گفتآوآگو با مدیر گروه دوره تحصیلات تکمیلی مهندسی رباتیک در پژوهشکده رباتیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر
جام جم آنلاین: مهندسی رباتیک را میآتوان یک شاخه علمی میانآرشتهآای محسوب کرد. یک مهندس رباتیک باید علاوه بر تسلط کامل بر الکترونیک و مخابرات با علم مکانیک و فیزیک نیز آشنا باشد. بعضی وقتآها یک مهندس رباتیک باید انسانآشناس، روانآشناس و جامعهآشناس خوبی هم باشد.
او باید از علم مواد و شیمی چیزهایی بداند و در برخی پروژهآهای خاص برود سراغ زیستآشناسی و شاید هم میکروبآشناسی. از زمانی که اولین رباتآها ساخته شدهآاند تا به امروز فقط فناوری و دانش رباتیک نبوده که روز به روز پیشرفت کرده و توسعه یافته بلکه در کنار توسعه فناوری کاربردهای رباتآها نیز دائما افزایش یافته به گونهآای که امروز دیگر تقریبا در همه ارکان زندگی بشر قابل کاربرد هستند. رباتآها هم دیگر تنها یک موضوع هیجانآانگیز و علمی و تخیلی نیستند. رباتآها امروزه در صنایع، در کاوشآهایی که انسان به دلیل شرایط مختلفی قادر به حضور در محیط انجام آنها نیست، در پزشکی، در رانندگی، در خانهآهای ما و در کنار فرزندانمان حضور دارند. این همه اهمیت و حضور روزافزون رباتآها در ارکان مختلف زندگی بشر باعث شده تا اهمیت مهندسی رباتیک و آموزش آن دائما در حال افزایش باشد. همین دلیل برایمان کافی بود تا به سراغ یکی از اساتید باسابقه کشور در این حوزه برویم و به بهانه آغاز پذیرش دانشجو در دوره کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک که برای اولین بار در ایران، در دانشگاه صنعتی امیرکبیر صورت پذیرفته است، با وی به گفتآوگو بنشینیم.
دکتر سعید شیری قیداری، عضو هیات علمی دانشکده مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مدیرگروه دوره تحصیلات تکمیلی مهندسی رباتیک در پژوهشکده رباتیک دانشگاه امیر کبیر است که تحصیلات خود را در زمینه رباتیک در کشور ژاپن به پایان رسانیده و از سالآها پیش به عنوان یک مروج و مدرس رباتیک کار خود را آغاز نموده و برای بسیاری از علاقهآمندان به دانش و فناوری ساخت و بهآکارگیری رباتآها، چهرهآای شناخته شده است.
آیا ما به هر وسیله خودکاری میآتوانیم ربات بگوییم؟
ربات 2 ویژگی خاص دارد: اول اینآکه یک ربات باید قابلیت برنامهآآریزی داشته باشد. یعنی بتوانیم از یک ابزار مکانیکی انتظار داشته باشیم با توجه به نیازهای ما کارهای مختلفی انجام دهد و دوم اینآکه بتواند مثل هر ابزار مکانیکی دیگری حرکت کند یا جابهآجا شود. به زبان مهندسیآتر باید چند درجه آزادی داشته باشد. یعنی مثلا بچرخد، به جلو یا عقب برود یا بازوهایش بتوانند در چند جهت حرکت کنند. حال بعضی وقتآها این سوال مطرح میآشود که به طور مثال آیا دستگاه بطری پر کن که در کارخانهآهای نوشابهآسازی به کار میآرود هم یک ربات است؟ و جواب اینآکه دستگاه برای منظور خاصی ساخته شده است و قابل برنامهآریزی نیست و نمیآتوان از آن انتظار داشت که برای مثال علاوه بر بطری پر کردن فردا یک کار تقریبا مشابه دیگری را هم انجام دهد و در نتیجه یک ربات نیست.
خب طبیعی است که انتظار داشته باشیم رباتآها را مهندسان رباتیک طراحی کنند و بسازند. لطفا به طور خلاصه بیان فرمایید رشته مهندسی رباتیک چیست؟
تعریف مهندسی رباتیک شامل 2 کلمه مهندسی و رباتیک است، رباتیک ارتباط هوشمندانه بین سنسورها (حسگرها) و محرکآها یا عملگرها است، برای برقراری این ارتباط ما یکسری مهارتآهای مهندسی را نیاز داریم، در شناخت سنسورها، محرکآها و برقراری ارتباط بین این بخشآها برای ساخت ربات هوشمند و برنامهآنویسی و برنامهآریزی آن قابلیتآهای فراوانی مورد نیاز است که بسیاری از این قابلیتآها در قالب رشتهآهای مهندسی که در دورهآهای لیسانس تدریس میآشوند ارائه میآگردد که از جمله میآتوان به مهندسی برق و الکترونیک، مهندسی کامپیوتر و برنامهآنویسی و مهندسی مکانیک اشاره کرد. ما در مهندسی رباتیک چکیده مختصر و مفیدی از همه آنها را به دانشجویان آموزش و به آنها یاد میآدهیم که از همه این قابلیتآها و مهارتآها چگونه در کنار هم استفاده نمایند. دانشجویان همچنین یاد میآگیرند چگونه با ترکیب سایر رشتهآهای مهندسی و غیرمهندسی، دیدگاه کاری مناسبی در زمینه طراحی رباتآهای مختلف به دست آورند. این یک تعریف کلاسیک از مهندسی رباتیک است.
