Примеры из жизни
Технологии и системы, созданные при помощи робототехники — не редкость в современной жизни. Их можно встретить в любых сферах.
Зная о понятии и функциях дисциплин, несложно понять, что к ним относят:
- станкостроение;
- изготовление роботов;
- промышленное автомобилестроение;
- оргтехника (копировальные, факсимильные аппараты);
- космическая, военная, авиационная техника;
- тренажеры для подготовки водителей, пилотов, операторов;
- медицина (клиническое, реабилитационное оборудование);
- микромашины, используемые в средствах связи, мобильной технике, медицинском оборудовании;
- контрольно-измерительные устройства.
Где обучаться:
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Москвы
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Санкт-Петербурга
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Перми
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Красноярска
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Новосибирска
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Екатеринбурга
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Воронежа
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Ростова-на-Дону
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Челябинска
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Самары
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Пензы
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Новокузнецка
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Рязани
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Астрахани
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Иркутска
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Липецка
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Новочеркасска
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Белгорода
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Раменского
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Комсомольска-на-Амуре
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Орла
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Стерлитамака
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Нижнего Тагила
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Тулы
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Балаково
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Владимира
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Альметьевска
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Великого Новгорода
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Зеленодольска
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Кургана
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Королева
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Йошкар-Олы
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Калининграда
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Магнитогорска
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Юбилейного
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Чапаевска
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Светлого
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Вознесенской
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Гусь-Хрустального
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Петровска
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Выксы
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Тобольска
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Озерска
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Омск-24
- Мехатроника и мобильная робототехника в колледжах Юргы
Подготовка кадров
Мехатроника и робототехника — дисциплины, которые черпают знания из точных, естественных и гуманитарных наук. Желающие освоить профессию сталкиваются с необходимостью изучить множество дисциплин.
Среди них такие направления:
- инженерное дело;
- программирование;
- кибернетика;
- механика;
- принципы автоматического управления;
- гидравлика;
- детали мехатронных модулей.
Преодолеть тернистый путь и стать профессионалом в этой области молодым людям помогают пытливый ум, стремление к инновационным и нестандартным решениям, глубокие знания прикладных дисциплин, желание опережать время. Хорошим подспорьем станет знание английского языка. Оно открывает возможность найти хорошо оплачиваемую работу за рубежом.
Где учиться по специальности мехотроника и робототехника, зависит от города проживания, результатов ЕГЭ, финансовых возможностей будущего абитуриента. Обучение ведут столичные и региональные ВУЗы.
В Москве абитуриентов ждут:
- технологический университет МГУПИ;
- государственный технический университет им. Э. Баумана;
- технологический университет «Станкин»;
- Петербургский университет путей сообщения.
Профильные факультеты занимаются подготовкой специалистов высокого класса, способных работать со сложными техническими агрегатами и комплексами, используемыми для выполнения определенных функций. Молодые кадры также ориентированы на научно-исследовательскую работу, проектирование сложных роботизированных механизмов. Они проходят курс подготовки управления существующей техники, оттачивают организаторские способности.
Квалификация: ТЕХНИК-МЕХАТРОНИК*
|
Форма обучения |
Уровень образования |
Срок обучения |
Основа обучения |
|
Очная |
9 классов |
3 года 10 месяцев |
Бюджетная основа |
|
11 классов |
|||
|
Очно-заочная |
Прием не осуществляется |
Специальность входит в ТОП-50 наиболее востребованных на рынке труда новых и перспективныхпрофессий среднего профессионального образования
Процесс автоматизации, позволяет осуществлять управление технологическим процессом без непосредственного участия человека, либо оставляет за человеком право принятия наиболее ответственных решений. В состав автоматизированных систем входят как механические составные части, так и электронное оборудование. Основу системы составляет управляющая часть на базе микроконтроллера. Это «мозг» любой автоматизированной системы.
Обеспечивать работоспособность мехатронных систем и роботизированных комплексов призван техник-мехатроник. Он осуществляет работы по монтажу, диагностике и ремонту мехатронных систем, контролирует их работоспособность и занимается программированием управляющей системы, согласно поставленным производственным задачам. Появление в Санкт-Петербурге, предприятий ведущих мировых компаний, имеющих автоматизированные линии производства, диктует повышение спроса в соответствующей отрасли.
Основные виды деятельности:
- монтаж, программирование и пуско-наладка мехатронных систем;
- техническое обслуживание, ремонт и испытание мехатронных систем;
- разработка, моделирование и оптимизация работы мехатронных систем;
- эксплуатация мобильных робототехнических комплексов;
- конструирование, монтаж, техническое обслуживание и ремонт мобильных робототехнических комплексов.
