ضرورت رشته رباتیک، از کارشناسی تا دکتری

[ROBOTICS]

ضرورت رشته رباتیک، از کارشناسی تا دکتری

نویسنده: مهران پیروز
منبع: نشریه مهندسی رباتیک هامین شماره سوم


همانطور که می دانید، همگام با پیشرفت های عظیم و سریع علم و صنعت در جهان امروز، حرکت کشور عزیز ما نیز در عرصه صنعت و تکنولوژی شتاب بیشتری گرفته و سعی می شود با بکارگیری علوم مختلف روز در بخش صنعت، کمبودها و عقب ماندگی های موجود برطرف شود. زیرا پیشرفت در بخش های گوناگون صنعت، زمانی حاصل می شود که علوم مرتبط با آن را در اختیار داشته باشیم و نمی توان از نقش موثر دانش در روند شکوفایی صنایع کشور چشم پوشی نمود. از این رو، کاملا واضح است که برای تقویت صنایع، باید افرادی متخصص و آگاه به دانش های گوناگون را تربیت کنیم که این خود وابسته به سرمایه گذاری های کلان در بخش آموزش و به طور خاص دانشگاه است. تنها با بها دادن به دانشگاه است که یادگیری و تولید بومی علم، میسر شده و می توان با تخصصی کردن همه علوم، متخصصانی در سطوح مختلف (از کاردانی تا دکتری) برای کارهای متنوع در صنعت پرورش داد. بسیاری از رشته های تخصصی در دانشگاه ها (از قبیل رشته های فنی- مهندسی) برای پاسخ گویی به نیاز های تخصصی در صنایع گوناگون و هموار کردن مسیر توسعه در صنعت ایجاد شده اند.


اما در صنایع گوناگون امروز، ماشین ها و ربات ها نقش ویژه ای داشته و کارخانه های بزرگ به سمت تمام مکانیزه شدن ، اتوماسیون و مهم تر از همه اتونوموس پیش می روند. به همین دلیل، در کشورهای صنعتی کمتر کارخانه مهمی را می توان یافت که در آن از ربات استفاده نشود. پیش بینی می شود که رباتیک یکی از ده صنعت برتر آینده باشد. 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، مزایای بکارگیری ربات ها در بخش صنعت عبارت است از : 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.... مهندسی رباتیک رشته ای است که جهت پاسخ به نیاز صنعت در طراحی، تولید، نگهداری و تعمیرات ربات ها پدید آمده است.


با توجه به حضور موثر و انکار ناپذیر ربات ها در اغلب صنایع، ما نیز همانند سایر کشورهای جهان، برای رشد صنایع و بهبود وضع تولیدات کارخانجات کشور چه به لحاظ کمی و چه به لحاظ کیفی نیاز به افرادی متخصص در زمینه علم مهم رباتیک داریم. متاسفانه در ایران رشته مهندسی رباتیک تا حدودی ناشناخته و مهجور مانده است و هنوز بسیاری از مسئولین کشور 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 فراتر 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.