خیلی وقتآها زمانی که صحبت از مهندسی رباتیک میآشود ما با واژه جدید دیگری به نام مکاترونیک روبهآرو میآشویم. اصولا تفاوت رباتیک و مکاترونیک در چیست؟
یک مقایسهآای میآکنم، از لحاظ دستهآبندی میآشود رباتیک را شاخهآای از مکاترونیک دانست. این شباهت است ولی تفاوت این است که رباتیک روی هر سیستم مکاترونیکی کار نمیآکند، روی بخش خاصی کار میآکند، تفاوت دیگر این است که ما در این رشته باعث تغییر رویه افراد نمیآشویم. به طور مثال یک دانشجوی مکانیک را آورده و قابلیتآهای مکانیکی او را در راستای یک هدف رباتیکی تقویت میآکنیم. برخلاف مکاترونیک که یک مهندس برق را آورده و یک قسمتی از هوش و یک قسمتی از مکانیک را به او یاد میآدهند که در نهایت یک توانایی بینابینی تولید گردد.
ما در مهندسی رباتیک تاکید به قابلیتآهای فرد در لیسانس داشته و یاد گرفتن موضوعات رباتیکی مرتبط را هدف قرار میآدهیم.
اصولا میآبینیم که نسل جوان به بحث رباتیک و ساخت ربات خیلی علاقهآمند است. ربات چه ویژگی جذابی دارد یا بهتر است بگویم چرا ربات؟
رباتیک یک ویژگی دارد که در باقی رشتهآها یا دیده نمیآشود یا کمتر دیده میآشود و آن نمود عینی ربات است. در باقی رشتهآها شاید بیشتر پایانآنامهآها یا تحقیقات به صورت شبیهآسازی یا مدلآسازی باشد، اما رشته مهندسی رباتیک نمود عملی و عینی دارد که آن یک ربات است که ساخته میآشود. به طور مثال در رشته هوش مصنوعی در نهایت تحقیقات به صورت یک کتاب منتشر میآشود ولی رباتیک هم همان هوش مصنوعی را به کار میآگیرد ولی چون نمود عینی و عملی دارد هیجانآانگیز آاست و از این لحاظ برای مردم به نوعی جذاب است و از طرفی صنعت پیشرفته در جهان به ربات پیوند خورده است.
به طور مثال ژاپن مساحتی به اندازه استان گیلان و مازندران ما دارد و از بزرگآترین تولیدکنندگان جهان است که این نقش از طریق اتوماسیون و رباتیک به دست آمده است. کل رباتآهای کشور آمریکا حدود یک سوم رباتآهایی است که در کشور ژاپن مشغول خدمت هستند و این شاید به دلیل جمعیت کم ژاپن است که با ربات جبران شده و همچنین امروزه تصور ایجاد یک صنعت پیشرفته بدون بهرهآگیری از ربات امکان ندارد و تقریبا محال است که یک صنعتگر بتواند محصولی را به تولید انبوه برساند و از ربات استفاده نکند که در آن صورت قادر نخواهد بود کیفیت یکسانی را در همه محصولات خود به مشتریانش ارائه نماید.
آیا مهندسی رباتیک یک نیاز جامعه امروز است؟
سیر صعودی مقالات علمی در زمینه رباتیک نشان میآدهد که این شاخه مهندسی تا حدود 10 سال آینده یکی از 10 صنعت برتر دنیا و یکی از محورهای موفق کسب و کار جهان پیشرفته خواهد بود و این یک آینده خیلی نزدیک است. پس ما باید برای آن دوران آماده باشیم. این شاخه مهندسی از آنجا که خیلی مستقیم با زندگی مردم در ارتباط است، یک منبع مهم کسب درآمد است. اگر متخصصان ربات بسازند علاوه بر فروش داخلی کار صادرات نیز میآتوانند انجام دهند. به طور مثال یک دانشجوی ایرانی که اکنون در آلمان زندگی میآکند، یک ماژول معروف پردازش تصویر را درست کرده و به فروش میآرساند، یا شرکتآهای مختلف دانشآبنیانی که اکنون از میان فارغآالتحصیلان علاقهآمند به رباتیک در ایران تشکیل گردیده و در بخش به روز رسانی، اتوماسیون و هوشمند کردن صنایع و کارخانهآها در ایران و حتی فروش رباتآهای خاص به کشورهای خاورمیانه فعالیت دارند که البته تعداد آنها هنوز محدود است.
برای ورود به این صنعت ما باید متخصص تربیت کنیم، در همین حال صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، فضایی و... در ایران از ربات بهرهمند هستند، حتی شکلاتآسازی در صنعت بستهآبندی خود نیازمند ربات است تا تولیدی انبوه و با کیفیت را ارائه نماید. این صنایع آموزش میآخواهند تا برای این سیستمآها متخصص طراحی و هدایت تربیت نماید. بازار کار رباتیک در ایران و جهان بسیار زیاد است و ضمنا در ایران علاقهآمندان رباتیک زیادی وجود دارند که هرساله در تعداد بسیاری از مسابقات ملی یا بینآالمللی رباتیک شرکت میآکنند و قطعا رشته مهندسی ربایتک پاسخگوی عطش فراوان آنها برای دانستن و نیاز و درخواست فراوان جامعه برای کالاهای رباتیک است که رفاه بیشتری به مردم تقدیم میآکند. رشته مهندسی رباتیک از سالآهای بسیار قبل در دانشگاهآهای معتبر دنیا مانند کارنگی ملون، جرجیا و بسیاری دیگر وجود داشته است.
