انسان غیرممکن است استفاده می شوند.(تصویر 2)

علم رباتیک از سه شاخه اصلی تشکیل شده است:

• الکترونیک ( شامل مغز ربات)
• مکانیک (شامل بدنه فیزیکی ربات)
• نرم افزار (شامل قوه تفکر و تصمیم گیری ربات)

اگریک ربات را به یک انسان تشبیه کنیم، بخشهایی مربوط به ظاهر فیزیکی انسان را متخصصان مکانیک می سازند(تصویر3)، مغز ربات را متخصصان الکترونیک توسط مدارای پیچیده الکترونیک طراحی و می سازند و کارشناسان نرم افزار قوه تفکر را به وسیله برنامه های کامپیوتری برای ربات شبیه سازی می کنند تا در موقعیتهای خاص ، فعالیت مناسب را انجام دهد.

می توانید چند ربات مثال بزنید؟
مثلاً ربات مسیریاب: دنبال یک خط سیاه در زمین سفید حرکت می کند.(تصویر 4)

یا ربات آتش نشان: آتش را پیدا می کند و آن را خفه می کند!