از سوی دیگر گروهی نیز معتقدند با توجه به این که صنعت ایران هنوز در زمینه رباتیک پیشرفت چندانی نکرده است و به همین دلیل، بازار کار و صنایع ایران برای چنین رشته ای بسیار محدود است؛ لذا فعلا نیازی به ارائه رشته مستقل رباتیک احساس نمی شود. در پاسخ به این افراد باید گفت که پیشرفت و توسعه صنعت در زمینه رباتیک و یا هر بخش دیگری، بدون سرمایه گذاری برای آموزش و گسترش علوم مربوط به آن هرگز میسر نخواهد شد و ما باید برای جبران عقب ماندگی ها و کاستی های رباتیک کشور، به توسعه هرچه بیشتر و هرچه سریع تر دانش رباتیک در مراکز آموزشی خود بپردازیم. وجود افراد متخصص در بخش رباتیک، در حقیقت داروی شفا بخش صنعت کشور است. درست است که شاید در صنعت امروز ایران تا حدودی به رباتیک بی توجهی شده و در سرمایه گذاری های کلان صاحبان صنایع و حتی دولت نادیده انگاشته شده است؛ اما غفلت مسئولین و مدیران نباید سبب توقف تولید این داروی حیاتی برای صنعت بیمار کشور شود. هرگز مشاهده نشده است که به علت عدم آگاهی بیماران از وجود داروی مورد نیازشان، تولید آن دارو را متوقف کنند. بلکه با اطلاع رسانی های صحیح، سعی می شود که اهمیت استفاده از آن دارو را برای بیماران تشریح نمایند. پس وظیفه همه دلسوزان صنعت کشور، کمک به گسترش رباتیک و شناخت آن به صاحبان صنایع است؛ نه جلوگیری و انتقاد از تاسیس رشته رباتیک در مقاطع گوناگون دانشگاهی. بهترین روش گسترش و نهادینه کردن یک علم آن است که آموزش های سازمان یافته ای از آن ارائه گردد تا در زمانی اندک، افراد زیادی آموزش های لازم را دریافت نموده و در مدار آن علم قرارگیرند. پیشروترین کشور در این زمینه، ژاپن بود که آموزش هایی کلاسیک را در رده های مختلف سنی و تخصصی تدوین کرد و از طریق مدارس، دانشگاه ها، فرهنگسراها، پژوهشکده ها و سایر مراکز علمی- آموزشی به جامعه تزریق نمود. حاصل این حرکت هدفمند آن شد که در حال حاضر، ژاپن بالاترین سهم حوزه تجارت جهانی رباتیک را در اختیار دارد.


متاسفانه، امروز که رشته مهندسی رباتیک در مقطع کارشناسی ارشد در دانشگاه صنعتی امیرکبیر (که یکی از دانشگاه های بزرگ و مادر در ایران محسوب می شود) ارائه شده است و زمزمه هایی از ارائه آن در دانشگاه هایی همچون دانشگاه صنعتی شاهرود به گوش می رسد، برخی افراد دانشگاهی در مقابل این اتفاق خوب و مفید، موضع گیری کرده و درباره آن لب به انتقاد گشودند که این رشته نیاز به کارشناسی ارشد نداشته و مقطع کارشناسی برای آن کافی است! نادرستی این گفته از نوع بیانش مسلم است. زیرا مهندسی رباتیک نیز مشابه سایر رشته های مهندسی، به ارائه شدن در مقاطع بالاتر از کارشناسی، نیازمند است. برای روشن تر شدن موضوع، کمی به توضیحات بیشتر در این باره می پردازیم:


در آیین نامه آموزشی دوره کارشناسی ارشد هدف از اجرای این دوره، تربيت يافتن متخصصان و پژوهشگران با تاکيد بر موارد ذيل می باشد: گسترش و تعميق دانش (در يک زمينه خاص)، آشنايی با آخرين دستاوردهای علمی، کسب مهارت های لازم آموزشی _ پژوهشی ، آشنايی با روش ها و ابزارهای تحقيق، آمادگی برای ورود به دوره عالی دکتری و ...


دوره کارشناسی ارشد شامل دو مرحله آموزشی و پژوهشی می باشد. مرحله آموزشی واحدهای درسی دوره و مرحله پژوهشی شامل سمينار و پروژه است.


مطمئنا برای هرچه تخصصی کردن کارها در صنعت، باید رشته های کلیدی همچون مهندسی رباتیک، در مقاطع بالاتر از کارشناسی نیز ارائه شود. زیرا کسب تخصص کافی در مقطع کارشناسی ممکن نبوده و همانند سایر رشته ها، مقطع کارشناسی برای آشنایی با رشته تخصصی و دریافت مفاهیم اساسی و کلیات می باشد و در صورت نبودن دوره کارشناسی ارشد، فرد علاقمند ناگزیر است خود، در فضای خارج از دانشگاه به پیگری اطلاعات عمیق تر و دقیق تر درمورد رشته مورد نظرش بپردازد که این موضوع علاوه بر سخت و زمان بر بودن در اجرا، بازده مورد نیاز را هم ندارد.