شما به مسابقات رباتیک اشاره کردید. تاثیر این مسابقات در آموزش نسل جدید مهندسان رباتیک چیست؟
اگر به شما امروز یک هلیکوپتر کنترل از راه دور مدرن بدهند چه میآکنید؟ کار با آن را به طور دقیق بلد نیستید! آموزش دقیق برای استفاده از سیستمآها، آموزش کار تیمی، خلاقیت و فکر خلاقانه از اهداف اصلی ربوکاپ است که یکی از مسابقات بینآالمللی بزرگ رباتیک در سطح جهان است. در اصل ما در نظامآهای آموزشی آنقدرها پروژه محور نیستیم و این یعنی دانشجویان ما با بندرت از موهبت کار تیمی، طراحی و ساخت و ارزیابی محصول در مقایسه با دیگران بهرهآمند میآشوند، اما در جریان اینآگونه مسابقات این مهم بدون سرمایهآگذاری زیاد دولتی و برای رفع این ضعف بزرگ نظام آموزشی میسر گردیده است. آموزش دانشجویان و دانشآآموزان، دختران و پسران برای یادگیری نگاه سیستمی، کار فنی و کار تیمی، مهارتآهای مدیریتی در بخش فنی و بسیاری موضوعات دیگر مسائلی است که این نوع مسابقات در ایران و جهان در آموزش آن نقش مهمی را ایفا کردهآاند.
چرا دانشگاه صنعتی امیرکبیر تا این حد روی رباتیک تمرکز دارد. از سالآهای دور اسم این دانشگاه و رباتیک با هم پیوند داشته است؟
این مساله برمیآگردد به سالآهای اول انقلاب برای رسیدن به خودکفایی و تولیدات، ربات هم از همین دست است و برای شکوفایی کشور روی این مساله اساتید و دانشجویان این دانشگاه و البته سایر دانشگاهآهای فنی کشور سالآها فکر و تحقیق کردند. البته صنعتی بودن دانشگاه امیرکبیر و دیدگاهآهای خاص این دانشگاه در تولید دانش و فناوری در کشور نیز مزید علت شد تا ما در این دانشگاه به شکلی دائمی همراه این فناوری مدرن حرکت کنیم.
ویژگی پژوهشکده و رشته مهندسی رباتیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر چیست؟
تجربه و سابقه اساتید این دانشگاه در علم رباتیک که خب طبیعی است این تجربه براحتی در اختیار دانشجویان قرار میآگیرد و از سوی دیگر گستردگی این پژوهشکده در کل دانشگاه و ارتباط آن با تقریبا همه دانشکدهآهای فنی و همچنین وجود آزمایشگاهآهای مجهزی مانند آزمایشگاه ربات انسانآنما در دانشکده مکانیک، آزمایشگاه ربات خانگی در دانشکده کامپیوتر، آزمایشگاه ربات سیار در دانشکده برق و برخی دیگر از آزمایشگاهآها و تجهیزات خاص از ویژگیآهای مهندسی رباتیک امیرکبیر و پژوهشکده رباتیک این دانشگاه است. در این پژوهشکده دانشجویان دروس مختلفی را میآگذرانند، درسآهایی مانند سینماتیک و دینامیک، کنترل ربات، ناوبری ربات، هوش محاسباتی، بینایی ماشین، درسآهای خاص مثل رباتآهای پرنده، ریزرباتآها، رباتآهای الهام گرفته از طبیعت و دهآها موضوع جذاب دیگر که سعی میآشود با استفاده از این امکانات، متخصصان و دانشمندان توانمندی به جامعه و صنعت تحویل گردد.
از چه زمانی پذیرش دانشجویان در رشته کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک آغاز میآگردد؟
امسال برای اولین بار در دانشگاه صنعتی امیرکبیر رشته مهندسی رباتیک در مقطع کارشناسی ارشد در پژوهشگاه رباتیک دانشگاه امیرکبیر ارائه گردید. این رشته وابسته به دانشکده خاصی نیست و به نسبت نیازهای مختلفی که از لحاظ درسآهای این رشته وجود دارد کلاسآهای این رشته در دانشکدهآهای مختلفی توسط اساتید پژوهشکده ارائه میآگردد و آزمایشگاهآهای مورد نیاز نیز در دانشکدهآهای مختلف این دانشگاه گسترده شده است. اساتید این رشته از اساتید دانشکدهآهای برق، کامپیوتر، مهندسی پزشکی، مکانیک و ریاضی و فیزیک هستند. ورودیآهای این رشته از 3 گرایش برق، کامپیوتر و مکانیک انتخاب میآگردند. به طور مثال در کنکور دانشجویانی که رشته آنها مهندسی برق بوده است درسآهای مرتبط با رباتیک را امتحان میآدهند و در صورت پذیرش وارد این رشته میآشوند.