Область профессиональной деятельности выпускников: ракетно-космическая промышленность; производство машин и оборудования; производство электрооборудования, электронного и оптического оборудования; автомобилестроение; авиастроение; сквозные виды профессиональной деятельности в промышленности.
Объекты профессиональной деятельности выпускников: технические средства и системы автоматического управления, в том числе технические системы, построенные на базе мехатронных модулей, используемых в качестве информационно-сенсорных, исполнительных и управляющих устройств, необходимое программно-алгоритмическое обеспечение для управления такими системами;техническая документация, технологические процессы и аппараты производств (по отраслям);метрологическое обеспечение технологического контроля, технические средства обеспечения надежности;первичные трудовые коллективы.
Техник готовится к следующим видам деятельности:
— Монтаж, программирование и пуско-наладка мехатронных систем.
— Техническое обслуживание, ремонт и испытание мехатронных систем.
— Разработка, моделирование и оптимизация работы мехатронных систем.
— Выполнение работ по рабочей профессии «Слесарь по контрольно-измерительным приборам и автоматике» (18494).
Лаборатории по специальности:
— электронной и вычислительной техники;
— электрических машин;
— пневматики и гидравлики;
— лаборатория мехатроники (автоматизации производства);
— программируемых логических контроллеров.
Мастерские по специальности:
— Слесарная.
— Электромонтажная.
— Модульных производственных систем.
База производственной практики обучающихся и предприятия-партнёры:
ООО «Ниссан Мэнуфэкчуринг Рус», ООО «ТЭПЛОЭНЕРГО», АО «НПП «Радар ММС», ОАО «Авангард», АО «Таурас-Феникс», ООО «Нордфил», АО «Компрессор», ООО «Всеволожский крановый завод», ЗАО «Фортекс», АО «НПО Поиск», ОАО «МЗ «Арсенал» и др.
Ведущие ВУЗы, принимающие на обучение выпускников по специальности:
— Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» имени Д. Ф. Устинова
— ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения».
Возможные медицинские противопоказания для обучения по данной специальности: заболевания опорно-двигательного аппарата (плоскостопие, радикулит); заболевания сердечно-сосудистой и нервной систем, дыхательных органов (бронхиальная астма); сниженное зрение (не компенсируемое очками); повышенная чувствительность к воздействию химических веществ.
Кто такой инженер-мехатроник?
Инженер-мехатроник – специалист, создающий программы, обеспечивающие управление и контроль за различными механизмами, которое осуществляется с помощью компьютера и микросхем, встроенных в механические приборы. В случае остановки автоматизированных систем представитель этой профессии должен уметь находить неисправности и устранять их. Мехатроники также занимаются проектированием и сборкой автоматизированных систем.
Подчеркнем, что специальность инженер-мехатроник требует обширных знаний и умений:
- Знание механики, автоматики, электричества, информатики;
- Умение составлять схемы и читать их, знать основные узлы и принцип их работы;
- Знание рабочих инструментов, измерительного оборудования, принципов их работы, владение навыками их использования и обслуживания;
- Знание прикладных программ обеспечения и уверенное владение знаниями технической документации.
В обязанности инженера-мехатроника входит:
- Осуществление эксплуатации автоматизированных систем;
- Сборка/демонтаж, переустановка и запуск оборудования;
- Ремонт, наладка, профилактика автоматизированных модулей, систем и комплексов.
Кроме основных обязанностей инженер-мехатроник должен осуществлять руководство вверенным ему коллективом и проводить инструктаж по технике безопасности. Специалист по мехатронике должен постоянно повышать свой профессиональный уровень, поскольку непрерывное развитие технологий требует быть постоянно в курсе появления новых, более современных программ.
Чем занимается мехатроника
Первоначальная задача мехатроники — сконструировать механизм, который приводится в движение с помощью электричества и управляется программно. Со временем перед специалистами вставали новые проблемы, для решения которых приходилось искать ответы в других областях науки. Теперь сложные мехатронные системы должны не просто двигаться, подчиняясь командам компьютера, но и собирать и анализировать внешние данные, делать соответствующие выводы и менять свое поведение, используя встроенные алгоритмы.
системы мехатроники
Обязательно предусматривается возможность взаимодействия с оператором. Все компоненты такой системы связаны воедино, обмениваются информацией и энергией. Но соединить разнородные детали и снабдить их источником питания недостаточно: мехатронная система должна обладать новыми особенностями, не характерными для ее звеньев, чтобы эффективно функционировать.
