معرفی شغل مهندس رباتیک

پیش بینی می شود 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.

مهندس رباتیک فردی است که پاسخگوی نیاز صنعت در تحقیق و توسعه، طراحی، تولید، نگهداری و تعمیرات ربات ها می باشد.

امروزه کمتر صنعتی را می توان یافت که در آن از ربات استفاده نشود . بازوهای رباتیکی که بدون استراحت قطعات و محصولات را از نقطه ای به نقطه ی دیگر جا به جا می کنند، ربات های جوشکار ، ربات های رنگرز ، ربات های بسته بند ، ربات های تراشکار ، ربات های چاپگر ، ربات های کنترل کیفیت ، ربات ها سوراخکار ، ربات های کنترل دما ، ربات های هشدار دهنده ی نشت گاز ، ربات های غربال ، سانتریفوژهای خودکار و ... همگی نمونه هایی از ربات ها در کارخانه ها هستند .کارخانه ها برای افزایش سرعت و کیفیت و 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 .

مهندسی رباتیک (Robotics engineering) تلفیق چند رشته‌ مهندسی برق، مکانیک و کامپیوتر است که روی طراحی، ساخت و بهره‌برداری از ربات‌ها و سامانه‌های رباتیک متمرکز است. افرادی که قصد ورود به رشته مهندسی رباتیک را دارند باید پیش‌زمینه قوی در دروس ریاضی، فیزیک و هندسه داشته باشند. علاقه‌مندان می‌توانند در مقطع کارشناسی در رشته ریاضی و فیزیک تحصیل کنند و در ادامه در مقطع ارشد در گرایش رباتیک‌، هوش مصنوعی یا مکاترونیک تحصیل کنند یا می‌توانند مدرک کارشناسی خود را در یکی از شاخه‌های رشته علوم کامپیوتر دریافت کرده و مدرک ارشد را در گرایش مدنظر خود دریافت کنند. برخی نیز به‌طور مستقیم رشته مهندسی رباتیک را انتخاب می‌کنند که دروس و سرفصل‌های خاص خود را دارد.

مهندسی رباتیک ارتباط زیادی با مهندسی مکانیک، مهندسی کامپیوتر و مهندسی الکترونیک و علوم کامپیوتر دارد. مهندس رباتیک باید برای ساخت روبات ها در این علوم مهندسی مرتبط مسلط باشد به عنوان مثال باید در برنامه نویسی و تنظیم الگوریتم بهینه، طراحی مدارهای الکتریکی و الکترونیکی، طراحی کامپیوتری مدارها، طراحی سیستم آئرودینامیکی و ... تبحر و تسلط کافی داشته باشد. مهندس رباتیک به کسب و کارهای مختلف راه حل های خودکار و اتوماتیک ارائه می کند تا بتوانند کاراتر کار کنند. کار دیگر مهندس رباتیک رفع مشکلات موجود در برنامه های روبات ها و ارائه خدمات فنی به مشتریان است.

رباتیک زمینه ای است که به سرعت در حال رشد است. یکی از زمینه های اصلی آن بخش تحقیقات است. بنابراین در بخش رباتیک به متخصصانی نیاز است که تحقیقات کرده ، مفاهیم و کاربردهای جدید را یافته و راه های پیشرفت مفاهیم و کاربردهای موجود را بیابند. می توان گفت مهندسی رباتیک زمینه ای جذاب برای آنانی است که در حوزه تکنولوژی علاقه و استعداد خوبی دارند.

کار مهندس رباتیک در این بخش، تحقیق و توسعه طرح ها، ساخت نمونه روبات ها و بررسی کاربردهای مختلف آنها از حوزه های نظامی و خودرو تا حوزه پزشکی می باشد. همچنین مهندس رباتیک روبات های موجود و توانمندی هایشان را ارتقا داده و اصلاحات لازم را روی آنها انجام می دهد.