از نخبگان مرتبط با رباتیک نیز مانند مقامآآوران در جشنواره خوارزمی و همچنین مسابقات بینآالمللی ربوکاپ تحت قوانین بنیاد ملی نخبگان پذیرش انجام میآگردد، البته هنوز مسابقاتی مانند مسابقات بینآالمللی ایران اپن مشمول این قانون نیستند ولی در حال مذاکره برای پذیرش از میان مسابقات داخلی نیز هستیم.
همان طور که استحضار دارید در ایران از حدود 8 سال پیش رشته مهندسی رباتیک در مقطع لیسانس در دانشگاهآهای مختلف تدریس میآشده و در این میان شاید بتوان به دانشگاه صنعتی شاهرود اشاره کرد که اولین مرکز آموزش عالی بود که اقدام به راه اندازی مقطع لیسانس این رشته نمود. حال و با توجه به صحبتآهای شما این سوال مطرح میآشود دانشجویانی که رشته مهندسی رباتیک را در دوره لیسانس به پایان رساندهآاند چگونه میآتوانند وارد این رشته شوند؟
این دانشجویان نیز اگر در دوره تحصیلی خود ممتاز باشند پذیرش میآشوند ولی باقی این دانشجویان باید در 3 گرایش برق، مکانیک یا کامپیوتر کنکور دهند و گرایش رباتیک را انتخاب نمایند تا در صورت قبولی ادامه تحصیل دهند، زیرا هنوز سازمان سنجش برای این گروه از دانشجویان گرایش خاصی در نظر نگرفته است و احتمالا به زودی این مساله رفع میآگردد.
من خود شخصا در هفته ملی رباتیک در اردیبهشت امسال در دانشگاه شاهرود حضور داشتم و شاهد توانایی بالای دانشجویان مقطع لیسانس این رشته بودم، اما آنها از مسائلی مانند نبود دوره فوقآلیسانس رباتیک، نبود بازار کار مناسب در آینده و حجم بالای درسآها در این رشته که ترکیبی از مهمآترین درسآهای 3 رشته برق، مکانیک و کامپیوتر بود ابراز نگرانی میآکردند و مثلا میآگفتند شاید بهتر بود در رشتهآای خاص تحصیل کرده و بعد در بحث رباتیک کار تیمی انجام داده و در گرایش تخصصی خود به پژوهشآهای مرتبط با رباتیک میآپرداختند. نظر شما درباره این گونه مسائل چیست؟
من معتقدم فرآیندی که در دانشگاه صنعتی شاهرود طی شده صحیح است و باید این حجم از درسآها در دوره کارشناسی مطابق روش دانشگاه شاهرود تدریس شوند. زیرا در این مقطع تحصیلی دانشجویان زمان بیشتری در اختیار دارند و این مساله با ماهیت صنعت در کشور ما که اکثرا تخصصی نیست مطابقت خوبی دارد و ضمنا این روش باعث به وجود آمدن دیدگاهی میآشود که در فرآیندهای صنعتی که باید نگاه سیستمی داشت و از این مهارتآها در کنار هم بهره برد بسیار مفید است. از نظر من حتی رشتهآای مانند مکاترونیک هم شاید باید در مقطع لیسانس ارائه گردد زیرا زمان زیادتر است برای فراگیری حجم انبوهی از مسائل و در ضمن اکثر صنعت ما واقعا سیستمی است تا تخصصی مگر در مراکزی خاص. نکته قابل توجه و مهم این است که دانشآآموختگان این رشته در مقطع لیسانس برای این گونه فعالیتآها در صنعت ما عالی هستند و به عنوان کارشناس در صنعت، من مطمئن هستم اگر کار تبلیغاتی و آشنایی صنایع با این بخش بهتر صورت گیرد این داوطلبان در استخدام مشکلی نخواهند داشت.
نمونه قابل بیان در تایید حرفآهایم علاقهآمندان به رباتیکی هستند که در مسابقات ربوکاپ شرکت میآنمایند و به خاطر انجام پروژهآها و مهارتآهایی که در این فعالیتآها کسب کردهآاند از لحاظ پیدا کردن کار دلخواه چه در هنگام تحصیل و چه بعد از فارغآالتحصیلی شاهد موفقیت آنها به شکل قابل قبولی هستیم پس من اطمینان دارم که دانشآآموختگان این رشته بسیار بهتر بوده و باید موفقآتر هم باشند البته اگر شناسایی این رشته به صنایع بهتر انجام گردد. متخصصان تحصیلکرده در مقاطع مختلف رشته مهندسی رباتیک میآتوانند نیاز صنعت را بخوبی برآورده سازند، باید این رشته را برای صنایع بهتر معرفی نماییم.
ذکر این نکته هم مهم است که دانشگاه یک بخش از ایجاد مهارت در دانشجویان است، اما دانشجویان باید خود با مطالعه بیشتر و مشاوره اساتید مهارتآهای خاصی را در خود تقویت کنند، مانند مهارت کار با سیستمآهای فنی، دانشگاه بخشی از فرآیند یادگیری است، بخش مهمی از این فرآیند بستگی به تلاش مخاطب دارد تا چرخه مهارتآهایش بخصوص برای ورود به صنعت کامل شود.
