به گزارش خبرنگار ایمنا، مهندسی مکاترونیک (mechatronics engineering) ترکیبی از علوم مهندسی مکانیک، الکترونیک، کنترل، مخابرات، پروژه، کامپیوتر و مولکولی است و هدف از این رشته نگاهی یکپارچه به سیستم‌های تشکیل‌شده از اجزای مکانیکی، الکترونیکی، کنترلی و نرم‌افزار است. واژه مکاترونیک از ترکیب دو واژه مکانیک و الکترونیک ایجاد شده و هدف آن دستیابی به سیستم‌های ساده، ارزان و انعطاف‌پذیرتر است. واژه مکاترونیک در سال ۱۹۶۹ میلادی توسط «تسورو موری» یکی از مهندسان ژاپنی شرکت یاسکاوا ابداع شد و به مرور جایگزین واژه سیستم‌های الکترومکانیکی و حتی مهندسی کنترل و اتوماسیون شد.
علم مهندسی سیبرنتیک با مسائل مهندسی کنترل سیستم‌های مکانیکی درگیر است و مکاترونیک نیز برای کنترل یا تنظیم چنین سیستم‌های استفاده می‌شود. تجهیزات تولید مدرن شامل ماژول‌های مکاترونیکی است که برمبنای یک ساختار کنترلی هدفمند، تشکیل می‌شود. سیستم‌های هیبرید مهمی مانند سیستم‌های تولید، راه‌اندازی همکنشی، ربات‌های اکتشاف فضایی، زیرسیستم‌های خودکار و تجهیزات پرکاربرد بشر عموماً در رشته مکاترونیک مورد بررسی قرار می‌گیرد.
رشته مکاترونیک به دلیل اینکه از تشکیل چند رشته مختلف به‌وجود آمده و به‌دنبال یکپارچه‌سازی دستگاه‌ها است از جایگاه مطلوبی برخوردار است و فارغ‌التحصیلان این رشته نیز می‌توانند در شرکت‌های مختلف مشغول به کار شوند. مکاترونیک علم گسترده‌ای است که بین سه رشته کامپیوتر، برق و مکانیک ارتباط برقرار می‌کند و از جایگاه ویژه‌ای در دنیا برخوردار است. برای بررسی کاربردها و شناخت بیشتر علم مکاترونیک با حامد شهبازی، دکترای هوش مصنوعی و رباتیک گفت‌وگویی انجام داده‌ایم که در ادامه می‌خوانید:
مکاترونیک چیست؟
مکاترونیک، علم میان‌رشته‌ای محسوب می‌شود که از تلفیق سه رشته مهندسی کامپیوتر، مکانیک و برق شکل می‌گیرد و ویژگی‌های تلفیقی این سه رشته را نیز دارا است.
سیستم‌های مکاترونیکی چگونه شکل می‌گیرد؟
سیستم‌های مکاترونیکی، نسل پیشرفته‌ای از سیستم‌های مکانیکی و الکترونیکی به‌شمار می‌رود که از تلفیق سه علم کامپیوتر، برق و مکانیک ایجاد می‌شود. هنگامی که با کمک این سه رشته بتوانیم اطلاعات موجود در مجموعه‌های مکانیکی را با استفاده از حسگرها تست کنیم و واکنش‌های مناسب را از طریق کنترل‌کننده‌هایی که توسط نرم‌افزارهای کامپیوتری کنترل می‌شود به‌وجود بیاوریم، سپس واکنش را به عملگرهای الکترومکانیکی ارسال کنیم، عملاً سیستم مکاترونیکی پدید آورده‌ایم.
