مکاترونیک در بسیارى از زمینه ها کاربرد روزافزونى پیدا کرده است. در این قسمت در ادامه قسمت قبل سعی می کنیم با این رشته بیشترآشنا شویم...

محصولات مکاترونیکى

فناورى مکاترونیک در بسیارى از زمینه ها کاربرد روزافزونى پیدا کرده است که در اینجا به بعضى از آنها اشاره مى کنیم. در صنایع خودروسازى، استفاده از موتورهاى با کنترل الکترونیکى به جاى کنترل کننده سنتى آن یعنى کاربراتور، باعث بهبود عملکرد موتور و کاهش مصرف سوخت و آلودگى شده است. همچنین سیستم ترمزهاى ضدقفل، سیستم تهویه هواى اتوماتیک، فرمان هاى با کمک الکتریکى-هیدرولیکى، خودروهاى الکتریکى-ترکیبى و… از دیگر کاربردهاى فناورى مکاترونیک در صنایع خودروسازى هستند.

در زمینه محصولات صنعتى با مصارف خانگى، مى توان به ماشین هاى لباسشویى و یا خشک کن جدید اشاره کرد که عملکرد آنها با استفاده از کنترل هوشمند به منظور مصرف بهینه انرژى، صرفه جویى در مصرف آب و همچنین افزایش کیفیت، بهبود فراوانى یافته است.

در محصولات صنعتى با کاربرد ادارى، مى توان به چاپگرها و اسکنرهاى لیزرى، دستگاه هاى کپى دیجیتال و یا دیسک درایوهاى جدید اشاره کرد که از جمله محصولات مکاترونیکى هستند.

در زمینه صنایع دفاعى مى توان به سیستم هاى هدایت موشک و یا سلاح هاى هوشمند اشاره کرد. همچنین از دیگر محصولات مکاترونیکى، دوربین هاى خودتنظیم، ماشین هاى ابزار کامپیوترى و روبوت هاى صنعتى هستند که تاثیر فراوانى در کاهش هزینه و زمان تولید و بهبود کیفیت محصولات تولیدى گذاشته اند.

سابقه مکاترونیک در ایران

در سنوات اخیر به منظور گسترش و پیشبرد و ارتقای علمی - تخصصی و ایجاد شبکه ارتباطی میان صاحب نظران، محققان و کارشناسان و بهبود بخشیدن به امور آموزشی و پژوهشی در زمینه‌های مرتبط با علم مکاترونیک، انجمن مکاترونیک در ایران تشکیل گردیده‌است . انجمن مکاترونیک ایران متولی آکادمیک این رشته در ایران است. این انجمن نخستین مجلهء علمی پژوهشی مکاترونیک ایران را نیز در دستور کار دارد.

امروزه زمینه تخصصی مکاترونیک در همه جای جهان شناخته شده‌است . تعداد مجلات علمی و کنفرانس‌های مختص رشته مکاترونیک نیز به صورتی فراگیر در حال گسترش است . در حــوزه صنعت نـیز شرکـت‌های بین المـللی با بهره گیری از این تخصص اقدام به تولید و عرضه محصولاتی کرده‌اند که طیف آن از دوربین‌های پیشرفته، ربات‌های انسان گون، دستگاه‌های پزشکی و خودروهای هوشمند گرفته تا محصولات بدیع نظامی و هوا فضایی است. علم مکاترونیک در ایران نیز سابقه‌ای 15 تا 20 ساله دارد و با توجه به کاربرد روزافزون محصولات پیچیده و مرکب در صنایع کشور، ضرورت ایجاد ساختارهای جدید برای توسعه دانش مکاترونیک و تربیت نیروهای متخصص روز آمد اهمیت ویژه‌ای پیدا کرده‌است.

با توجه به ماهیت میان رشته‌ای دانش مکاترونیک و حجم وسیعی از تولیدات عملی کشور که عملاً ارتباط مستقیمی با تخصص مکاترونیک دارند، تأسیس دوره‌های آموزشی مکاترونیک در هنرستان‌های فنی، آموزشکده‌ها و دانشگاه‌ها، به عنوان محملی برای تشویق و تسهیل تعاملات عملی و فناوری ضروری به نظر می‌رسید. با توجه به تولید دستگاه‌های هوشمند، نیاز به این رشته نمود بسیاری پیدا کرد. امروزه از لوازم خانگی، خودروها تا صنایعی مثل پالایشگاه، نیروگاه، پتروشیمی و سیمان نیز از کاربردهای این علم استفاده می‌کنند. این رشته به سه گرایش طراحی مکاترونیکی ربات، خودکارسازی(اتوماسیون) و رابط انسان با ماشین تقسیم می‌گردد. در حقیقت توسط این علم می‌توان سیستم‌های مکانیکی را به صورت خودکار درآورد. سیستم‌های ترمز ABS در اتومبیل، دستگاه‌های CNC و کلیه سیستم‌های اتوماسیون را می‌توان از نمونه‌های بارز این علم دانست.