تهیه کننده: آریا صبوری
منبع: جامآجم چهارشنبه 09 آذر 1390
جام جم آنلاین: مهندسی رباتیک را میآتوان یک شاخه علمی میانآرشتهآای محسوب کرد. یک مهندس رباتیک باید علاوه بر تسلط کامل بر الکترونیک و مخابرات با علم مکانیک و فیزیک نیز آشنا باشد. بعضی وقتآها یک مهندس رباتیک باید انسانآشناس، روانآشناس و جامعهآشناس خوبی هم باشد.
او باید از علم مواد و شیمی چیزهایی بداند و در برخی پروژهآهای خاص برود سراغ زیستآشناسی و شاید هم میکروبآشناسی. از زمانی که اولین رباتآها ساخته شدهآاند تا به امروز فقط فناوری و دانش رباتیک نبوده که روز به روز پیشرفت کرده و توسعه یافته بلکه در کنار توسعه فناوری کاربردهای رباتآها نیز دائما افزایش یافته به گونهآای که امروز دیگر تقریبا در همه ارکان زندگی بشر قابل کاربرد هستند. رباتآها هم دیگر تنها یک موضوع هیجانآانگیز و علمی و تخیلی نیستند. رباتآها امروزه در صنایع، در کاوشآهایی که انسان به دلیل شرایط مختلفی قادر به حضور در محیط انجام آنها نیست، در پزشکی، در رانندگی، در خانهآهای ما و در کنار فرزندانمان حضور دارند. این همه اهمیت و حضور روزافزون رباتآها در ارکان مختلف زندگی بشر باعث شده تا اهمیت مهندسی رباتیک و آموزش آن دائما در حال افزایش باشد. همین دلیل برایمان کافی بود تا به سراغ یکی از اساتید باسابقه کشور در این حوزه برویم و به بهانه آغاز پذیرش دانشجو در دوره کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک که برای اولین بار در ایران، در دانشگاه صنعتی امیرکبیر صورت پذیرفته است، با وی به گفتآوگو بنشینیم.
دکتر سعید شیری قیداری، عضو هیات علمی دانشکده مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مدیرگروه دوره تحصیلات تکمیلی مهندسی رباتیک در پژوهشکده رباتیک دانشگاه امیر کبیر است که تحصیلات خود را در زمینه رباتیک در کشور ژاپن به پایان رسانیده و از سالآها پیش به عنوان یک مروج و مدرس رباتیک کار خود را آغاز نموده و برای بسیاری از علاقهآمندان به دانش و فناوری ساخت و بهآکارگیری رباتآها، چهرهآای شناخته شده است.
آیا ما به هر وسیله خودکاری میآتوانیم ربات بگوییم؟
ربات 2 ویژگی خاص دارد: اول اینآکه یک ربات باید قابلیت برنامهآآریزی داشته باشد. یعنی بتوانیم از یک ابزار مکانیکی انتظار داشته باشیم با توجه به نیازهای ما کارهای مختلفی انجام دهد و دوم اینآکه بتواند مثل هر ابزار مکانیکی دیگری حرکت کند یا جابهآجا شود. به زبان مهندسیآتر باید چند درجه آزادی داشته باشد. یعنی مثلا بچرخد، به جلو یا عقب برود یا بازوهایش بتوانند در چند جهت حرکت کنند. حال بعضی وقتآها این سوال مطرح میآشود که به طور مثال آیا دستگاه بطری پر کن که در کارخانهآهای نوشابهآسازی به کار میآرود هم یک ربات است؟ و جواب اینآکه دستگاه برای منظور خاصی ساخته شده است و قابل برنامهآریزی نیست و نمیآتوان از آن انتظار داشت که برای مثال علاوه بر بطری پر کردن فردا یک کار تقریبا مشابه دیگری را هم انجام دهد و در نتیجه یک ربات نیست.
خب طبیعی است که انتظار داشته باشیم رباتآها را مهندسان رباتیک طراحی کنند و بسازند. لطفا به طور خلاصه بیان فرمایید رشته مهندسی رباتیک چیست؟
تعریف مهندسی رباتیک شامل 2 کلمه مهندسی و رباتیک است، رباتیک ارتباط هوشمندانه بین سنسورها (حسگرها) و محرکآها یا عملگرها است، برای برقراری این ارتباط ما یکسری مهارتآهای مهندسی را نیاز داریم، در شناخت سنسورها، محرکآها و برقراری ارتباط بین این بخشآها برای ساخت ربات هوشمند و برنامهآنویسی و برنامهآریزی آن قابلیتآهای فراوانی مورد نیاز است که بسیاری از این قابلیتآها در قالب رشتهآهای مهندسی که در دورهآهای لیسانس تدریس میآشوند ارائه میآگردد که از جمله میآتوان به مهندسی برق و الکترونیک، مهندسی کامپیوتر و برنامهآنویسی و مهندسی مکانیک اشاره کرد. ما در مهندسی رباتیک چکیده مختصر و مفیدی از همه آنها را به دانشجویان آموزش و به آنها یاد میآدهیم که از همه این قابلیتآها و مهارتآها چگونه در کنار هم استفاده نمایند. دانشجویان همچنین یاد میآگیرند چگونه با ترکیب سایر رشتهآهای مهندسی و غیرمهندسی، دیدگاه کاری مناسبی در زمینه طراحی رباتآهای مختلف به دست آورند. این یک تعریف کلاسیک از مهندسی رباتیک است.
