تخصص علم الروبوتات

الروبوتات هي المستقبل. الروبوتات هنا بالفعل. الروبوتات في كل مكان!

كثير من الناس ، مثلك تمامًا ، مهتمون بممارسة مهنة في مجال الروبوتات.

ولكن كيف يمكنك أن تبدأ؟ هناك العديد من المواضيع والتخصصات والمجالات المتاحة للدراسة هذه الأيام بحيث يصعب جدًا معرفة الهدف أو المسار الصحيح الذي يمنحك السبق الذي تحتاجه. 

دعنا نلقي نظرة على المسارات المختلفة التي يمكنك اتخاذها نحو مهنة في مجال الروبوتات والمهارات التي ستحتاجها لتكون مهندس روبوتات.

ما نوع الشخص الذي يعمل في تخصص علم الروبوتات؟

مهندسو الروبوتات هم متعلمون، أساتذة في جميع المهن.

يعرف مهندسو الروبوتات القليل عن كل شيء (على الأقل ، كل شيء مهم للروبوتات). هم الجسر بين الهندسة الميكانيكية والهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر وحتى علم النفس. 

 لكي تكون مهندس روبوتات ، يجب أن يكون لديك مجموعة كاملة من المهارات ومجالات الخبرة المختلفة. 

بالطبع ، لا تتطلب الوظائف الأخرى في مجال الروبوتات أن تصبح مهندسًا. يمكن أن تكون فني روبوتات أو مبرمجًا أو حتى مشغل روبوتات، ولن تتطلب منك جميع الوظائف في مجال تخصص الروبوتات الحصول على شهادة جامعية. 

بعضها ممكن مع المواد الأساسية الصحيحة في المدرسة الثانوية. 

كيف تصبح مهندس روبوتات

الروبوتات ليست خيارًا مهنيًا مباشرًا بل إنها مهنة متعددة التخصصات وهذا مايجعلها مختلفة عن العديد من الوظائف التقليدية.

تريد أن تكون طبيبا؟ دراسة الطب.

تريد بناء الجسور؟ دراسة الهندسة المدنية.

كيف تصبح مهندس روبوتات؟ حسنًا … يمكنك دراسة الإلكترونيات وعلوم الكمبيوتر والتكنولوجيا الحيوية والتصنيع والعلوم المعرفية …

… هناك الكثير من الطرق للحصول على وظيفة في مجال تخصص الروبوتات!

دراسة تخصص علم الروبوتات بعد الثانوية

لنبدأ بإلقاء نظرة على مستوى الدراسة بالمدرسة الثانوية.

ما هي النصيحة الجيدة لمن يهتم بالروبوتات ويحتاج إلى اختيار مواد الدراسة الثانوية؟

في المستوى الأساسي ، هناك موضوعان أساسيان تحتاجهما للبدء في علم الروبوتات :

• الرياضيات – هذا أمر لا بد منه. ليس عليك أن تكون جون ناش – عالم الرياضيات الأمريكي الشهير – ولكن الفهم الجيد للجبر والهندسة ضروري لجميع الموضوعات التي تتكون منها الروبوتات.
• الفيزياء (أو علم آخر) – من المهم أن يكون لديك فهم قوي للعلم إذا كنت ترغب في العمل في أي فرع من فروع الهندسة. تعتبر الفيزياء مفيدة بشكل خاص لأنها توفر المعرفة الأساسية في الطاقة والدوائر الكهربائية والميكانيكا وعلوم المواد وغيرها من الموضوعات الرئيسية للروبوتات. ومع ذلك ، فإن جميع العلوم مفيدة لأنها تعلم كيفية تطبيق الرياضيات على مشاكل العالم الحقيقي.