فردی که وظیفه ساخت ربات‌ها و سامانه‌های رباتیک را دارد به عنوان مهندس رباتیک شناخته می‌شود. مسئولیت اصلی مهندسان رباتیک، طراحی و ساخت ربات‌ها و سامانه‌های رباتیک است. در حالی که تاریخچه به‌کارگیری ربات‌ها در صنایع و مشاغل مختلف به سال‌ها قبل باز می‌گردد، اما در چند سال اخیر این رشته مورد توجه سازمان‌ها و صنایع تولیدی بزرگ قرار گرفته است. تحلیل‌گران حوزه فناوری بر این باورند که بازار کار و میزان نقدینگی این حوزه فناوری‌اطلاعات در چند سال آینده سر به فلک می‌کشد و ربات‌ها به اندازه‌ای کارآمد خواهند شد که به راحتی به خانه‌های مردم راه باز خواهند کرد. مهندسی رباتیک یکی از مهم‌ترین و تاثیرگذارترین مشاغل حوزه فناوری‌اطلاعات است که به سرعت در حال فراگیر شدن است. به بیان دقیق‌تر، اگر روی مهندسی رباتیک سرمایه‌گذاری کنید، آینده شغلی خود را تضمین کرده‌اید، زیرا در دو دهه آینده حضور ملموس ربات‌ها را به خوبی احساس می‌کنید.

علم رباتیک و ربات‌ها از اواسط قرن 20 میلادی و حتا زمانی که فناوری‌ به مانند قرن 21 پیشرفته نبود به شکل محدود توسط صنایع و کارخانه‌های تولیدی به کار گرفته می‌شد. کارشناسان حوزه فناوری پیش‌بینی کرده‌اند تا چند سال آینده ربات‌ها به شکل گسترده‌ای در کارخانه‌ها و واحدهای تولیدی، صنایع بهداشت و درمان، انرژی و معدن به کار گرفته خواهند شد. با این‌حال، ظهور ربات‌ها محدود به صنایع مذکور نیست و شرکت‌ها در تلاش هستند تا ربات‌هایی با کاربردهای عمومی طراحی کنند که امکان استفاده از آن‌ها در منازل فراهم باشد. نکته مهمی که در خصوص رشته مهندسی رباتیک و تخصص مهندسان رباتیک باید به آن توجه داشته باشید، مهارت‌های ترکیبی است که این گروه از مهندسان دارند. به‌طور معمول، مهندسان رباتیک در یک یا چند زمینه زیر مهارت دارند:

طراحی و آماده‌سازی نمونه‌های اولیه با کامپیوتر: مهندسان رباتیک با استفاده از برنامه‌های پیشرفته مدل‌سازی سه بعدی نظیر AutoCAD ، Blender ، Inventor و SolidWorks نقشه‌های اولیه سیستم‌های رباتیک را طراحی و معایب طرح اولیه خود را برطرف می‌کنند.

ساخت: مهندسان رباتیک در ساخت عملی ربات‌ها، ساخت ابزارها و تدوین فرآیندهایی که منجر به ساخت ربات‌ها می‌شود تخصص دارند. در کشورهای پیشرفته، مهندسان رباتیک می‌توانند از چاپگرهای سه بعدی نظیر Roboze و 3DP به شکل حرفه‌ای استفاده کنند.

تحقیق و توسعه: سیستم‌های رباتیک اغلب به بازطراحی و اصلاح نیاز دارند، در نتیجه مهندسان رباتیک در خط مقدم تحقیق و توسعه قرار دارند. بنابراین جای تعجب نیست که مشاهده می‌کنیم فارغ‌التحصیلان این حوزه به عنوان محقق در دانشگاه‌ها مشغول به کار هستند. به‌طور کلی مهندسان رباتیک در ارتباط با مهارت‌های نرم نظیر تفکر انتقادی، تجزیه و تحلیل و تعامل با دیگران دانش کافی دارند.