خیلی وقتآها زمانی که صحبت از مهندسی رباتیک میآشود ما با واژه جدید دیگری به نام مکاترونیک روبهآرو میآشویم. اصولا تفاوت رباتیک و مکاترونیک در چیست؟
یک مقایسهآای میآکنم، از لحاظ دستهآبندی میآشود رباتیک را شاخهآای از مکاترونیک دانست. این شباهت است ولی تفاوت این است که رباتیک روی هر سیستم مکاترونیکی کار نمیآکند، روی بخش خاصی کار میآکند، تفاوت دیگر این است که ما در این رشته باعث تغییر رویه افراد نمیآشویم. به طور مثال یک دانشجوی مکانیک را آورده و قابلیتآهای مکانیکی او را در راستای یک هدف رباتیکی تقویت میآکنیم. برخلاف مکاترونیک که یک مهندس برق را آورده و یک قسمتی از هوش و یک قسمتی از مکانیک را به او یاد میآدهند که در نهایت یک توانایی بینابینی تولید گردد.
ما در مهندسی رباتیک تاکید به قابلیتآهای فرد در لیسانس داشته و یاد گرفتن موضوعات رباتیکی مرتبط را هدف قرار میآدهیم.
اصولا میآبینیم که نسل جوان به بحث رباتیک و ساخت ربات خیلی علاقهآمند است. ربات چه ویژگی جذابی دارد یا بهتر است بگویم چرا ربات؟
رباتیک یک ویژگی دارد که در باقی رشتهآها یا دیده نمیآشود یا کمتر دیده میآشود و آن نمود عینی ربات است. در باقی رشتهآها شاید بیشتر پایانآنامهآها یا تحقیقات به صورت شبیهآسازی یا مدلآسازی باشد، اما رشته مهندسی رباتیک نمود عملی و عینی دارد که آن یک ربات است که ساخته میآشود. به طور مثال در رشته هوش مصنوعی در نهایت تحقیقات به صورت یک کتاب منتشر میآشود ولی رباتیک هم همان هوش مصنوعی را به کار میآگیرد ولی چون نمود عینی و عملی دارد هیجانآانگیز آاست و از این لحاظ برای مردم به نوعی جذاب است و از طرفی صنعت پیشرفته در جهان به ربات پیوند خورده است.
به طور مثال ژاپن مساحتی به اندازه استان گیلان و مازندران ما دارد و از بزرگآترین تولیدکنندگان جهان است که این نقش از طریق اتوماسیون و رباتیک به دست آمده است. کل رباتآهای کشور آمریکا حدود یک سوم رباتآهایی است که در کشور ژاپن مشغول خدمت هستند و این شاید به دلیل جمعیت کم ژاپن است که با ربات جبران شده و همچنین امروزه تصور ایجاد یک صنعت پیشرفته بدون بهرهآگیری از ربات امکان ندارد و تقریبا محال است که یک صنعتگر بتواند محصولی را به تولید انبوه برساند و از ربات استفاده نکند که در آن صورت قادر نخواهد بود کیفیت یکسانی را در همه محصولات خود به مشتریانش ارائه نماید.
آیا مهندسی رباتیک یک نیاز جامعه امروز است؟
سیر صعودی مقالات علمی در زمینه رباتیک نشان میآدهد که این شاخه مهندسی تا حدود 10 سال آینده یکی از 10 صنعت برتر دنیا و یکی از محورهای موفق کسب و کار جهان پیشرفته خواهد بود و این یک آینده خیلی نزدیک است. پس ما باید برای آن دوران آماده باشیم. این شاخه مهندسی از آنجا که خیلی مستقیم با زندگی مردم در ارتباط است، یک منبع مهم کسب درآمد است. اگر متخصصان ربات بسازند علاوه بر فروش داخلی کار صادرات نیز میآتوانند انجام دهند. به طور مثال یک دانشجوی ایرانی که اکنون در آلمان زندگی میآکند، یک ماژول معروف پردازش تصویر را درست کرده و به فروش میآرساند، یا شرکتآهای مختلف دانشآبنیانی که اکنون از میان فارغآالتحصیلان علاقهآمند به رباتیک در ایران تشکیل گردیده و در بخش به روز رسانی، اتوماسیون و هوشمند کردن صنایع و کارخانهآها در ایران و حتی فروش رباتآهای خاص به کشورهای خاورمیانه فعالیت دارند که البته تعداد آنها هنوز محدود است.
برای ورود به این صنعت ما باید متخصص تربیت کنیم، در همین حال صنایع مختلفی از جمله خودروسازی، فضایی و... در ایران از ربات بهرهمند هستند، حتی شکلاتآسازی در صنعت بستهآبندی خود نیازمند ربات است تا تولیدی انبوه و با کیفیت را ارائه نماید. این صنایع آموزش میآخواهند تا برای این سیستمآها متخصص طراحی و هدایت تربیت نماید. بازار کار رباتیک در ایران و جهان بسیار زیاد است و ضمنا در ایران علاقهآمندان رباتیک زیادی وجود دارند که هرساله در تعداد بسیاری از مسابقات ملی یا بینآالمللی رباتیک شرکت میآکنند و قطعا رشته مهندسی ربایتک پاسخگوی عطش فراوان آنها برای دانستن و نیاز و درخواست فراوان جامعه برای کالاهای رباتیک است که رفاه بیشتری به مردم تقدیم میآکند. رشته مهندسی رباتیک از سالآهای بسیار قبل در دانشگاهآهای معتبر دنیا مانند کارنگی ملون، جرجیا و بسیاری دیگر وجود داشته است.
