مهندسی رباتیک
مهندسی رباتیک (به انگلیسی: Robotics engineering) یک برنامه آموزشی با دید تخصصی به رباتیک شامل آموزش زمینههایی از مهندسی برق، کامپیوتر و مکانیک است که در ساخت و استفاده از رباتها مورد نیاز هستند.
هدف از رشته رباتیک تجمیع تحقیقات رباتیک است که در حال حاضر در دپارتمانهای مختلف انجام میشود. دانشجویان این رشته باید بتوانند نقش مؤثری در توسعه تکنولوژیهای مربوط به رباتیک داشته باشند. این رشته بر پایه دروس علمی و تحقیقات عملی پایه ریزی میشود که در آزمایشگاه رباتیک و تحت نظارت اساتید انجام خواهند شد.
پیش بینی میشود که رباتیک یکی از ۱۰ 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. از طرفی در چند سال گذشته فعالیتهای چشمگیری در زمینه رباتیک در بین دانش آموزان و دانشجویان صورت پذیرفته که باعث بوجود آمدن طیف وسیعی از علاقهمندان به این رشته گردیده که مشتاق ادامه فعالیتهای آکادمیک در این زمینه هستند. با ایجاد رشته رباتیک میتوان به نیازهای صنعتی و اجتماعی همزمان پاسخ داد.
تجربه فعالیتهای رباتیکی کشور نشان داده است که دانش آموختگان رشته رباتیک به علت ماهیت بین رشتهای و فعالیت تیمی مورد نیاز این رشته، توانایی مهندسی بسیار زیادی کسب کرده و قادرند در تمام صنایعی که نیازمند اتونوموس و طراحی ماشین آلات صنعتی هستند به خوبی ایفای نقش نموده و در پروژههای صنعتی بزرگ شرکت و یا آن را با موفقیت رهبری نمایند.
ارتباط رباتیک با دیگر رشتهها
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 قبلاً، فراگرفته و یا تکمیل آنها میباشد به عبارتی باید در برنامهنویسی و تنظیم الگوریتم بهینه، طراحی مدارهای الکتریکی و الکترونیکی مورد نیاز، طراحی مکانیزم عالی و بی نقص و کار آمد در ایجاد تعادل پویا مهارت کافی داشته باشد.
به خصوص در زمینه طراحی کامپیوتری مدارها، اجزاء و از همه مهمتر برنامهنویسی در سطح بالایی 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 آیرودینامیکی تا حدودی آشنایی داشته باشدو یا در تولید و ساخت ربات جنگنده، آشنا به موارد مختلف و ویژگیهای مختلف آنها مثل استحکام و سبک وزنی یا انعطاف، سختی و دیگر موارد این چنینی باشد.
دروس کارشناسی مهندسی رباتیک
درسهای تدریس شده به دانشجویان در مقطع کارشناسی۱۴۰ واحد میباشد و به شرح زیر است:
دروس عمومی ۲۱ واحد
فارسی - زبان خارجه عمومی- اندیشهٔ اسلامی ۱ - اندیشهٔ اسلامی ۲ - آیین زندگی - تفسیر موضوعی قرآن - انقلاب اسلامی - تاریخ صدراسلام - تربیت بدنی ۱ - تربیت بدنی ۲ - تنظیم جمعیت وخانواده
دروس پایه ۲۲ واحد
فیزیک ۱ - فیزیک ۲ - آزمایشگاه فیزیک ۱ - آزمایشگاه فیزیک۲ - ریاضی ۱ - ریاضی ۲ - معادلات دیفرانسیل - برنامهنویسی - محاسبات عددی
دروس اصلی ۶۲ واحد
نقشهکشی صنعتی - کارگاه ورق کاری و جوش کاری - کارگاه ماشین ابزار - کارگاه برق - زبان تخصصی - کارآموزی تابستان - الکترومغناطیس - ماشینهای الکتریکی AC و DC - آزمایشگاه ماشین - مدارهای الکتریکی ۱ - آزمایشگاه مدارهای الکتریکی - مدارهای الکترونیکی - آزمایشگاه مدارهای الکترونیکی - مدارهای منطقی - آزمایشگاه مدارهای منطقی - ریاضی مهندسی - تجزیه و تحلیل سیستمها - کنترل خطی - آزمایشگاه کنترل خطی - استاتیک - دینامیک - دینامیک ماشین - مکانیک سیالات - مقاومت مصالح ۱ - مقاومت مصالح ۲ - آزمایشگاه مقاومت مصالح - طراحی اجزاء ۱ - طراحی اجزاء ۲ - پروژه
دروس تخصصی ۲۲ واحد
رباتیک (مکانیک ربات) - سنسورهای ربات - کنترل ربات - آزمایشگاه ربات - اصول میکروکامپیوترها - الکترونیک قدرت و محرکه - ارتعاشات مکانیکی - طراحی مکانیزم
دروس اختیاری ۱۳ واحد
مدارهای الکتریکی ۲ - اندازهگیری الکتریکی - مدارهای واسطه - کنترل فازی - کنترل مدرن - شبکههای عصبی - سیستمهای محرکه - یاتاقان و روغن کاری - علم مواد - آزمایشگاه ارتعاشات - طراحی ماشین با کامپیوتر
دروس کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک
هنوز وزارت علوم سرفصل دروس کارشناسی ارشد رباتیک را تصویب نکرده است. پس از تصویب اجرای آن برای تمامی دانشجویان ورودی بعد آن و کلیه دانشگاهها الزامی میشود. تا کنون دو سرفصل دانشگاه تهران و دانشگاه امیرکبیر وجود دارد.
