گفت‌و‌گوی جام جم با دکتر سعید شیری قیداری - رباتیک شاخه ای از مکاترونیک!
گفتوگو با مدیر گروه دوره تحصیلات تکمیلی مهندسی رباتیک در پژوهشکده رباتیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر
جام جم آنلاین: مهندسی رباتیک را می‌توان یک شاخه علمی میان‌رشته‌ای محسوب کرد. یک مهندس رباتیک باید علاوه بر تسلط کامل بر الکترونیک و مخابرات با علم مکانیک و فیزیک نیز آشنا باشد. بعضی وقت‌ها یک مهندس رباتیک باید انسان‌شناس، روان‌شناس و جامعه‌شناس خوبی هم باشد.
او باید از علم مواد و شیمی چیزهایی بداند و در برخی پروژه‌های خاص برود سراغ زیست‌شناسی و شاید هم میکروب‌شناسی. از زمانی که اولین ربات‌ها ساخته شده‌اند تا به امروز فقط فناوری و دانش رباتیک نبوده که روز به روز پیشرفت کرده و توسعه یافته بلکه در کنار توسعه فناوری کاربردهای ربات‌ها نیز دائما افزایش یافته به گونه‌ای که امروز دیگر تقریبا در همه ارکان زندگی بشر قابل کاربرد هستند. ربات‌ها هم دیگر تنها یک موضوع هیجان‌انگیز و علمی و تخیلی نیستند. ربات‌ها امروزه در صنایع، در کاوش‌هایی که انسان به دلیل شرایط مختلفی قادر به حضور در محیط انجام آنها نیست، در پزشکی، در رانندگی، در خانه‌های ما و در کنار فرزندانمان حضور دارند. این همه اهمیت و حضور روزافزون ربات‌ها 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 گفتوگو 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 سال‌ها پیش به عنوان یک مروج و مدرس رباتیک کار خود را آغاز نموده و برای بسیاری از علاقه‌مندان به دانش و فناوری ساخت و به‌کارگیری ربات‌ها، چهره‌ای شناخته شده است.
آیا ما به هر وسیله خودکاری می‌توانیم ربات بگوییم؟
ربات 2 ویژگی خاص دارد: اول این‌که یک ربات باید قابلیت برنامهریزی داشته باشد. یعنی بتوانیم از یک ابزار مکانیکی انتظار داشته باشیم با توجه به نیازهای ما کارهای مختلفی انجام دهد و دوم این‌که بتواند مثل هر ابزار مکانیکی دیگری حرکت کند یا جابه‌جا شود. به زبان مهندسی‌تر باید چند درجه آزادی داشته باشد. یعنی مثلا بچرخد، به جلو یا عقب برود یا بازوهایش بتوانند در چند جهت حرکت کنند. حال بعضی وقت‌ها این سوال مطرح می‌شود که به طور مثال آیا دستگاه بطری پر کن که در کارخانه‌های نوشابه‌سازی به کار می‌رود هم یک ربات است؟ و جواب این‌که دستگاه برای منظور خاصی ساخته شده است و قابل برنامهریزی نیست و نمی‌توان 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 ربات‌ها 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 محرک‌ها یا عملگرها است، برای برقراری این ارتباط ما یکسری مهارت‌های مهندسی را نیاز داریم، در شناخت سنسورها، محرک‌ها و برقراری ارتباط بین این بخش‌ها برای ساخت ربات هوشمند و برنامه‌نویسی و برنامهریزی آن قابلیت‌های فراوانی مورد نیاز است که بسیاری از این قابلیت‌ها در قالب رشته‌های مهندسی که در دوره‌های لیسانس تدریس می‌شوند ارائه می‌گردد که از جمله می‌توان به مهندسی برق و الکترونیک، مهندسی کامپیوتر و برنامه‌نویسی و مهندسی مکانیک اشاره کرد. ما در مهندسی رباتیک چکیده مختصر و مفیدی از همه آنها را به دانشجویان آموزش و به آنها یاد می‌دهیم که از همه این قابلیت‌ها و مهارت‌ها چگونه در کنار هم استفاده نمایند. دانشجویان همچنین یاد می‌گیرند چگونه با ترکیب سایر رشته‌های مهندسی و غیرمهندسی، دیدگاه کاری مناسبی در زمینه طراحی ربات‌های مختلف به دست آورند. این یک تعریف کلاسیک از مهندسی رباتیک است.