مهندسان رباتیک، صرف‌نظر از جایی که در آن کار می‌کنند، شرح وظایف مشخصی دارند. این افراد مسئولیت طراحی ربات‌هایی با عملکرد دقیق، ایمن، سریع و مقرون به صرفه را دارند، به‌طوری که جایگزینی ربات‌ها با نیروی کار انسانی در بلندمدت برای سازمان‌ها توجیه اقتصادی داشته باشد. همانند بیشتر مشاغل حوزه فناوری‌اطلاعات، مشاغل مهندسی رباتیک حداقل به مقطع کارشناسی نیاز دارند. در حال حاضر، دانشگاه‌های معتبری در کشور در مقاطع مختلف در رشته مهندسی رباتیک و مکاترونیک دانشجو می‌پذیرند.

به الکترونیک، برنامه‌نویسی و مکانیک علاقه دارید ؟ دوست دارید مسائل پیچیده را حل کنید؟ اگر پاسخ‌تان به این پرسش‌ها مثبت است، شغل مهندسی رباتیک برای شما گزینه مناسبی است. شغل مهندسی رباتیک از جمله مشاغلی است که متخصصان در پشت صحنه کار می‌کنند و مسئولیت ساخت ربات‌ها و سیستم‌های رباتیکی را بر عهده دارند. سامانه‌هایی که قادر به انجام وظایفی هستند که انسان‌ها قادر به انجام آن‌ها نیستند یا برای انسان‌ها تکراری، خسته‌کننده یا خطرناک است. مهندسان رباتیک سعی می‌کنند با ارائه طرح‌های ابتکاری و خلاقانه فرآیند انجام کارها را ایمن‌تر، آسان‌تر و کارآمدتر کنند.

همان‌گونه که اشاره شد، برخی افراد ترجیح می‌دهند به‌طور مستقیم در رشته مهندسی رباتیک تحصیل کنند. دروس مهندسی رباتیک در ایران به دو گروه دروس اصلی و تخصصی تقسیم می‌شوند. دروس اصلی شامل زبان تخصصی، الکترومغناطیس، ریاضی مهندسی، کارگاه برق، کارگاه جوشکاری و ورق‌کاری، کارگاه ماشین‌ابزار و ابزارسازی، نقشه‌کشی صنعتی، استاتیک، مقاومت مصالح، طراحی اجزاء، دینامیک، دینامیک ماشین‌، مکانیک سیالات، مدارهای الکتریکی، ماشین‌های الکتریکی مستقیم و متناوب، مدارها منطقی، تجزیه و تحلیل‌ سیستم‌ها، سیستم‌های کنترل خطی، پروژه کارشناسی، کارآموزی، ریاضی، معادلات دیفرانسیل، برنامه‌سازی کامپیوتر، محاسبات عددی، فیزیک است. دروس تخصصی نیز شامل طراحی مکانیزم‌ها، الکترونیک‌ قدرت و محرکه‌ها، رباتیک،‌ اصول میکروکامپیوترها، ارتعاشات مکانیکی، آزمایشگاه ربات، سنسورهای ربات، کنترل ربات، سیستم‌های محرکه، مدارهای وابسته، کنترل فازی، شبکه‌های عصبی، طراحی ماشین به کمک کامپیوتر، اندازه‌گیری الکتریکی، یاتاقان و روغن‌کاری، آزمایشگاه ارتعاشات و دینامیک ماشین، علم مواد، کنترل مدرن. (بسیاری از درس‌های این رشته همراه با آزمایشگاه است) هستند. همان‌گونه که مشاهده می‌کنید دروس این رشته تلفیقی از دروس کامپیوتر، مکانیک و برق است.

بر عکس سایر رشته‌های مهندسی، یک مهندس رباتیک به مجموعه مهارت‌هایی در حوزه‌های مختلف فنی نظیر مکانیک، الکترونیک، علوم کامپیوتر و روانشناسی و علوم شناختی نیاز دارد تا بتواند کار خود را به درستی انجام دهد. مهندسان رباتیک بیشتر وقت خود را صرف طراحی و پیاده‌سازی فرآیندهایی می‌کنند تا بتوانند ربات‌های کارآمدی بسازند. برخی از مهندسان رباتیک ماشین‌های هوشمندی را خلق می‌کنند که وظیفه آن‌ها ساخت ماشین‌های دیگر است، شبیه به کاری که بازوهای رباتی هوشمند در کارخانه‌های ساخت خودرو انجام می‌دهند. قبل از ساخت ربات، مهندسان مشخص می‌کنند که رباتی که قرار است ساخته شود چه استفاده‌ای خواهد داشت. از آن‌جایی که ربات‌ها برای حل مشکلات یا کاهش فشار بر نیروی کار طراحی می‌شوند، مهندسان رباتیک تجزیه و تحلیل عمیقی در ارتباط با صنعتی که ربات قرار است در آن استفاده شود انجام می‌دهند.