سرفصل پیشنهادی دانشگاه صنعتی امیرکبیر در دوره کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک
کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک داری ۳۲ واحد میباشد که ۲ واحد آن سمینار، و ۶ واحد آن پروژهاست. مابقی درسها ۳ واحدی تعریف گردیدهاند.
دانشجو میبایست ۴ درس از گروه (دروس اصلی) و ۴ درس از گروه دروس اختیاری را بگذراند.
گروه دروس اصلی ۱۲ واحد
ریاضیات برای رباتیک - سینماتیک و دینامیک رباتها - ناوبری رباتها - کنترل ربات - بینایی ربات - هوش محاسباتی
گروه دروس اختیاری ۱۲ واحد
مباحث ویژه در رباتیک - رباتهای انسان نما - رباتهای پرنده -رباتهای دریایی و زیردریایی - ریز رباتها - بیو رباتیک - دو درس از دروس کارشناسی ارشد گرایشهای برق، مکانیک، و کامپیوتر با تصویب گروه - یک درس از دروس کارشناسی ارشد سایر رشتههای مهندسی و یا علوم با تصویب گروه
سرفصل پیشنهادی دانشگاه تهران در دوره کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک
دانشجو برای گذراندن دوره کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک باید حداقل ۳۲ واحد درسی و تحقیقاتی به شرح زیر را با موفقیت بگذراند.
دروس اصلی مشترک ۱۲ واحد یا بیشتر
دروس تخصصی ۱۲ واحد یا کمتر
سمینار ۲ واحد
پروژه ۶ واحد
جمع ۳۲ واحد
تعداد واحدهای دروس تخصصی به گونهای انتخاب میشد که مجموع واحدهای دروس گروه اصلی مشترک و تخصص برابر ۲۴ واحد باشد.
علاوه بر موارد فوق، هر دانشجوی این دوره که قبلاً در دوره کارشناسی دروس جبرانی را نگذرانده باشد باید با موفقیت آنها را بگذراند. از دروس جبرانی واحدی به دانشجو تعلق نمیگیرد.
دروس اصلی مشترک کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک
بینایی ماشین - ریاضیات مهندسی پیشرفته در رباتیک - طراحی مکانیزم پیشرفته - ناوبری ربات - هوش محاسباتی - هوش مصنوعی و سیستمهای کارشناس
دروس کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک گرایش ادراک و بینایی ربات
ابزار دقیق پیشرفته - ادراک محاسباتی - بینایی ماشین سه بعدی - پردازش تصویر - پردازش سیگنالهای دیجیتال - پردازش گفتار - سیستمهای چند حسگری - شناسایی آماری الگو - حسگرهای زیستی - مباحث ویژه در ادراک و بینایی ربات - کاربرد فیزیک در بینایی ربات - کاربرد معادلات دیفرانسیل پارهای عددی در بینایی ربات - نقشهبرداری و بازسازی
دروس کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک گرایش تصمیمگیری و خودمختاری ربات
اخلاق در رباتیک - برنامهریزی ربات - برنامهنویسی غیرخطی - تئوری بازی - تعامل انسان و ربات - رباتیک خودمختار - سیستمهای بلادرنگ - سیستمهای توکار I - سیستمهای توکار II - مباحث ویژه در تصمیمگیری و خودمختاری ربات - مهندسی دانش و سیستمها خبره - مهندسی شناختی - یادگیری ماشین