خیلی وقت‌ها زمانی که صحبت از مهندسی رباتیک می‌شود ما با واژه جدید دیگری به نام مکاترونیک روبه‌رو می‌شویم. اصولا تفاوت رباتیک و مکاترونیک در چیست؟
یک مقایسه‌ای می‌کنم، از لحاظ دسته‌بندی می‌شود رباتیک را شاخه‌ای از مکاترونیک دانست. این شباهت است ولی تفاوت این است که رباتیک روی هر سیستم مکاترونیکی کار نمی‌کند، روی بخش خاصی کار می‌کند، تفاوت دیگر این است که ما در این رشته باعث تغییر رویه افراد نمی‌شویم. به طور مثال یک دانشجوی مکانیک را آورده و قابلیت‌های مکانیکی او را در راستای یک هدف رباتیکی تقویت می‌کنیم. برخلاف مکاترونیک که یک مهندس برق را آورده و یک قسمتی از هوش و یک قسمتی از مکانیک را به او یاد می‌دهند که در نهایت یک توانایی بینابینی تولید گردد.
ما در مهندسی رباتیک تاکید به قابلیت‌های فرد در لیسانس داشته و یاد گرفتن موضوعات رباتیکی مرتبط را هدف قرار می‌دهیم.
اصولا می‌بینیم که نسل جوان به بحث رباتیک و ساخت ربات خیلی علاقه‌مند است. ربات چه ویژگی جذابی دارد یا بهتر است بگویم چرا ربات؟
رباتیک یک ویژگی دارد که در باقی رشته‌ها یا دیده نمی‌شود یا کمتر دیده می‌شود و آن نمود عینی ربات است. در باقی رشته‌ها شاید بیشتر پایان‌نامه‌ها یا تحقیقات به صورت شبیه‌سازی یا مدل‌سازی باشد، اما رشته مهندسی رباتیک نمود عملی و عینی دارد که آن یک ربات است که ساخته می‌شود. به طور مثال در رشته هوش مصنوعی در نهایت تحقیقات به صورت یک کتاب منتشر می‌شود ولی رباتیک هم همان هوش مصنوعی را به کار می‌گیرد ولی چون نمود عینی و عملی دارد هیجان‌انگیز است 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 بزرگ‌ترین تولیدکنندگان جهان است که این نقش از طریق اتوماسیون و رباتیک به دست آمده است. کل ربات‌های کشور آمریکا حدود یک سوم ربات‌هایی 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 بهره‌گیری 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 می‌دهد 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 می‌توانند انجام دهند. به طور مثال یک دانشجوی ایرانی که اکنون در آلمان زندگی می‌کند، یک ماژول معروف پردازش تصویر را درست کرده و به فروش می‌رساند، یا شرکت‌های مختلف دانش‌بنیانی که اکنون از میان فارغ‌التحصیلان علاقه‌مند به رباتیک در ایران تشکیل گردیده و در بخش به روز رسانی، اتوماسیون و هوشمند کردن صنایع و کارخانه‌ها در ایران و حتی فروش ربات‌های 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 شکلات‌سازی در صنعت بسته‌بندی خود نیازمند ربات است تا تولیدی انبوه و با کیفیت را ارائه نماید. این صنایع آموزش می‌خواهند تا برای این سیستم‌ها متخصص طراحی و هدایت تربیت نماید. بازار کار رباتیک در ایران و جهان بسیار زیاد است و ضمنا در ایران علاقه‌مندان رباتیک زیادی وجود دارند که هرساله در تعداد بسیاری از مسابقات ملی یا بین‌المللی رباتیک شرکت می‌کنند 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 می‌کند. رشته مهندسی رباتیک از سال‌های بسیار قبل در دانشگاه‌های 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 می‌کنید؟ کار با آن را به طور دقیق بلد نیستید! آموزش دقیق برای استفاده از سیستم‌ها، آموزش کار تیمی، خلاقیت و فکر خلاقانه از اهداف اصلی ربوکاپ است که یکی از مسابقات بین‌المللی بزرگ رباتیک در سطح جهان است. در اصل ما در نظام‌های 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 بهرهمند می‌شوند، اما در جریان این‌گونه مسابقات این مهم بدون سرمایه‌گذاری زیاد دولتی و برای رفع این ضعف بزرگ نظام آموزشی میسر گردیده است. آموزش دانشجویان و دانش‌آموزان، دختران و پسران برای یادگیری نگاه سیستمی، کار فنی و کار تیمی، مهارت‌های 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 کرده‌اند.