شما به مسابقات رباتیک اشاره کردید. تاثیر این مسابقات در آموزش نسل جدید مهندسان رباتیک چیست؟
اگر به شما امروز یک هلیکوپتر کنترل از راه دور مدرن بدهند چه میآکنید؟ کار با آن را به طور دقیق بلد نیستید! آموزش دقیق برای استفاده از سیستمآها، آموزش کار تیمی، خلاقیت و فکر خلاقانه از اهداف اصلی ربوکاپ است که یکی از مسابقات بینآالمللی بزرگ رباتیک در سطح جهان است. در اصل ما در نظامآهای آموزشی آنقدرها پروژه محور نیستیم و این یعنی دانشجویان ما با بندرت از موهبت کار تیمی، طراحی و ساخت و ارزیابی محصول در مقایسه با دیگران بهرهآمند میآشوند، اما در جریان اینآگونه مسابقات این مهم بدون سرمایهآگذاری زیاد دولتی و برای رفع این ضعف بزرگ نظام آموزشی میسر گردیده است. آموزش دانشجویان و دانشآآموزان، دختران و پسران برای یادگیری نگاه سیستمی، کار فنی و کار تیمی، مهارتآهای مدیریتی در بخش فنی و بسیاری موضوعات دیگر مسائلی است که این نوع مسابقات در ایران و جهان در آموزش آن نقش مهمی را ایفا کردهآاند.
چرا دانشگاه صنعتی امیرکبیر تا این حد روی رباتیک تمرکز دارد. از سالآهای دور اسم این دانشگاه و رباتیک با هم پیوند داشته است؟
این مساله برمیآگردد به سالآهای اول انقلاب برای رسیدن به خودکفایی و تولیدات، ربات هم از همین دست است و برای شکوفایی کشور روی این مساله اساتید و دانشجویان این دانشگاه و البته سایر دانشگاهآهای فنی کشور سالآها فکر و تحقیق کردند. البته صنعتی بودن دانشگاه امیرکبیر و دیدگاهآهای خاص این دانشگاه در تولید دانش و فناوری در کشور نیز مزید علت شد تا ما در این دانشگاه به شکلی دائمی همراه این فناوری مدرن حرکت کنیم.
ویژگی پژوهشکده و رشته مهندسی رباتیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر چیست؟
تجربه و سابقه اساتید این دانشگاه در علم رباتیک که خب طبیعی است این تجربه براحتی در اختیار دانشجویان قرار میآگیرد و از سوی دیگر گستردگی این پژوهشکده در کل دانشگاه و ارتباط آن با تقریبا همه دانشکدهآهای فنی و همچنین وجود آزمایشگاهآهای مجهزی مانند آزمایشگاه ربات انسانآنما در دانشکده مکانیک، آزمایشگاه ربات خانگی در دانشکده کامپیوتر، آزمایشگاه ربات سیار در دانشکده برق و برخی دیگر از آزمایشگاهآها و تجهیزات خاص از ویژگیآهای مهندسی رباتیک امیرکبیر و پژوهشکده رباتیک این دانشگاه است. در این پژوهشکده دانشجویان دروس مختلفی را میآگذرانند، درسآهایی مانند سینماتیک و دینامیک، کنترل ربات، ناوبری ربات، هوش محاسباتی، بینایی ماشین، درسآهای خاص مثل رباتآهای پرنده، ریزرباتآها، رباتآهای الهام گرفته از طبیعت و دهآها موضوع جذاب دیگر که سعی میآشود با استفاده از این امکانات، متخصصان و دانشمندان توانمندی به جامعه و صنعت تحویل گردد.
از چه زمانی پذیرش دانشجویان در رشته کارشناسی ارشد مهندسی رباتیک آغاز میآگردد؟
امسال برای اولین بار در دانشگاه صنعتی امیرکبیر رشته مهندسی رباتیک در مقطع کارشناسی ارشد در پژوهشگاه رباتیک دانشگاه امیرکبیر ارائه گردید. این رشته وابسته به دانشکده خاصی نیست و به نسبت نیازهای مختلفی که از لحاظ درسآهای این رشته وجود دارد کلاسآهای این رشته در دانشکدهآهای مختلفی توسط اساتید پژوهشکده ارائه میآگردد و آزمایشگاهآهای مورد نیاز نیز در دانشکدهآهای مختلف این دانشگاه گسترده شده است. اساتید این رشته از اساتید دانشکدهآهای برق، کامپیوتر، مهندسی پزشکی، مکانیک و ریاضی و فیزیک هستند. ورودیآهای این رشته از 3 گرایش برق، کامپیوتر و مکانیک انتخاب میآگردند. به طور مثال در کنکور دانشجویانی که رشته آنها مهندسی برق بوده است درسآهای مرتبط با رباتیک را امتحان میآدهند و در صورت پذیرش وارد این رشته میآشوند.