Автоматы, способные передвигаться и реагировать на внешнюю среду, обладающие зачатками искусственного интеллекта, заставляют вспомнить и о роботах. В самом деле, робототехника — одно из направлений мехатроники. Поэтому современная мехатроника и робототехника изучаются в комплексе, чтобы будущие специалисты реализовали свои таланты в разных отраслях, занимались как сугубо теоретическими задачами, так и решали производственные вопросы.
Эти ветви знания с каждым днем все сильнее влияют на нашу повседневную жизнь. Сферы их применения не ограничиваются промышленностью, военными операциями, космическими исследованиями, работой с опасными веществами и представлениями с участием андроидов и зооморфных роботов.
зооморфный робот
Компьютеры, стиральные машины и другая бытовая техника, кресла для инвалидов, офисное оборудование, автопилот и система автоматической парковки в машине, тренажеры-симуляторы для медиков, пилотов и водителей — в создании и совершенствовании этих приспособлений проявили себя профессионалы от роботостроения и мехатроники.
Анатолий, ЯрГУ им. П.Г. Демидова
В детстве всегда привлекали роботы. Хотел научиться делать их сам. Но специальности робототехники в городе не было. Решил поступить в университет на специальность радиофизика и электроника (так она так называлась). Подумал, что научившись работать с электронными компонентами смогу делать роботов. Так получилось, что на одной из кафедр начинали работать над мобильным манипулятором (маленький 3-х звенный манипулятор, установленный на гусеничную платформу). Над управлением платформой уже работали. Но были нужны студенты, которые займутся его управлением. Одним из них стал я. И в итоге защитил диплом по тематике разработки алгоритма управления манипулятором.
Так как я поступил на физический факультет, то в большей степени нам преподавали теорию. Есть и прикладные специальности, например, радиотехника и инфокоммуникационные технологии. Без общей физики, мат анализа, дифференциальных уравнений не обошлось. Иначе бы не поняли оставшийся материал. Изучал аналоговую и цифровую электронику, теорию цепей и сигналов.
На нашем факультете программирование воспринимается как способ решать задачи моделирования различных радиофизических процессов. И, исходя из этого, нас учили не самому программированию, не искусству написания программ, а через программирование объяснили суть и механизмы процессов. И занимались мы этим на Turbo Pascal. Требовали от нас не красивого кода и быстро работающей программы, а верного вывода данных для любых начальных условий. Изучали объектно-ориентированное программирование на Delphi, но на нем тоже преподавали основную суть. Так же были и более специфичные среды для моделирования (Mathcad, Matlab). Был курс программирования микроконтроллеров на ассемблере.
Я считаю что для этой специальности таких курсов вполне достаточно
Самое важное, что изучался не определенный язык программирования, а принцип, как заставить компьютер выполнить необходимые действия. И это очень помогло мне в дальнейшем изучить почти самостоятельно С для программирования микроконтроллеров AVR и C# для создания программы управления с графическим интерфейсом
Конечно, уровень, на котором изучил языки чисто любительский, но для решения задач хватает.
На кафедре, на которой я учился (сейчас она называется Инфокоммуникационные технологии), если у студента была идея то ее обязательно продвигали. Потому что намного приятнее заниматься тем, что интересно. Так что свои проекты очень поощрялись. Особенно, если проект был интересный и полезный не только для студента.
Я занимался алгоритмом управления манипуляторов. Задача состояла в том, чтобы решить обратную задачу кинематики для конкретной модели, которая была на кафедре, и реализовать его на микроконтроллере (микроконтроллер нужен для управления сервоприводами, которые вращают звенья манипулятора). В итоге получил робота, которым можно было управлять вручную через установленное на компьютере ПО или с помощью клавиатуры, геймпада, сенсорный экрана и leap motion — устройства, которое определяет положение ладони человека над собой. Реализовал автономные режимы: от банального перекладывания предметов, как конвейерный робот, до рисования букв и слов.
Преподают в университете хорошо. Преподаватели знают свой предмет, умеют рассказать и объяснить его студенту. Все, чего хотел от учебы, я получил. И сбылась моя мечтал сделать робота, хоть он пока что недостаточно умный.
После окончания университета я не стал работать в робототехнике, потому что в Ярославле нет работы в этой сфере (кроме образования), а переезжать не хотелось.
Кем могут работать молодые специалисты в обозримом будущем?