مواد ثانوية مفيدة أخرى

لكل دولة مجموعة مختلفة من المواد التي يتم تدريسها في المدارس ، لذلك من الصعب تحديد قائمة تنطبق على الجميع. بدلاً من ذلك ، إليك 3 مهارات مفيدة للروبوتات وبعض المواد الأساسية التي توفرها:

• الحوسبة والبرمجة – البرمجة مهمة للروبوتات ، لذا فإن مواد دراسية محددة مثل علوم الكمبيوتر وأنظمة المعلومات تعد خياراً مطلوباً منك.
• التصميم والتكنولوجيا – تشمل المواد التي يمكن أن تعزز الجانب العملي للهندسة تصميم المنتجات والاتصالات الرسومية والدراسات التكنولوجية والتصنيع.
• تخصصات هندسية محددة – تقدم بعض المدارس مواد في تخصصات هندسية محددة مثل السيارات والهندسة الحيوية والإلكترونيات والميكاترونكس والهندسة الميكانيكية. كل هذه يمكن أن تكون مفيدة لعلماء الروبوتات الطموحين.

تعرف أيضاً على تخصص هندسة الذكاء الاصطناعي.

تخصص علم الروبوتات – البكالوريوس

هناك 3 تخصصات أساسية في علم الروبوتات: هندسة الميكانيك والإلكترونيات وعلوم الكمبيوتر. 

في الجامعة ، اخترت درجة الماجستير في الروبوتات لمدة 5 سنوات والتي أعطت تركيزًا متساويًا على المجالات الأساسية الثلاثة. 

في ذلك الوقت ، أدركت أن هذه هي الطريقة التي يدخل بها الناس إلى عالم الروبوتات. 

ومع ذلك ، سرعان ما اكتشفت أن طريقي كان بعيدًا عن المعتاد. وصل معظم العاملين في مجال الروبوتات من خلال واحد أو مجموعة من الطرق التالية ، من خلال مزيج من دورات البكالوريوس والدراسات العليا .

يضع كل مسار التركيز الرئيسي للدراسة على جزء أساسي مختلف من الروبوتات:

• “الجسم” – الهندسة الميكانيكية – يبحث هذا الفرع من الهندسة في الأنظمة الفيزيائية التي يتكون منها الإنسان الآلي. تعتبر المواد الفرعية مثل الميكانيكا وهندسة المواد والتصنيع جوهر الروبوتات الصناعية. في كثير من الأحيان ، سيكون لدورات الهندسة الميكانيكية تخصص في الميكاترونيك أو الروبوتات ، ولكن تميل هذه الدورات إلى التركيز في الغالب على التصميم المادي والتشغيل.
• “النظام العصبي” – الهندسة الكهربائية والإلكترونية – يمنحك هذا الفرع من الهندسة أساسيات الإلكترونيات والأنظمة المدمجة والبرمجة منخفضة المستوى ونظرية التحكم. في كثير من الأحيان ، ستوفر دورات الهندسة الكهربائية أيضًا تخصصات في الروبوتات أو الأتمتة ، والتي ستتمحور حول التحكم في الروبوتات بدلاً من التصميم الميكانيكي.
• “الدماغ” – علوم الكمبيوتر – يبدو أن الكثير من الأشخاص في مجال البحث يدخلون علم الروبوتات من خلال علوم الكمبيوتر. من المرجح أن يستمر هذا الاتجاه حيث أصبحت منصات الأجهزة الروبوتية القياسية هي القاعدة. 

هذه هي العناصر الأساسية 3 ، ولكن هناك أيضًا العديد من الطرق الأخرى التي يمكنك اتباعها حتى ينتهي بك الأمر في العمل في مجال الروبوتات.

مهما كان المسار الذي تختاره ، تأكد من الاستمرار في تطوير معرفتك في جميع المجالات الأخرى أيضًا. بالطبع ، لن تكون أبدًا خبيرًا رائدًا في جميع المجالات الفرعية للروبوتات ، ولكن تطوير نفسك إلى عالم كمبيوتر كفء ومهندس كهربائي ومهندس ميكانيكي سيضعك في وضع رائع عندما تستمر في التخصص طوال حياتك. حياة مهنية.

معدل القبول في تخصص الروبوتات

يطلب منك أن تكون حاصل على شهادة الثانوية العامة بمعدل لا يقل عن 65% لدراسة الهندسة أو تخصص الروبوتات.