از نخبگان مرتبط با رباتیک نیز مانند مقامآآوران در جشنواره خوارزمی و همچنین مسابقات بینآالمللی ربوکاپ تحت قوانین بنیاد ملی نخبگان پذیرش انجام میآگردد، البته هنوز مسابقاتی مانند مسابقات بینآالمللی ایران اپن مشمول این قانون نیستند ولی در حال مذاکره برای پذیرش از میان مسابقات داخلی نیز هستیم.
همان طور که استحضار دارید در ایران از حدود 8 سال پیش رشته مهندسی رباتیک در مقطع لیسانس در دانشگاهآهای مختلف تدریس میآشده و در این میان شاید بتوان به دانشگاه صنعتی شاهرود اشاره کرد که اولین مرکز آموزش عالی بود که اقدام به راه اندازی مقطع لیسانس این رشته نمود. حال و با توجه به صحبتآهای شما این سوال مطرح میآشود دانشجویانی که رشته مهندسی رباتیک را در دوره لیسانس به پایان رساندهآاند چگونه میآتوانند وارد این رشته شوند؟
این دانشجویان نیز اگر در دوره تحصیلی خود ممتاز باشند پذیرش میآشوند ولی باقی این دانشجویان باید در 3 گرایش برق، مکانیک یا کامپیوتر کنکور دهند و گرایش رباتیک را انتخاب نمایند تا در صورت قبولی ادامه تحصیل دهند، زیرا هنوز سازمان سنجش برای این گروه از دانشجویان گرایش خاصی در نظر نگرفته است و احتمالا به زودی این مساله رفع میآگردد.
من خود شخصا در هفته ملی رباتیک در اردیبهشت امسال در دانشگاه شاهرود حضور داشتم و شاهد توانایی بالای دانشجویان مقطع لیسانس این رشته بودم، اما آنها از مسائلی مانند نبود دوره فوقآلیسانس رباتیک، نبود بازار کار مناسب در آینده و حجم بالای درسآها در این رشته که ترکیبی از مهمآترین درسآهای 3 رشته برق، مکانیک و کامپیوتر بود ابراز نگرانی میآکردند و مثلا میآگفتند شاید بهتر بود در رشتهآای خاص تحصیل کرده و بعد در بحث رباتیک کار تیمی انجام داده و در گرایش تخصصی خود به پژوهشآهای مرتبط با رباتیک میآپرداختند. نظر شما درباره این گونه مسائل چیست؟
من معتقدم فرآیندی که در دانشگاه صنعتی شاهرود طی شده صحیح است و باید این حجم از درسآها در دوره کارشناسی مطابق روش دانشگاه شاهرود تدریس شوند. زیرا در این مقطع تحصیلی دانشجویان زمان بیشتری در اختیار دارند و این مساله با ماهیت صنعت در کشور ما که اکثرا تخصصی نیست مطابقت خوبی دارد و ضمنا این روش باعث به وجود آمدن دیدگاهی میآشود که در فرآیندهای صنعتی که باید نگاه سیستمی داشت و از این مهارتآها در کنار هم بهره برد بسیار مفید است. از نظر من حتی رشتهآای مانند مکاترونیک هم شاید باید در مقطع لیسانس ارائه گردد زیرا زمان زیادتر است برای فراگیری حجم انبوهی از مسائل و در ضمن اکثر صنعت ما واقعا سیستمی است تا تخصصی مگر در مراکزی خاص. نکته قابل توجه و مهم این است که دانشآآموختگان این رشته در مقطع لیسانس برای این گونه فعالیتآها در صنعت ما عالی هستند و به عنوان کارشناس در صنعت، من مطمئن هستم اگر کار تبلیغاتی و آشنایی صنایع با این بخش بهتر صورت گیرد این داوطلبان در استخدام مشکلی نخواهند داشت.
نمونه قابل بیان در تایید حرفآهایم علاقهآمندان به رباتیکی هستند که در مسابقات ربوکاپ شرکت میآنمایند و به خاطر انجام پروژهآها و مهارتآهایی که در این فعالیتآها کسب کردهآاند از لحاظ پیدا کردن کار دلخواه چه در هنگام تحصیل و چه بعد از فارغآالتحصیلی شاهد موفقیت آنها به شکل قابل قبولی هستیم پس من اطمینان دارم که دانشآآموختگان این رشته بسیار بهتر بوده و باید موفقآتر هم باشند البته اگر شناسایی این رشته به صنایع بهتر انجام گردد. متخصصان تحصیلکرده در مقاطع مختلف رشته مهندسی رباتیک میآتوانند نیاز صنعت را بخوبی برآورده سازند، باید این رشته را برای صنایع بهتر معرفی نماییم.
ذکر این نکته هم مهم است که دانشگاه یک بخش از ایجاد مهارت در دانشجویان است، اما دانشجویان باید خود با مطالعه بیشتر و مشاوره اساتید مهارتآهای خاصی را در خود تقویت کنند، مانند مهارت کار با سیستمآهای فنی، دانشگاه بخشی از فرآیند یادگیری است، بخش مهمی از این فرآیند بستگی به تلاش مخاطب دارد تا چرخه مهارتآهایش بخصوص برای ورود به صنعت کامل شود.
تهیه کننده: آریا صبوری
منبع: جامآجم چهارشنبه 09 آذر 1390