В рамках проекта «Профессии города будущего» агентство инноваций, расположенное в столице, разработало перечень наиболее востребованных должностей на ближайшие десятилетия: — Оператор дронов. Беспилотные технические устройства смогут доставлять любые предметы в труднодоступные места, заниматься исследованием наводнений, лесных пожаров, измерять различные показатели в атмосфере. — Проектировщик медицинских автоматизированных систем. В данном случае работа в области робототехники предполагает сочетание трех основных профессий: программиста, медицинского специалиста, механика. — Робототехник. Занимается разработкой механики, составлением программ, электроникой. Такая профессия предполагает коллективный труд, поскольку создание и обслуживание робота является трудоемким занятием. — Механик электромобилей. Специалист занимается ремонтом и обслуживанием электромоторов инновационных машин. — Инженер беспилотных электромобилей. В обязанности входит разработка отдельных блоков, отладка и испытание электронных систем. Работа в области робототехники скоро займет место рядом с авиацией, производством электроэнергии и интернета. По оценке Европейской комиссии, через 4 лет объем мирового рынка по данному направлению достигнет 120 млрд евро.
Вакансии для инженеров-мехатроников на рынке труда, уровень зарплаты
Профессия инженера-мехатроника достаточно востребована у работодателей, однако, при этом большая часть вакансий сосредоточена преимущественно в регионах с развитым машиностроением. Это Самарская область, Подмосковье, Ленинградская область, Пермский край, Республика Татарстан и т.д.
При этом сама позиция может называться по-разному. Чаще всего работодателям нужны сервисные инженеры с познаниями в мехатронике и робототехнике, то есть специалисты по обслуживанию, ремонту и пусконаладке промышленных роботов.
Вот наиболее типичный список требований к таким работникам с сайтов объявлений:
-
навыки программирования (преимущественно на языке C++ и C#);
-
высшее техническое образование;
-
опыт работы с промышленным оборудованием и ввода в эксплуатацию комплексных автоматизированных систем;
-
готовность к периодическим командировкам;
-
знание английского языка (в том числе технического).
Как видим, на позицию инженера-мехатроника требуются уже опытные люди. При этом наличие высшего образования для работодателя обязательный, но не первостепенный критерий. Хорошим инженерам с опытом до 3 лет на предприятии готовы платить до 60 тысяч рублей, с опытом от 5 лет – порядка 80 тысяч рублей.
Изредка попадаются вакансии для соискателей без опыта, однако, чаще всего их определяют либо в стажеры, либо в помощники сервис-инженера.
Особенности профессии
Робототехника (роботехника) – это прикладная научная отрасль, посвященная созданию роботов и автоматизированных технических систем. Такие системы также называют робототехническими системами (РТС). Ещё одно название – роботостроение. Так называют процесс создания роботов, по аналогии с машиностроением. Роботы особенно нужны там, где человеку работать слишком тяжело или опасно, и там, где каждое действие должно выполняться с нечеловеческой точностью. Например, робот может взять пробы грунта на Марсе, обезвредить взрывное устройство или провести точную сборку прибора.
Конечно, для каждого вида работы нужен специальный робот. Роботов-универсалов пока не существует. Всю робототехнику можно разделить на промышленную, строительную, авиационную, космическую, подводную, военную. Кроме этого существуют роботы-помощники, роботы для игр и т.д.
Робот может работать по заранее разработанной программе либо под управлением оператора. Роботов с самостоятельным мышлением и мотивацией, со своим эмоциональным миром и мировоззрением пока тоже нет. Оно и к лучшему.
Робототехника находится в родстве с мехатроникой.
Мехатроника – это дисциплина, посвящённая созданию и эксплуатации машин и систем с программным управлением. Часто мехатроникой называют электромеханику и наоборот.
К мехатронике относятся заводские станки с программным управлением, беспилотные транспортные средства, современная офисная техника и пр. Иными словами, приборы и системы, предназначенные для выполнения какой-то конкретной задачи. Например, задача офисного принтера – печать документов.
А что такое робот по своей сути?
Как видно из самого названия, робот изначально представлялся как подобие человека. Но прагматизм берёт верх. И чаще всего роботу отводится роль технического приспособления, для которого внешность не имеет большого значения. По крайней мере, промышленные роботы на людей совсем не похожи.
Однако у роботов есть признак, который объединяет их со всеми живыми существами – движение. И способ движения порой довольно чётко копирует то, что встречается в природе. Например, робот может летать, подобно стрекозе, бегать по стене, словно ящерица, ходить по земле, словно человек и пр.