كما تطلب بعض الجامعات معدلات أعلى من ذلك بكثير مثل جامعة هارفارد أو أوكسفورد أو جامعة شتوتغارت الألمانية أو معهد ميونخ التقاني مثلاً.

ماهي تخصصات علم الروبوتات

• mechanical engineering
• Electronic Engineering
• information engineering
• computer science
• computer systems
• Machine Learning – Machine Learning
• data science
• design and technology

كم هي عدد سنوات دراسة علم الروبوتات

من أربعة الى خمس سنوات لدرجة البكالوريوس في الهندسة، بحسب الجامعة والتخصص الذي تريد الانضمام اليه. في المانيا مثلاً، يمكنك في جامعة ديسبورغ ايسن دراسة ثلاث سنوات فقط لتخصص الروبوتات في الهندسة الميكانيكية.

أما بالنسبة لدرجة الماجستير، فستكون على الأرجح لمدة سنتان أو ثلاث سنوات معتمدة من قبل الجامعة التي ستلتحق بها.

في جامعة شتوتغارت مثلاً، مدة دراسة الماجستير في تخصص علم الروبوتات يكون 4 فصول دراسية كاملة بدوام كامل.

مجالات الروبوت

يمكننا أن نميز بين أكثر من نوع من أنواع الروبوتات في العالم الحقيقي وكيفية استخدامها.

يمكننا أن نستفيد من الروبوتات في المجالات التالية:

• في المجال الحربي- Military Robot.
• في المجال الاجتماعي- social Robot.
• في المجال الاقتصادي- Economical Robots.
• في المجال الصناعي- Industrial Robot.
• في المجال الزراعي Agricultural Robots.
• الروبوتات الطبية – Medical Robots.
• في مجال الفضاء -Space Robots
• في مجال القيادة – Driving robots.

اقرأ أيضاً: تخصص الهندسة الطبية الحيوية

الروبوتات الطبية 

سوف تتعلم الجمع بين التخصصات الهندسية المختلفة لتصميم ونمذجة والتحكم في مجموعة من الأنظمة الروبوتية الطبية ، مع الهدف العام لتحسين الرعاية الصحية. 

سوف تتعلم أيضًا تحليل جوانب الأداء البشري والتفاعلات بين الإنسان والروبوت. 

بصفتك خبيرًا في الخصائص الميكانيكية للأنسجة البيولوجية وديناميكيات الأنظمة الحية ، ستكون مجهزًا جيدًا لتطوير الأدوات والمنهجيات التي تساعد المرضى والأطباء. 

لقد أدى البحث الذي ستشارك فيه بالفعل إلى العديد من الأجهزة الطبية المبتكرة. ومن الأمثلة على ذلك روبوتات إعادة التأهيل ، والروبوتات التشخيصية للتحكم الحركي (المعطل) ، والروبوتات الجراحية ، والروبوتات المستمرة ، والروبوتات الدقيقة ، والأجزاء الداخلية والخارجية ، والهياكل الخارجية القابلة للارتداء. في هذا التخصص ،

• قم بتوسيع الخبرة في الهندسة الميكانيكية أو الطبية الحيوية التي اكتسبتها في برنامج البكالوريوس
• تعلم كيفية تطبيق خبرتك في مجال معين من الرعاية الصحية
• تعلم كيفية الاستفادة من التخصصات المختلفة والعمل عبر الحدود لإنشاء حلول رعاية صحية فعالة ومخصصة
• كن متخصصًا متعدد التخصصات ذا قيمة عالية في المجالات المتشابكة بشكل متزايد للرعاية الصحية والتكنولوجيا

الروبوتات الدقيقة 

سوف تتعلم تصميم الروبوتات وتصميمها والتحكم فيها من أجل التطبيقات الدقيقة. في أساس نهجنا توجد تقنيات لنمذجة ميكانيكا الروبوت بدقة وكفاءة. تشكل هذه النماذج أساس التحكم والتصميم (المبادئ) للحركة الدقيقة وتحديد المواقع. يسمح النهج الحتمي بتخفيف التأثيرات الحركية والثابتة والديناميكية والحرارية وشكوك القياس. يوفر هذا أساسًا لتفاعل محدد جيدًا مع بيئات غير مؤكدة. الاتجاه السائد هو استخدام الروبوتات في بيئات أقل تنظيماً بشكل متزايد. تعتبر الروبوتات الدقيقة ضرورية للتطورات في صناعة أشباه الموصلات ولديها العديد من التطبيقات الأخرى مثل التدخل الطبي القائم على الصور والتعامل مع المنتجات الزراعية وأنظمة التصنيع المرنة. سوف تفعلها:

• اكتساب المهارات المطلوبة للمساهمة في تطوير الروبوتات لقطاع التكنولوجيا الفائقة الهولندي الرائد عالميًا ، والصناعة 4.0 والعديد من التطبيقات الروبوتية
• تعلم كيفية نمذجة الميكانيكا المعقدة بكفاءة ودقة (مرنة متعددة الأجسام) 
• تعلم كيفية تصميم الحركة الدقيقة وتحديد المواقع (الثنيات ، التصميم الحتمي ، التباطؤ ، إدارة الطاقة)
• تعلم كيفية تصميم التحكم الذي يتكيف مع التغييرات في النظام الآلي وبيئته (التحكم المتقدم في التغذية والتكيف ، بما يتجاوز التحكم الصارم في الجسم)

الروبوتات الصناعية 

تتغير التكنولوجيا بوتيرة سريعة ويتم استخدام الروبوتات أكثر فأكثر في أرض ورشة التصنيع. نطاق تطبيقاتهم متنوع وتشمل الأمثلة المركبات الموجهة المستقلة لأتمتة النقل ، والمعالجات الروبوتية في خلايا العمل القابلة للتكوين ، والروبوتات التعاونية التي تعمل جنبًا إلى جنب مع المشغلين البشريين. في هذا التخصص ، ستتعرف على تقنيات الروبوتات الصناعية المتنوعة وكيف يمكن تحسين تكامل هذه التقنيات في أرضية المتجر. ستتعرف أيضًا على الأدوات والمنهجيات المتنوعة التي يمكنك تطبيقها لتصميم خلايا تصنيع مبتكرة لـ “مصنع المستقبل” ، والتي ستدمج تقنيات الروبوتات. تشمل الأمثلة خلايا اللحام الآلية وخلايا التصنيع القابلة لإعادة التكوين للإنتاج المخصص. بالإضافة إلى ذلك ، سوف تتعلم كيفية: 

• ادمج تصميمات خلايا العمل المبتكرة في أرضية المتجر مع تحسين العوامل التشغيلية مثل تخطيط منشأة التصنيع ، وإنتاجية الإنتاج ، وأوقات takt ، وما إلى ذلك. 
• تطبيق الأدوات ومنهجيات التصميم على حالات واقعية (في الشركات العاملة بالتعاون مع القسم). 
• تعلم في بيئة تعليمية وبحثية مليئة بالتحديات متعددة التخصصات وقم بتطوير تركيز قوي على الكفاءات المبتكرة وحل المشكلات. 

راتب مهندس روبوتات

يتقاضى العاملين في قطاع هندسة الروبوتات باختلاف وظائهم والشركة التي يعملون لصالحها، وسطياً يبلغ الراتب السنوي حوالي 80000 يورو في المانيا و 90000 دولار في الولايات المتحدة الأمريكية.

العمل في مجال الروبوتات

إن العمل في مجال الروبوتات هو مسار مجزٍ للغاية للمهندسين. مع تقديم روبوتات أحدث وأسرع وأكثر ذكاءً كل يوم ، تقدم الصناعة العديد من الوظائف المثيرة لمهندسي الروبوتات. كن جزءًا من الثورة اليوم وانضم إلى المجال المتنامي باستمرار.