سیستم‌های مکاترونیکی در زندگی روزمره چه کاربردی دارد؟
اکثر ماشین‌آلات و تجهیزاتی که امروزه در زندگی انسان‌ها وجود دارد، جزو سیستم‌های مکاترونیکی به‌شمار می‌رود؛ درواقع تمام تجهیزاتی که امروزه عموم جامعه از قابلیت‌های آن‌ها در زندگی خود استفاده می‌کنند، اعم از لوازم خانگی، وسایل حمل و نقل و هواپیماها تا درصد بسیاری جزو سیستم‌های مکاترونیکی محسوب می‌شود؛ زیرا در ساختار این سیستم‌ها از مدارهای الکترونیکی، نرم‌افزارهای کامپیوتری و تجهیزات مکانیکی استفاده شده است.
آیا ربات‌ها سیستم مکاترونیکی محسوب می‌شود؟
بله؛ نمونه بالغ و کامل سیستم‌های مکاترونیکی ربات‌ها است، زیرا ربات قابلیت بسیار زیادی در زمینه هوش‌مصنوعی دارد و به واسطه این قابلیت، توانایی ادراک، تحلیل و استدلال را نیز خواهد داشت. ربات‌ها دسته خاص و پیشرفته‌ای از سیستم‌های مکانیکی محسوب می‌شود که قابلیت‌های هوشمند بیشتری نسبت به سایر سیستم‌های مکاترونیکی دارد.
کاربرد سیستم‌های مکاترونیکی در صنعت چیست؟
یکی از حوزه‌های مهم علم مکاترونیک مبحث اتوماسیون صنعتی است. اتوماسیون صنعتی به معنای ایجاد تجهیزات و دستگاه‌هایی است که در خط تولید استفاده می‌شود و قابلیت دارد که به صورت خودکار و با تعداد بسیار زیادی محصولات مختلف را تولید می‌کند. یکی از شاخه‌های مهم حوزه اتوماسیون صنعتی، مباحث مربوط به PLC یا کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی است.
جایگاه علم مکاترونیک در سطح دنیا چگونه است؟
امروزه حوزه مکاترونیک در سطح دنیا به عنوان رشته تحصیلی بسیار مهمی شناخته می‌شود؛ در ایران نیز دانشگاه‌های مختلفی پیرامون تدریس این رشته در حال فعالیت هستند که از جمله آن‌ها دانشگاه اصفهان، تهران و صنعتی شریف است، علاوه بر آن بسیاری از دانشگاه‌های آزاد ایران نیز به سوی تدریس رشته مکاترونیک پیش می‌روند.
این رشته تلفیقی از مهندسی برق، کامپیوتر و مکانیک است و به همین دلیل فارغ‌التحصیلان این سه رشته مهندسی می‌توانند در مقطع کارشناسی‌ارشد و دکتری وارد رشته مهندسی مکاترونیک شوند. گفتنی است که مقطع دکترای این رشته نیز سال جاری در برخی از دانشگاه‌های ایران تأسیس شده و در حال پذیرش دانشجو است.
چه آینده‌ای منتظر علم مکاترونیک است؟
علم مکاترونیک از تلفیق سه رشته مکانیک، برق و کامپیوتر به‌وجود آمده است و با توجه به اینکه عمده تجهیزات کاربردی که انسان استفاده می‌کند از تلفیق سه حوزه تخصصی مکانیک، برق و کامپیوتر ساخته شده است، علم مکاترونیک آینده بسیار روشن و مطلوبی در پیش دارد؛ بنابراین مکاترونیک می‌تواند به عنوان کاربردی‌ترین رشته‌های تحصیلی دانشگاه در تمام دنیا محسوب شود.
دانشجویان رشته مکاترونیک نیز می‌توانند در بیشتر شرکت‌های صنعتی مشغول به کار شوند. زمینه‌های شغلی مختلفی برای فارغ‌التحصیلان این رشته وجود دارد، زیرا دانشجویان رشته مکاترونیک امروزه با مباحث مختلف مکانیک، الکترونیک و کامپیوتر آشنا هستند؛ به همین دلیل قابلیت پیداکردن شغل در صنایع و شرکت‌های مختلف برایشان ساده‌تر است و عمده پروژه‌های صنعتی نیز در زمینه‌های مکاترونیک قرار می‌گیرد.
نظر شما