چرا دانشگاه صنعتی امیرکبیر تا این حد روی رباتیک تمرکز دارد. از سال‌های دور اسم این دانشگاه و رباتیک با هم پیوند داشته است؟
این مساله برمی‌گردد به سال‌های 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 دانشگاه‌های فنی کشور سال‌ها فکر و تحقیق کردند. البته صنعتی بودن دانشگاه امیرکبیر و دیدگاه‌های 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 می‌گیرد و از سوی دیگر گستردگی این پژوهشکده در کل دانشگاه و ارتباط آن با تقریبا همه دانشکده‌های فنی و همچنین وجود آزمایشگاه‌های مجهزی مانند آزمایشگاه ربات انسان‌نما در دانشکده مکانیک، آزمایشگاه ربات خانگی در دانشکده کامپیوتر، آزمایشگاه ربات سیار در دانشکده برق و برخی دیگر از آزمایشگاه‌ها و تجهیزات خاص از ویژگی‌های مهندسی رباتیک امیرکبیر و پژوهشکده رباتیک این دانشگاه است. در این پژوهشکده دانشجویان دروس مختلفی را می‌گذرانند، درس‌هایی مانند سینماتیک و دینامیک، کنترل ربات، ناوبری ربات، هوش محاسباتی، بینایی ماشین، درس‌های خاص مثل ربات‌های پرنده، ریزربات‌ها، ربات‌های الهام گرفته از طبیعت و ده‌ها موضوع جذاب دیگر که سعی می‌شود 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 می‌گردد؟
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 درس‌های این رشته وجود دارد کلاس‌های این رشته در دانشکده‌های مختلفی توسط اساتید پژوهشکده ارائه می‌گردد و آزمایشگاه‌های مورد نیاز نیز در دانشکده‌های مختلف این دانشگاه گسترده شده است. اساتید این رشته از اساتید دانشکده‌های برق، کامپیوتر، مهندسی پزشکی، مکانیک و ریاضی و فیزیک هستند. ورودی‌های این رشته از 3 گرایش برق، کامپیوتر و مکانیک انتخاب می‌گردند. به طور مثال در کنکور دانشجویانی که رشته آنها مهندسی برق بوده است درس‌های مرتبط با رباتیک را امتحان می‌دهند و در صورت پذیرش وارد این رشته می‌شوند.
از نخبگان مرتبط با رباتیک نیز مانند مقام‌آوران در جشنواره خوارزمی و همچنین مسابقات بین‌المللی ربوکاپ تحت قوانین بنیاد ملی نخبگان پذیرش انجام می‌گردد، البته هنوز مسابقاتی مانند مسابقات بین‌المللی 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 دانشگاه‌های مختلف تدریس می‌شده 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 صحبت‌های شما این سوال مطرح می‌شود دانشجویانی که رشته مهندسی رباتیک را در دوره لیسانس به پایان رسانده‌اند چگونه می‌توانند وارد این رشته شوند؟
این دانشجویان نیز اگر در دوره تحصیلی خود ممتاز باشند پذیرش می‌شوند 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 می‌گردد.
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 فوق‌لیسانس رباتیک، نبود بازار کار مناسب در آینده و حجم بالای درس‌ها در این رشته که ترکیبی از مهم‌ترین درس‌های 3 رشته برق، مکانیک و کامپیوتر بود ابراز نگرانی می‌کردند و مثلا می‌گفتند شاید بهتر بود در رشته‌ای خاص تحصیل کرده و بعد در بحث رباتیک کار تیمی انجام داده و در گرایش تخصصی خود به پژوهش‌های مرتبط با رباتیک می‌پرداختند. نظر شما درباره این گونه مسائل چیست؟
من معتقدم فرآیندی که در دانشگاه صنعتی شاهرود طی شده صحیح است و باید این حجم از درس‌ها 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 می‌شود که در فرآیندهای صنعتی که باید نگاه سیستمی داشت و از این مهارت‌ها در کنار هم بهره برد بسیار مفید است. از نظر من حتی رشته‌ای 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 دانش‌آموختگان این رشته در مقطع لیسانس برای این گونه فعالیت‌ها 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 حرف‌هایم علاقه‌مندان به رباتیکی هستند که در مسابقات ربوکاپ شرکت می‌نمایند و به خاطر انجام پروژه‌ها و مهارت‌هایی که در این فعالیت‌ها کسب کرده‌اند از لحاظ پیدا کردن کار دلخواه چه در هنگام تحصیل و چه بعد از فارغ‌التحصیلی شاهد موفقیت آنها به شکل قابل قبولی هستیم پس من اطمینان دارم که دانش‌آموختگان این رشته بسیار بهتر بوده و باید موفق‌تر هم باشند البته اگر شناسایی این رشته به صنایع بهتر انجام گردد. متخصصان تحصیلکرده در مقاطع مختلف رشته مهندسی رباتیک می‌توانند 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 مهارت‌های خاصی را در خود تقویت کنند، مانند مهارت کار با سیستم‌های فنی، دانشگاه بخشی از فرآیند یادگیری است، بخش مهمی از این فرآیند بستگی به تلاش مخاطب دارد تا چرخه مهارت‌هایش بخصوص برای ورود به صنعت کامل شود.
تهیه کننده: آریا صبوری
منبع: جام‌جم چهارشنبه 09 آذر 1390
پاسخ با نقل قول