خلاقیت و نوآوری – این مهارت یکی از ابزار اولیه و اصلی برای این شغل است.

تجسم و تخیل

داشتن علاقه و تسلط در حوزه های مکانیک، الکترونیک و کامپیوتر

دقت زیاد و توجه به جزئیات

آشنایی با مباحثی از جمله سیستم های خودکار، تولید، طراحی، فرآیندهای تولید، مواد اولیه، کنترل کیفیت و ... – زیرا بسیاری از مهندسان روباتیک در صنایع مختلف تولیدی و ... مشغول به کار می شوند.

توان شناسایی نیازهای مشتریان و پیش بینی کاربردهای آینده روبات ها در هنگام طراحی و ساخت آنها

روابط عمومی خوب برای برقراری ارتباط مناسب با کارفرماها، همکاران و مشتریان – مهندس روباتیک باید بتواند با تکیه بر این توانایی خود نیاز مشتریان یا کارفرمایان را به خوبی شناسایی کرده و همچنین به راحتی ایده ها و طرح های خود را برای دیگران توضیح دهد.

توان تحلیل اطلاعات پیچیده

توان حل مساله

مهارت در نرم افزارهای تخصصی مهندسی رباتیک

یکی از مهم ترین و اساسی ترین مهارت های لازم برای مهندس رباتیک، تسلط داشتن بر نرم افزارهای تخصصی حوزه مهندسی رباتیک است. اگر به بررسی اجمالی آگهی های استخدامی مهندس رباتیک بپردازید، متوجه خواهید شد اکثر کارفرماها، شرکت ها و سازمان ها یکی از شرایط جذب مهندس رباتیک را تسلط بر نرم افزارهای مربوط به حوزه مهندسی رباتیک قرار داده اند.

بنابراین اگر می خواهید در شغل مهندسی رباتیک موفق باشید، به راحتی و سریعا بتوانید شغل مناسب و پردرآمدی را در این حوزه رقابتی پیدا کنید و یا اگر شاغل در این حوزه هستید و می خواهید پله های ترقی را سریعتر طی کنید، مطمئن باشید یادگیری نرم افزارهای تخصصی مهندسی رباتیک یکی از راه های اصلی و مطمئن برای شماست.

Webots (نرم افزار شبیه سازی رفتار یک ربات در محیط واقعی)

RobotWorks

Microsoft Robotics

Solidworks : نرم‌افزار طراحی قطعات

Catia: نرم‌افزار طراحی قطعات

ADAMS

Ansys: نرم‌افزاری برای تحلیل مهندسی قطعات در تحلیل‌های دینامیکی

Cosmos: نرم‌افزار تحلیل نیروها و تنش‌ها

Matlab : نرم‌افزاری برای نوشتن برنامه و محاسبات ریاضی در مهندسی

Proteus

Protel

Orcad

LabVIEW

PicBasic

bascom

wincc

علاقه مندان به شغل مهندسی رباتیک باید در رشته مهندسی رباتیک در دانشگاه های کشور تحصیل کنند. این افراد می توانند در سطح کارشناسی ارشد در رشته مهندسی رباتیک یا مهندسی کامپیوتر- هوش مصنوعی گرایش رباتیک و در سطح دکتری در رشته هوش ماشین و رباتیک (از زیر مجموعه های مهندسی برق) ادامه تحصیل دهند.