آموزش مکاترونیک

با توجه به گسترش نیاز روزافزون صنعت به استخدام نیروهاى ماهر در مهندسى مکاترونیک، تربیت نیروى انسانى در این زمینه بیش از پیش اهمیت یافته است. نکته مهم و اساسى در آموزش مکاترونیک این است که یک مهندس مکاترونیک باید داراى تخصص هاى چندحوزه اى باشد، بدین معنا که تسلط به اصول اساسى مهندسى مکانیک، الکترونیک، کامپیوتر و کنترل، براى او ضرورى است چرا که باید قابلیت طراحى در حوزه هاى مختلف و در نهایت تجمیع و یکپارچه سازى این حوزه ها را داشته باشد. هم اکنون در تعداد قابل توجهى از دانشکده هاى مهندسى برق و مکانیک در دنیا، گرایش مکاترونیک در سطوح کارشناسى و بالاتر ایجاد شده است.

هسته اصلى محتوى آموزشى مهندسى مکاترونیک، ترکیبى از دروس اساسى گرایش هاى سیستم هاى کنترل، الکترونیک، کامپیوتر و مهندسى مکانیک است.

تحصیل در زمینه رشته مکاترونیک مستلزم گذراندن دروس مختلفی از قبیل ریاضیات مهندسی پیشرفته, تئوری کنترل و کنترل دیجیتال, مدارات الکترونیکی, رباتیک , هوش مصنوعی , دینامیک و استاتیک , پردازش سیگنال , میکرو کنترلر ها , پردازش تصاویر و بینایی ماشین و انتقال داد ها می باشد.دانشگاه های مختلفی در سراسر دنیا به این رشته از مهندسی می پردازند و پیشرفتهای فراوانی همه روزه حاصل می شود.

دانشگاه‌های ایران

رشتهء مکاترونیک از سال 1383 در دانشگاه‌های ایران تشکیل شده‌است. رشتهء مکاترونیک توسط اساتید مکانیک، و در برخی دانشگاه‌ها توسط اساتید برق، و سایر دانشگاه ها توسط اساتید کامپیوتر مدیریت می‌شوند. طبیعتا نوع نگاه به مواد درسی نیز با نگرش مدیر گروه‌های دانشگاه‌ها فرم می‌پذیرد.

دانشگاه های ایران که مکاترونیک را در مقطع کارشناسی ارایه می دهند:

*دانشگاه حکیم سبزواری از سال 1388

*دانشگاه شاهرود از سال 1390

دانشگاه های ایران که مکاترونیک را در مقطع کارشناسی ارشد ارایه می دهند:

*دانشگاه صنعتی شریف (جذب دانشجو فقط از کنکور مکانیک)

*دانشگاه صنعتی امیرکبیر

*دانشگاه صنعتی خواجه نصیر

*دانشگاه تهران

*دانشگاه شاهرود

*دانشگاه سمنان

*دانشگاه اراک

*دانشگاه تبریز

*دانشگاه سیستان و بلوچستان (جذب دانشجو فقط از کنکور مکانیک)

*دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم تحقیقات(شعبه های تهران، کردستان، سمنان، کرمان، کرمانشاه)

*دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

*دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز

*دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهر مجلسی

*دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر

*دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین

*دانشگاه آزاد اسلامی واحد یزد

*دانشگاه آزاد اسلامی واحد سمنان

دوره کارشناسی ارشد مهندسی مکاترونیک

آزمون ورودی کارشناسی ارشد مهندسی مکاترونیک شامل موارد زیر می باشد :

دروس اجباری :

* زبان عمومی و تخصصی

* ریاضیات ( شامل ریاضیات عمومی 1 و 2، معادلات دیفرانسیل و آمار )

دروس اختیاری : (که داوطلبان باید از بین این 6 درس 33 درس را به دلخواه انتخاب کرده و به سوالات آن پاسخ دهند)

* دینامیک

* کنترل

* هوش مصنوعی

* مدارهای منطقی و ریزپردازنده ها

* الکترونیک 1 و 2

* برنامه نویسی و الگوریتم

معرفی دوره

حداقل طول این دوره 3 نیمسال است . بدین معنی که دانشجویانی که ناچار به گرفتن دروس جبرانی نیستند ، چنانچه کار درسی خود را به نحو مطلوبی انجام دهند، می توانند دوره را در 3 نیمسال به پایان برسانند. زمان هر نیسمال 17 هغته و نظام آموزشی آن واحدی است و هر واحد نظری مشتمل بر 16 ساعت می باشد.