الآن بما أن الروبوتات يمكن أن تحل محل العمالة البشرية ، فقد فتح المجال العديد من الوظائف عبر الصناعات. ينشئ متخصصو الروبوتات آلات تعمل وفقًا لإرشادات مبرمجة مسبقًا. تشمل التطبيقات:

• تسليم الطائرات بدون طيار
• أذرع اللحام الميكانيكية
• سيارات ذاتية القيادة
• آلات مستقلة
• آليات الفرز القائمة على الذكاء الاصطناعي
• مهندس روبوتات في شركات خاصة.
• فني كهروميكانيك وروبوتات. …
• مهندس ميكانيكي
• مهندس تصميم. …
• مهندس برمجيات. …
• مهندس الأجهزة. …
• مهندس مبيعات. …
• مهندس طيران.

أفضل 10 وظائف روبوتات

المدرجة أدناه هي عشرة خيارات وظيفية مثيرة يمكنك متابعتها مع درجة البكالوريوس أو درجة الماجستير في الروبوتات.

1. مهندس الروبوتات

كما ذكر أعلاه ، يعمل مهندسو الروبوتات في شركات الروبوتات الأساسية. تتضمن مهمتهم تصميم الروبوتات وتصنيعها واختبارها وتجميعها. غالبًا ما يعتمد المهندسون على برامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر لوضع تصور لتصميماتهم.

قد يعمل مهندسو الروبوتات مع العلماء والمبتكرين لتطوير الروبوتات التي تناسب تطبيقات صناعية محددة. وفقًا للمعلومات التي تم جمعها بواسطة موقع Fact.com ، يمكن أن يصل متوسط ​​الراتب الأساسي لمهندس الروبوتات إلى 89،662 دولارًا سنويًا في الولايات المتحدة.

2. فني كهروميكانيك وروبوتات

يقوم الفنيون الكهروميكانيكيون والميكاترونيكس بأداء مجموعة متنوعة من المهام في مجال الروبوتات. يستخدمون التكنولوجيا الميكانيكية والكهربائية والإلكترونية لاختبار وتشغيل وإصلاح الطائرات بدون طيار والأنظمة الكهروميكانيكية والآلات الآلية. 

3. مهندس ميكانيكي

تعتبر الروبوتات والأتمتة من أكثر المجالات نموًا في مجال الهندسة الميكانيكية. يطور المهندسون الميكانيكيون روبوتات جديدة للتصنيع وتصميم الأدوات و اللحام وتطبيقات درجات الحرارة العالية.

قد يقوم المهندس الميكانيكي أيضًا بتثبيت وتشغيل نظام آلي في الصناعة أو إجراء دراسات حول تصميم الروبوتات بكفاءة أكبر. عادة ما تكون درجة الدراسات العليا مطلوبة لمهنة ناجحة في الصناعة الميكانيكية. وفقًا للبيانات التي تم جمعها ، يكسب المهندس الميكانيكي المتوسط ​​حوالي 90،160 دولارًا سنويًا.

4. مهندس تصميم

يعمل متخصصو هندسة التصميم بشكل خاص على المظهر المرئي للروبوت. إنهم يعملون بالاشتراك مع فريق هندسة ميكانيكية للتأكد من أن تصاميمهم قابلة للتحقيق عمليًا.

تشمل المسؤوليات النموذجية لمهندس التصميم رسم المخططات وإجراء دراسات الحركة لمحاكاة المنتج النهائي. 

قد تحتاج إلى درجة متقدمة أو دورة شهادة في برنامج التصميم لفهم عملية تصميم التجميعات الوظيفية من البداية. وفقًا للمعلومات التي تم جمعها بواسطة Payscale.com ، يمكن لمتخصصي هندسة التصميم توقع متوسط ​​راتب يبلغ حوالي 69111 دولارًا .

5. مهندس برمجيات

يُعد مهندسو البرمجيات من أكثر المهنيين ربحًا في مجال الروبوتات. إنهم يعملون على تصميم البرامج وتكاملها وترقيتها للغات مستوى التجميع التي تشغل هذه الأجهزة.

يُجري متخصص هندسة البرمجيات أو مطور البرامج أيضًا اختبارات مكثفة للتأكد من أن الروبوت يحقق الوظائف المطلوبة. يحتاج مطورو البرمجيات أيضًا إلى البقاء على اطلاع بالتطورات الجديدة لإعادة تكوين الأنظمة الروبوتية ببرامج أكثر حداثة.

