Специальность «мехатроника и робототехника» (бакалавриат)

Мехатроника и робототехника — что это такое

Специальность «Мехатроника и робототехника» возникла в российских высших учебных заведениях относительно недавно, однако сразу вызвала повышенный интерес у многих абитуриентов. Ведь это направление для деятельности считается крайне перспективным и востребованным. В то же время, далеко не каждому будущему студенту понятно, чего можно ожидать, получив образование в этом направлении.

Мехатроника и робототехника — это не профессия. Это — название специальности, по которой осуществляется подготовка в высших учебных заведениях. При этом возможные профессии в которых можно работать, получив такое образование, достаточно широко могут отличаться, в зависимости от конкретного предприятия и личных устремлений каждого выпускника.

Поэтому, прежде чем выбирать эту специальность для поступления, стоит тщательно рассмотреть все ее особенности, преимущества и недостатки, и ознакомиться с возможным перечнем направлений для ведения деятельности. Ведь обучение займет несколько лет, и далеко не каждому человеку хочется потратить их впустую и разочароваться в своей профессии. Поэтому лучше всего сначала будет ознакомиться с тем, как выбрать профессию по душе, а лишь потом сосредотачиваться на отдельных специальностях и направлениях обучения.

Но что же такое непосредственно мехатроника и робототехника? Мехатроника — это научная дисциплина, образованная из соединения электроники и механики и сформированная изначально в 60-е годы 20-го века. Мехатроника изучает возможности создания электронных устройств и систем, которые обеспечивали бы фактическое выполнение каких-либо механических процессов в целях автоматизации производства и решения иных задач, стоящих перед наукой. Робототехника же является лишь одним из направлений мехатроники, однако — самым известным, популярным и востребованным. Именно поэтому она упоминается в рамках этой учебной дисциплины отдельно.

Области применения робототехники

Применяются роботы самых различных сферах, но основными являются следующие:

• Промышленность: промышленные роботы;
• Исследовательская деятельность: роботы-ученые, исследователи;
• Боевые роботы: безпилотники, роботы-саперы, охрана и безопасность;
• Нанотехнологии: микро- и нано-роботы в исследовательских и медицинских целях;
• Домашние технологии: бытовые роботы, пылесосы, мойщики окон и персональные.

В сфере промышленности роботы позволяют выполнять большой объем работ с высокой скоростью и точностью. Они позволяют решать такие задачи, с которыми невозможно справиться человеческими силами.

Очень многие места нашей планеты и за ее пределами не исследованы по той причине, что делать это человеку невозможно. Например, о том, что творится в океанных глубинах и в космосе мы знаем благодаря роботам-исследователям.

Рост инновационных технологий позволяет оптимистически смотреть в будущее. Робототехника стремительно развивается, открывая человечеству новые возможности.

Области робототехники

Применяются роботы самых различных сферах, но основными являются следующие:

• Промышленность: промышленные роботы;
• Исследовательская деятельность: роботы-ученые, исследователи;
• Боевые роботы: безпилотники, роботы-саперы, охрана и безопасность;
• Нанотехнологии: микро- и нано-роботы в исследовательских и медицинских целях;
• Домашние технологии: бытовые роботы, пылесосы, мойщики окон и персональные.

В сфере промышленности роботы позволяют выполнять большой объем работ с высокой скоростью и точностью. Они позволяют решать такие задачи, с которыми невозможно справиться человеческими силами.

Очень многие места нашей планеты и за ее пределами не исследованы по той причине, что делать это человеку невозможно. Например, о том, что творится в океанных глубинах и в космосе мы знаем благодаря роботам-исследователям.

Рост инновационных технологий позволяет оптимистически смотреть в будущее. Робототехника стремительно развивается, открывая человечеству новые возможности.

Преимущества профессии инженер-мехатроник

Профессия открывает перед специалистами большие перспективы. В первую очередь, это касается возможности работать на технологических предприятиях по многим направлениям. Инженер-мехатроник может утроиться на должность робототехника или кибернетика, конструктора или инженера, специалиста в сфере IT-технологий или системного программиста, и в зависимости от масштабов предприятия и квалификации стремительно продвигаться по карьерной лестнице.