جهت به پایان رساندن دوره ، دانشجویان می بایست در مجموع 32 واحد را گذرانده باشند ، که ترکیب آنها به این صورت زیر می باشد :

* دروس اصلی و تخصصی – 24 واحد

* سمینار – 2 واحد

* پروژه تحقیق – 6 واحد

علاوه بر موارد فوق ، هر دانشجوی این دوره که قبلا در دوره کارشناسی دروس جبرانی را نگذرانده باشد باید با موفقیت آنها را بگذراند. از دروس جبرانی واحدی به دانشجو تعلق نمی گیرد.

برنامه آموزشی و پژوهشی

دروس جبرانی

دروس جبرانی بنا بر نیاز هر دانشجو توسط شورای تحصیلات تکمیلی از دوره های کارشناسی مهندسی مکانیک ، مهندسی برق، مهندسی کامپیوتر و مهندسی پزشکی تعیین می گردد.

دروس عمومی

هر دانشجو موظف است 3 درس ( 9 واحد ) زیر را به عنوان دروس اجباری بگذراند :

* مکاترونیک 1

* مکاترونیک 2

* ریاضیات مهندسی پیشرفته

هر دانشجو موظف است 3 درس از دروس زیر را به عنوان دروس تخصصی بگذراند:

* رباتیک پیشرفته

* کنترل خودکار پیشرفته

* شناسایی سیستم ها

* برنامه ریزی و کنترل تولید و کیفیت

* حساسه ها و کالیبراسیون ربات

* شبکه های عصبی

* شبیه سازی و مدلسازی در بیومکاترونیک

* هوش مصنوعی و سیستم های خبره

* مدیریت کیفیت و عملیات

* مدیریت تجاری و بازرگانی

* اتوماسیون صنعتی

دروس اختیاری

هر دانشجو موظف است باقیمانده واحدهای درسی خود را (دو درس) ، را با موافقت استاد راهنما و شورای تحصیلات تکمیلی از لیست دروس اختیاری در زیر و یا از رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی برق، مهندسی کامپیوتر و مهندسی پزشکی مطابق با گرایش خود بگذراند:

* کنترل محرکه های الکتریکی

* روش اجزاء محدود

* تئوری و تکنولوژی ساخت نیمه هادیها

* اتوماسیون در تولید

* تکنولوژی مواد نوین : مرکب ، چند لایه، پوشش داده شده

* سیستم های بلادرنگ

* شبیه سازی کامپیوتری

* هیدرولیک و نیوماتیک پیشرفته

* بهینه سازی در طراحی و تولید

* بینایی ماشین

* هوش مصنوعی توزیع شده

سمینار

گذراندن سمینار برای هر دانشجوی این دوره اجباری می باشد. سمینار دوره کارشناسی ارشد مکاترونیک شامل قسمتهای زیر می باشد :

- معرفی مشکلات و نیاز کشور به بهینه سازی تولید

- معرفی فناوری های نوین مکاترونیکی بکار گرفته شده در سطح دنیا یا استفاده از مجلات و گزارشات علمی و همچنین ارتباط با دانشگاههای خارج از کشور

- معرفی زمینه های تحقیقاتی مطابق با نیاز کشور که دانشجویان ممکن است موضوع پروژه ی خود را از میان این زمینه های پیشنهاد شده برگزینند.

- تهیه یک گزارش مدون و ارائه آن در سمینار توسط هر دانشجو الزامی می باشد.

پروژه ( پایان نامه )

تعداد واحدهای پایان نامه در دوره کارشناسی ارشد آموزشی 6 واحد و در دوره کارشناسی ارشد پژوهشی 12 واحد می باشد.

گرایشات این دوره

دوره کارشناسی ارشد مکاترونیک دارای سه گرایش زیر می باشد که دانشجویان با توجه به گرایش انتخابی، پروژه های تحقیقاتی ( 6 واحد ) خود را در یکی از آزمایشگاهها و در صنعت انجام خواهند داد :

* گرایش اتوماتیک و کنترل تولید

* گرایش طراحی رباتها و سیستم های مکاترونیکی

* گرایش ارتباطات جنبی انسان – ماشین – کامپیوتر

بعد از انتخاب گرایش دانشجو دروس مناسب را با نظر استاد راهنما از بین دروس عمومی و دروس اختیاری انتخاب می کند.

به امید موفقیت دانشجویان در رشته مهندسی مکاترونیک