خريجو علوم الكمبيوتر الذين يعملون كمطوري برامج ومحللي ضمان الجودة والمختبرين يكسبون حوالي 110،140 دولارًا سنويًا في المتوسط ​​في جميع المجالات.

6. مهندس أجهزة

يقوم مهندسو أجهزة الروبوتات بإجراء البحوث والتصميم والتطوير واختبار المكونات المادية مثل لوحات الدوائر التي تشغل النظام. قد يتعاون مهندسو الأجهزة مع مطور برامج للتأكد من أن الدوائر تنفذ التعليمات المحددة بشكل صحيح.

قد يشرفون أيضًا على عملية التصنيع والتصميم لنماذج أولية وأنظمة روبوتية جديدة. وفقًا لأحدث البيانات، يحصل مهندسو أجهزة الكمبيوتر على متوسط ​​أجر سنوي قدره 119،560 دولارًا سنويًا.

7. مهندس مبيعات

يساعد مهندسو المبيعات في دعم الجانب التجاري من الروبوتات. يتفاعلون مع العملاء المحتملين ويساعدونهم على فهم عمل الروبوتات والأجهزة الميكانيكية. يمكن لمهندس المبيعات أيضًا التحدث مع العملاء فيما يتعلق بمتطلباتهم المحددة والتواصل مع فريق التصميم والتصنيع.

بالإضافة إلى الفهم التقني القوي ، يجب أن يمتلك مهندسو المبيعات مهارات اتصال وشخصية قوية للنجاح في هذه المهنة. الراتب الوطني المتوسط ​​لمهندس مبيعات في الولايات المتحدة هو 108،830 دولارًا في السنة.

8. مهندس طيران

يستخدم مهندسو الطيران الروبوتات لتطوير أنظمة للتحكم في أنظمة الطيران وأجهزة الاستشعار والأجهزة التنظيمية. يعمل بعض المهندسين أيضًا في تصميم وتطوير المركبات الجوية بدون طيار والطائرات بدون طيار للمراقبة. تلعب الروبوتات دورًا مهمًا في إدارة الطيران وأنظمة التحكم والملاحة وتصميم معدات السلامة. يكسب مهندسو الطيران حوالي 118،610 دولارات سنويًا.

9. علماء الحاسوب

عالم كمبيوتر يعمل في مجال التحليلات التنبؤية والمجالات المرتبطة بها. يستخدمون أساسيات برمجة الكمبيوتر المتقدمة ولغات البرمجة لأتمتة الروبوتات.

يعمل بعض العلماء أيضًا في مجال التعلم الآلي لغرس مبادئ اتخاذ القرار في الروبوتات المستقلة. يتطلب مهندسو التعلم الآلي اهتمامًا شديدًا ومجموعات المهارات المطلوبة مسبقًا في علوم البيانات ومعالجة اللغة الطبيعية والتعلم العميق والشبكات العصبية وما إلى ذلك.

مع درجة الماجستير في التعلم الآلي / الذكاء الاصطناعي ، يمكنك أن تصبح عالمًا في أبحاث الكمبيوتر والمعلومات. متوسط ​​دخل المحترف في هذا المجال يبلغ حوالي 126،830 دولارًا سنويًا.

10. واجهة المستخدم / مصمم تجربة المستخدم (UI / UX)

يساعد مهندسو UI / UX في إنشاء واجهات قوية يمكن أن تساعد الأشخاص على التواصل مع الروبوتات. إنهم يصممون الوسيلة الرقمية التي يمكن أن تمكن المستخدم من تشغيل النظام الآلي ، وفهم وظائفه ، والحصول على المزيد من رؤى التشغيل من الجهاز. يوضح BLS أن مطوري الويب والمصممين الرقميين يحصلون على متوسط ​​رواتب سنوية قدرها 85،490 دولارًا.

يقدم مجال الروبوتات العديد من الفرص المثيرة مع رواتب عالية وآفاق نمو ممتازة. يمكن أن يؤدي التعليم والشهادة والتدريب العملي والخبرة العملية إلى زيادة تحسين فرصك في الحصول على وظيفة مرضية في هذا المجال.