همچنین دوره کارشناسی ارشد رباتیک، امکان مواجه شدن مهندس رباتیک با فرایندهای پژوهشی و انجام پروژه های مفید رباتیکی را فراهم نموده و او را برای تحقیقات و پروژه های عظیم صنعتی آماده می کند. قطعا چنین فرصتی در دوره کارشناسی به علت پایین بودن سطح آموزشی نسبت به کارشناسی ارشد و زیاد بودن واحدها و دروس (که منجر به کمبود وقت دانشجو برای پژوهش می شود) مهیا نیست. پژوهش های رباتیک می تواند پیرامون این موضوعات باشد: معرفی مشکلات و نیاز کشور به بهینه سازی تولید، پیگیری فناوری های نوین رباتیکی مورد استفاده در کشورهای پیشرفته صنعتی، معرفی زمینه های تحقیقاتی مطابق با نیاز روز کشور، انجام پروژه های کاملا جدید در حوزه های مختلف رباتیک و ....


از طرف دیگر در کارشناسی ارشد، دانشجو امکان یادگیری دروس جدیدتر و تخصصی تر را پیدا کرده و دید عمیق تر وگسترده تری نسبت به رشته خود پیدا می کند.


در مجموع می توان گفت، هدف از ارائه رشته مهندسی رباتیک در سطح کارشناسی ارشد، تجمیع تحقیقات رباتیک است که در حال حاضر در بخش های مختلف انجام می شود. 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. انتظار می رود دانش آموختگان آن در تمام صنایعی که نیازمند 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 و همینطور نیاز صنایع کشور را به طراحی و تولید ربات ها و سیستم های خودمختار برآورده سازند.


واضح است که صنعت کشور به دانش های سطوح بالاتر نیز محتاج بوده و دیر یا زود باید در اندیشه ارائه رشته مهندسی رباتیک در مقطع دکتری باشیم. مطابق با آیین نامه آموزشی دوره دکتری، هدف از ايجاد این دوره، تربيت افرادي است كه با تسلط به آثار علمي در يك زمينه خاص و آشنایی با روش هاي پيشرفته تحقيق (و دستيابي به مباني جديد آموزش و پژوهش) بتوانند با نوآوري در زمينه هاي علمي و تحقيقي، در رفع نيازهاي كشور و گسترش دانش در رشته تخصصي خود، مؤثر باشند و به تازه هايي در جهان دانش دست یابند. محور اصلي فعاليت هاي دوره دكتري، پژوهش و كسب تجربه در يك رشته خاص علمي است. بجز بخش صنعت در مراکز آموزشی نیز، نیاز جدی به وجود افراد متخصص در بخش رباتیک، برای تدریس در مقاطع مختلف، احساس می شود که با ارائه این رشته در سطح دکتری و جذب فارغ التحصیلان آن تا حدودی می توان به این نیازها پاسخ مناسب داد.


به هرحال امید است که با مطالعه این نوشتار مسئولین آموزشی و دانشگاهیان کشور به اهمیت ویژه رشته رباتیک پی برده و در جهت گسترش آن بکوشند. همچنین سرمایه گذاران و صاحبان صنایع به بخش رباتیک توجه خاصی داشته و به دانش متخصصان ایرانی در زمینه رباتیک اعتماد بیشتری نشان دهند. در خاتمه چند راهکار که به نظر می رسد در راستای تقویت دانش رباتیک ایران ثمر بخش باشد، پیشنهاد می گردد:


• ارائه رشته رباتیک در دانشگاه های معتبر و بزرگ ایران در مقاطع مختلف
• جذب متخصصین این رشته برای تدریس در دانشگاه ها
• بورسیه افراد به خارج کشور برای تحصیل در مقطع دکتری رشته رباتیک
• آموزش در سطح مدارس راهنمایی، دیبرستان ها، هنرستان ها و پژوهشکده ها
• حمایت های مالی و فراهم نمودن امکانات لازم برای فعالیت های در زمینه رباتیک
• معرفی رشته رباتیک به جامعه از طریق رسانه ها
• توجیه مدیران صنعتی و اقتصادی برای جذب نیروهای ماهر در زمینه رباتیک
• سرمایه گذاری دولت در زمینه های مختلف رباتیک به ویژه تولید ربات صنعتی در داخل کشور



مراجع:
robotics-engineering.ir
iran-eng.com
tabnak.ir
alef.ir
robot.blog.iaus.ac.ir
robosanat.mihanblog.com
آیین نامه آموزشی دوره دکتری و کارشناسی ارشد
مقاله مهندسی رباتیک؛رشته ای که از کرگی دم نداشت

نویسنده: مهران پیروز
منبع: نشریه مهندسی رباتیک هامین شماره سوم