(См. ролик внизу страницы.)
С другой стороны, некоторые роботы специально рассчитаны на душевный отклик людей. Например, роботы-собаки скрашивают жизнь людям, у которых нет времени на настоящую собаку. А плюшевые «младенцы» облегчают депрессию.
Не за горами то время, когда среди прочей бытовой техники у нас появятся роботы, помогающие по хозяйству. Лично я предпочла бы слугу в виде улыбчивого пластикового кокона на колёсах. Но кому-то наверняка захочется, чтобы их роботы-мажордомы были как настоящие люди. В этом направлении уже сделаны потрясающие успехи.
Создание робота – это то, чем занимается робототехник. Точнее, инженер-робототехник. Он исходит из того, какие задачи робот будет решать, продумывает механику, электронную часть, программирует его действия. Такая работа – не для одиночки-изобретателя, инженеры-робототехники работают в команде.
Но робота нужно не только изобрести и разработать. Его нужно обслуживать: управлять работой, следить за «самочувствием» и ремонтировать. Этим также занимается робототехник, но специализирующийся на обслуживании.
В основе современной робототехники находятся механика, электроника и программирование. Но, как подсказывают фантасты, со временем для изготовления роботов будут широко использовать био- и нанотехнологи. В результате получится киборг, т.е. кибернетический организм – что-то среднее между живым человеком и роботом. Чтобы не слишком радоваться по этому поводу, можно посмотреть фильм «Терминатор», любую его часть.
Начало истории роботов
Слово «робот» придумал Карел Чапек в 1920 г. и использовал его в своей пьесе «R.U.R.» («Россумские Универсальные Роботы»). Позже, в 1941 г., Айзек Азимов использовал слово «робототехника» в научно-фантастическом рассказе «Лжец».
Но видимо, одним из первых робототехников в истории человечества можно считать арабского изобретателя Аль-Джазари, жившего в XII веке. Остались свидетельства, что он создал механических музыкантов, которые развлекали публику, играя на арфе, флейте и бубнах. Леонардо да Винчи, живший в XV–XVI веках, оставил после себя чертежи механического рыцаря, способного двигать руками и ногами, открывать забрало своего шлема. Но эти выдающиеся изобретатели вряд ли могли представить, каких вершин достигнут технологии через несколько столетий.
Происхождение термина
Основы мехатроники были заложены гораздо раньше, чем эта отрасль знания обрела имя. Она появилась в результате слияния достижений двух других областей — механики и электроники. В 1930-х годах зарубежные конструкторы ввели термин «электропривод», который использовался для обозначения механических устройств, работающих на электроэнергии. Их использовали в ходе автоматизации промышленных процессов.
Yaskawa Electric Corp
Термин подхватили во всех странах мира, поэтому годы спустя владельцы решили сделать его общественным достоянием. В России новое понятие вошло в научный обиход в 1990-е годы.
Преимущества окончания магистратуры
Балакавриат нередко приравнивают к колледжу. Обучение в магистратуре идет по более углубленным программам. Магистры являются более подготовленными, технически подкованными, что дает им преимущество не только при трудоустройстве, но и в оплате труда.
К другим достоинствам магистратуры можно отнести:
- подготовка профессионалов международного уровня: у магистра больше шансов получить хорошую должность в зарубежной компании;
- освоение навыков подготовки самостоятельных исследований в конкретной научной области;
- возможность заблаговременно выбрать сферу деятельности, улучшить свою подготовку.
Мехатроники трудятся над разработкой неизвестных систем, развивают стартапы, становятся частью команд научных институтов, частных и государственных предприятий.
Приобретаемые навыки
В результате освоения специальности выпускники приобретают следующие знания и умения:
- Владение одним иностранным языком.
- Анализ актуальности разрабатываемых продуктов.
- Разработка макетов инновационных машин и роботов.
- Создание специальных программ, способных управлять разрабатываемыми объектами мехатроники и робототехники.
- Составление технической документации для производства разнообразных деталей и модулей.
- Проектирование и составление особых схем для создания новых машин и роботов.
- Проведение экспериментальных работ на инновационных образцах.
- Умение осуществлять сборку проектируемых объектов.
- Обеспечение контроля за соблюдением всех необходимых норм и правил в процессе изготовления машин и роботов.
- Умение оформлять лицензии и патенты на вновь созданную продукцию.
- Постоянное совершенствование уже имеющихся продуктов, способность наладить их функционирование, а также осуществить их перепрограммирование.
- Составление инструкций по эксплуатации к производимой продукции.