مهندس رباتیک می تواند در صنایع خودرو، هوافضا، تولید تجهیزات الکترونیکی، هسته ای، معدن، نساجی، کامپیوتر، کشاورزی و بسیاری زمینه های دیگر کار کند. علاقه مندان به مشاغل آموزشی وپژوهشی می توانند با کسب مدارک عالی در این حوزه، در دانشگاه ها و مراکز آموزش عالی تدریس کنند. از آنجا که رشته مهندسی رباتیک جدید است، تعداد اساتید محرب و مختصص در این حوزه در کشور محدود می باشد. بنابراین فرصت های شغلی خوبی در بخش آموزش عالی وجود دارد.

امروزه بسیاری از صنایع کشور از جمله کارخانه هایی مانند فولاد ، خودروسازی ، مواد غذایی و ... تقریبا تمام اتوماتیک هستند. اما متاسفانه تمام ربات های آن وارداتی است و حتی در برخی موارد نصب و کنترل و تعمیر آنها بر عهده ی متخصصان خارجی می باشد. شرکت های فعال داخلی در حوزه رباتیک صرفا به واردات و در برخی از موارد تعمیرات روبات ها می پردازند.

علیرغم شرکت فعال گروه های دانش آموزی و دانشجویی در مسابقات مختلف روباتیک و کسب مقام های برتر، توجه کافی و هدفمند به استفاده ازاین نیروها در صنایع و بخش های مختلف کشور برای طراحی، تولید و تعمیر و نگهداری داخلی روبات های مورد نیاز نمی شود. در سال های قبل این مسابقات فقط در حد کسب یک مقام بوده ، نه ارتباطی با صنایع کشور داشته و نه تاثیری در تبدیل کردن ایران به یکی از قطب های رباتیک ایران. کشوری مثل ژاپن که به صورت فعال در بحث تحقیقات روباتیک کار می کند و به دنبال ساخت روبات های انسان نما است، از لحاظ صنعتی و تولید روبات نیز بسیار پیشرفت کرده است تا جایی که یکی از بزرگترین صادرکننده های روبات در جهان می باشد.

از دیگر مشکلاتی که در این حوزه وجود دارد، عدم شناخت و آگاهی لازم مردم به خصوص کارفرمایان و صاحبان صنایع از شغل مهندسی رباتیک است. به عنوان مثال برخی از کارفرمایان هنوز اطلاعات کاملی از رشته مهندسی رباتیک و توانمندی های مهندسان رباتیک ندارند و در استخدام های خود از مهندسان دیگر مانند برق و مکانیک استفاده می کنند.

در کنار این موارد حوزه رباتیک در جهان و ایران یک بخش جدید و رو به رشد است. در کشور ما نیز چند سالی است که رشته تخصصی مهندسی رباتیک ایجاد و فارغ التحصیلانی را به بازارکار ارائه کرده است. البته در بخش آموزش ضعف هایی وجود دارد که برای پیشرفت حوزه رباتیک باید رفع شود. یکی از مهم ترین آنها تعداد محدود دانشگاه های دارنده رشته مهندسی رباتیک (مثلا صرفا در شهرستان ها و نه در دانشگاه های مادر کشور در دوره کارشناسی مهندسی رباتیک) می باشد.

با توجه به نیاز مبرم بخش های مختلف کشور به صنعت رباتیک و بالطبع به مهندس رباتیک، امیدواریم با توجه ویژه مسئولان و صاحبان صنایع بازارکار مناسبی برای این گروه از متخصصان ارزشمند کشور فراهم شود.

متاسفانه یا خوشبختانه برای ورود به رشته مهندسی رباتیک باید پیش‌زمینه قوی در رشته فیزیک و ریاضیات داشته باشید و علاوه بر این دانش کافی در ارتباط با مباحث پیشرفته ریاضی نظیر جبر و مثلثات داشته باشید. بنابراین پیشنهاد می‌شود در کنار دروس ریاضی دانشگاه، بخشی از وقت آزاد خود را صرف مطالعه مباحث پیشرفته ریاضی کنید. در مرحله بعد باید به فکر یادگیری یک زبان برنامه‌نویسی قدرتمند باشید. زبان برنامه‌نویسی سی یا سی پلاس‌پلاس بهترین گزینه در این زمینه است. مهارت مهم دیگری که باید در مورد آن اطلاع کافی داشته باشید خودکارسازی توسعه نرم‌افزار و PLC سرنام Programmable Logic Controllers است. همان‌گونه که اشاره شد به عنوان یک مهندس رباتیک باید به فکر دریافت مدرک لیسانس باشید. بهترین انتخاب در این زمینه تحصیل در رشته مکاترونیک است. رشته‌ای که ترکیبی از رشته‌های اصلی مکانیک، کامپیوتر، الکترونیک و کنترل است.