دروس کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک گرایش طراحی رباتهای بستر ثابت
ارتعاشات سیستمهای ممتد - استاتیک ربات پیشرفته - تحلیل ترکیبی رباتها - دینامیک اجسام منعطف - دینامیک رباتهای سری پیشرفته - دینامیک رباتهای موازی پیشرفته - ربات کابلی - سینماتیک رباتهای سری پیشرفته - سینماتیک رباتهای موازی پیشرفته - طراحی اجزا ربات پیشرفته - کاربرد آنالیز بازهای در رباتیک - کاربرد بهینهسازی محدب در رباتیک - کاربرد جبر هندسی در رباتیک - کاربرد رباتیک در پزشکی - کاربرد میکروپروسسورها و سیستمهای کامپیوتری در صنعت - مباحث ویژه در طراحی رباتهای بستر ثابت
دروس کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک گرایش طراحی رباتهای بستر سیار
بازوهای ماهر بستر سیار - بیو رباتیک - دینامیک پیشرفته - رباتهای انسان نما I - رباتهای انسان نما II - رباتهای پرنده - رباتهای چرخ دار - رباتهای دریایی و زیر دریایی - رباتهای فضایی I - رباتهای فضایی II - میکرورباتیک I - میکرورباتیک II - طراحی و ساخت به کمک کامپیوتر پیشرفته - مباحث ویژه در طراحی رباتهای بستر سیار - مدل سازی و شبیهسازی ربات - نانو رباتیک
دروس کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک گرایش هدایت و ناوبری ربات
سیستمهای چند رباتی - سیستمهای رباتیک فازی - سیستمهای کنترل پیش بین - سیستمهای کنترل تطبیقی - سیستمهای کنترل دیجیتال - سیستمهای کنترل عصبی - سیستمهای کنترل غیر خطی - سیستمهای کنترل مقاوم - سیستمهای کنترل هوشمند - مباحث ویژه در هدایت و ناوبری ربات - کاربرد کنترل بهینه در هدایت و ناوبری رباتها - هدایت ربات
دروس دکتری مهندسی رباتیک
هنوز این دوره توسط وزارت علوم تصویب نشده است. اما دانشگاه تهران به وزارت علوم، این دوره را به صورت زیر پیشنهاد داده است.
در مرحله آموزشی دوره دکتر ی مهندسی رباتیک، گذراندن ۱۸ واحد درسی در سطح کارشناسی ارشد و دکتری در یک زمینه اصلی و یک زمینه فرعی به شرح زیر اجباری است. این دروس باید متفاوت از دروسی باشد که دانشجو در دروههای قبل گذرانده است.
الف) ۱۲ واحد درسی میبایست در ارتباط با زمینه اصلی باشد.
ب) ۶ واحد درسی میبایست در ارتباط با زمینه فرعی باشد
دانشجو یانی که کلیه دروس مرحله آموزشی خود را با موفقیت گذرانده باشند لازم است در آزمون جامع که به صورت کتبی و شفاهی برگزار میگردد شرکت نمایند. این آزمون از محتویات دروس تحصیلات تکمیلی دانشجو برگزار شده و دانشجو حداکثر دوبار میتواند در آن شرکت نماید. جزئیات و شرایط برگزاری آزمون مطابق دستورالعمل مصوب شورای عالی برنامهریزی میباشد.
دانشجویانی که در امتحان جامع قبول شده باشند، در مرحله تدوین رساله ثبتنام مینمایند. تعداد واحد پروژه تحقیقاتی ۱۸ واحد است که در هر ترم ۶ واحد آن را ثبتنام می نما یند.