دانشجویانی که در رشته مکاترونیک تحصیل می‌کنند در مقایسه با سایر رشته‌های مهندسی یک مزیت رقابتی بزرگ به دست می‌آورند که قادر هستند مشکلات مهندسی پیچیده را بررسی و حل کنند. به‌طور معمول، دوره‌های رباتیک شامل آموزش‌های عمومی در زمینه پنوماتیک (Pneumatics) و هیدرولیک (hydraulics)، سیستم‌های کنترل عددی، ساخت به کمک کامپیوتر (Computer Aided Manufacturing)/ طراحی به کمک کامپیوتر (Computer-aided design) که در اصطلاح به آن‌ها CADD/CAM می‌گویند، سیستم‌های یکپارچه، منطق و ریز‌پردازنده‌ها است. با این حال، تمامی مراکز آموزشی یا دانشگاه‌ها چنین آموزش‌هایی را ارائه نمی‌کنند.

از آن‌جایی که فناوری رباتیک تلفیقی از چند رشته است، و گاهی اوقات فارغ‌التحصیلان رشته‌های مهندسی برق، مهندسی صنایع، مهندسی مکانیک، ریاضیات یا مهندسی کامپیوتر به‌طور شخصی قدم به دنیای مهندسی رباتیک می‌گذارند، شرکت‌ها این افراد را به شرطی که مهارت‌های موردنیاز را داشته باشند به عنوان مهندس رباتیک جذب می‌کنند.

اطلاعات و آمار دقیقی از میزان حقوق و دستمزد مهندس رباتیک در بخش دولتی و خصوصی کشور در دسترس نمی باشد.

در بخش خصوصی میزان حقوق و درآمد مهندسان رباتیک متفاوت است. در بخش خصوصی عواملی مانند داشتن تجربه و تحصیلات مرتبط، تخصص و مهارت بالا و آشنایی با سیستم ها و نرم افزارهای کامیپوتری، در استخدام افراد و تعیین میزان حقوق و دستمزد آنها بسیار مهم و کلید می باشند.

آمریکا - متوسط درآمد سالیانه مهندس رباتیک در سال ۲۰۱۳، حدود ۷۱.۰۰۰ دلار می باشد.

انگلستان - متوسط درآمد سالیانه مهندس رباتیک حدود ۵۸.۷۰۰ دلار آمریکا در سال ۲۰۱۳ می باشد.

در یک انتخاب شغل صحیح و درست، عوامل مختلفی از جمله ویژگی های شخصیتی، ارزش ها، علایق، مهارت ها، شرایط خانوادگی، شرایط جامعه و ... برای هر فرد باید در نظر گرفته شوند. یکی از مهم ترین این عوامل ویژگی های شخصیتی می باشد. شناخت درست شخصیت هر فرد فرآیندی پیچیده و محتاج به تخصص و زمان کافی است. البته هر فردی ویژگی های منحصربه فرد خود را دارد، حتی افرادی که به نوعی تیپ شخصیتی مشابه دارند، باز هم در برخی موارد با یکدیگر متفاوت هستند.

به طور کلی همیشه افراد موفقی از تیپ های شخصیتی مختلف در تمام مشاغل هستند و نمی توان دقیقا اعلام کرد که فقط تیپ های شخصیتی خاصی هستند که در این شغل موفق می شوند. اما طی تحقیقاتی که صورت گرفته تیپ های شخصیتی ای که برای این شغل معرفی می شوند، عموما این کار را بیشتر پسندیده و رضایت شغلی بیشتری در آن داشته اند.