دروس تحصیلات تکمیلی (کارشناسی ارشد و دکتری) مهندسی رباتیک گرایش ادراک و بینایی ربات
ابزار دقیق پیشرفته - ادراک محاسباتی - بینایی ماشین - بینایی ماشین سه بعدی - پردازش تصویر - پردازش سیگنالهای دیجیتال - پردازش گفتار - سیستمهای چند حسگری - شناسایی آماری الگو - حسگرهای زیستی - مباحث ویژه در ادراک و بینایی ربات - کاربرد فیزیک در بینایی ربات - کاربرد معادلات دیفرانسیل پارهای عددی در بینایی ربات - نقشهبرداری و بازسازی
دروس تحصیلات تکمیلی (کارشناسی ارشد و دکتری) مهندسی رباتیک گرایش تصمیمگیری و خودمختاری ربات
اخلاق در رباتیک - برنامهریزی ربات - برنامهنویسی غیرخطی - تئوری بازی - تعامل انسان و ربات - رباتیک خودمختار - سیستمهای بلادرنگ - سیستمهای توکار I - سیستمهای توکار II - مباحث ویژه در تصمیمگیری و خودمختاری ربات - مهندسی دانش و سیستمها خبره - مهندسی شناختی - هوش محاسباتی - هوش مصنوعی و سیستمهای کارشناس - یادگیری ماشین
دروس تحصیلات تکمیلی (کارشناسی ارشد و دکتری) مهندسی رباتیک گرایش طراحی رباتهای بستر ثابت
ارتعاشات سیستمهای ممتد - استاتیک ربات پیشرفته - تحلیل ترکیبی رباتها - دینامیک اجسام منعطف - دینامیک رباتهای سری پیشرفته - دینامیک رباتهای موازی پیشرفته - ربات کابلی - سینماتیک رباتهای سری پیشرفته - سینماتیک رباتهای موازی پیشرفته - طراحی اجزا ربات پیشرفته - طراحی مکانیزم پیشرفته - کاربرد آنالیز بازهای در رباتیک - کاربرد بهینهسازی محدب در رباتیک - کاربرد جبر هندسی در رباتیک - کاربرد رباتیک در پزشکی - کاربرد میکروپروسسورها و سیستمهای کامپیوتری در صنعت - مباحث ویژه در طراحی رباتهای بستر ثابت
دروس تحصیلات تکمیلی (کارشناسی ارشد و دکتری) مهندسی رباتیک گرایش طراحی رباتهای بستر سیار
بازوهای ماهر بستر سیار - بیو رباتیک - دینامیک پیشرفته - رباتهای انسان نما I - رباتهای انسان نما II - رباتهای پرنده - رباتهای چرخ دار - رباتهای دریایی و زیر دریایی - رباتهای فضایی I - رباتهای فضایی II - میکرورباتیک I - میکرورباتیک II - طراحی و ساخت به کمک کامپیوتر پیشرفته - مباحث ویژه در طراحی رباتهای بستر سیار - مدل سازی و شبیهسازی ربات - نانو رباتیک
دروس تحصیلات تکمیلی (کارشناسی ارشد و دکتری) مهندسی رباتیک گرایش هدایت و ناوبری ربات
سیستمهای چند رباتی - سیستمهای رباتیک فازی - سیستمهای کنترل پیش بین - سیستمهای کنترل تطبیقی - سیستمهای کنترل دیجیتال - سیستمهای کنترل عصبی - سیستمهای کنترل غیر خطی - سیستمهای کنترل مقاوم - سیستمهای کنترل هوشمند - مباحث ویژه در هدایت و ناوبری ربات - ناوبری ربات - کاربرد کنترل بهینه در هدایت و ناوبری رباتها - هدایت ربات
دانشگاههای ایران و رباتیک
در ایران دانشگاههای زیر در مقطع کارشناسی پیوسته رشته مهندسی رباتیک دانشجو میپذیرند:
- دانشگاه صنعتی شاهرود
- دانشگاه صنعتی همدان
- دانشگاه صنعتی سیرجان
- دانشگاه مهندسی فناوریهای نوین قوچان
- مؤسسه غیرانتفاعی اقبال لاهوری مشهد
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر مجلسی
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد شبستر
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارسنجان
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد مرودشت
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد میانه
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف آباد
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد بوشهر
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد بجنورد
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد سبزوار
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرمسار
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد اقلید
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد کازرون
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد بافت
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد علیآباد کتول
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد کاشان
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان
- دانشگاه آزاد اسلامی واحد لامرد
- دانشگاه پیام نور مرکز اصفهان
- دانشگاه پیام نور مرکز اهواز
- دانشگاه پیام نور مرکز تبریز
- دانشگاه پیام نور مرکز تهران
- دانشگاه پیام نور مرکز شیراز
- دانشگاه پیام نور مرکز مشهد
- دانشگاه پیام نور مرکز سیرجان
- دانشگاه پیام نور مرکز بیرجند
- دانشگاه پیام نور مرکز قزوین
در ایران دانشگاههای زیر در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی رباتیک دانشجو میپذیرند:
- دانشگاه صنعتی امیرکبیر
- دانشگاه شاهرود
در ایران دانشگاههای زیر در مقطع دکتری رشته مهندسی رباتیک دانشجو میپذیرند:
- دانشگاه صنعتی امیرکبیر
با توجه به عدم شناخت کافی از فضای رباتیک با مفهوم اتوماسیون صنعتی و رباتیک با نگاه هوش مصنوعی و کارگر خبره رشته رباتیک از دفترچه کنکور سال ۹۴ حذف شد