Пожалуй, к самым большим преимуществам профессии относится материальное вознаграждение. Сотрудники исследовательских центров, а также специалисты, работающие в военной и космической сфере, получают достаточно высокие гонорары. В целом же диапазон зарплат инженеров-мехатроников колеблется в пределах от 30 тысяч рублей до 300-400 тысяч. При желании специалисты с большим опытом могут найти себе работу за рубежом.

Сегодня инженеры-мехатроники высоко ценятся во многих развитых странах, поэтому это хорошая возможность увидеть мир.

В каком вузе Самары можно получить профессию Робототехника (роботехника)

• от 47 080 / год
  Информация о стоимости года обучения предоставлена за 2021 год

  СамараГосударственный

  подвижной состав железных дорог; системы обеспечения движения поездов; мехатроника и робототехника и еще 16 направлений

  Ср. балл ЕГЭ бюджет 2021от 37.7 бал.бюджет

  Ср. балл ЕГЭ платно 2020от 33 бал.платно

  Бюджетных мест 2021 848 мест бюджет

  Платных мест 2021 1 760 место платно

  Средний балл ЕГЭ на бюджет в 2021 году от 37.7

  Средний балл ЕГЭ на платные места в 2020 году от 33

  Количество бюджетных мест в 2021 году 848

  Количество платных мест в 2021 году 1 760

  Что такое средний проходной балл

  Бакалавриат, специалитетМагистратура

  6 подразделений

• от 46 500 / год
  Информация о стоимости года обучения предоставлена за 2021 год

  СамараГосударственный

  экономика; менеджмент; автоматизация технологических процессов и производств и еще 55 направлений

  Ср. балл ЕГЭ бюджет 2021от 39.7 бал.бюджет

  Ср. балл ЕГЭ платно 2020от 41.7 бал.платно

  Бюджетных мест 2021 2 212 места бюджет

  Платных мест 2021 4 125 места платно

  Средний балл ЕГЭ на бюджет в 2021 году от 39.7

  Средний балл ЕГЭ на платные места в 2020 году от 41.7

  Количество бюджетных мест в 2021 году 2 212

  Количество платных мест в 2021 году 4 125

  Что такое средний проходной балл

  Бакалавриат, специалитет

  17 подразделений

Проф.ориентация

Выбрать обучение

Моя ли это профессия

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.

Перспективы трудоустройства по профессии

Кем можно пойти работать, получив диплом? Специальность позволяет освоить наиболее востребованные в современном мире технологий профессии, среди которых:

• IT-специалист,
• системный программист,
• инженер,
• электроник,
• конструктор,
• кибернетик,
• робототехник.

Это активно растущая область, требующая в свои ряды настоящих профессионалов своего дела. При этом на рынке труда сегодня востребованы как специалисты-теоретики, которые проектируют и создают новые идеи, так и эксперты-практики, готовые осуществлять свою деятельность в коллективе, создающем новые узлы под необходимые параметры.

Прежде профессионалы данной области в основном были востребованы для разработок в военной и космической сферах, однако теперь их знания все чаще требуются и обычным фирмам и компаниям. Стоит отметить, что вышеперечисленные должности являются в России одними из самых высокооплачиваемых. Так, начинающий специалист может заработать от 30 000 рублей. Оклад же ведущего эксперта организации нередко представляет собой шестизначную цифру.

Особенности профессии Робототехника

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?

Преимущества поступления в магистратуру

Многие студенты, окончив бакалавриат, принимают решение продолжить обучение по более углубленным программам в магистратуре. И это дает им особые преимущества:

1. Магистратура готовит профессионалов международного уровня, которые в дальнейшем могут найти высокооплачиваемую работу за границей.
2. У магистрантов появляется шанс заблаговременно выбрать сферу своей будущей деятельности и усовершенствовать свою подготовку.
3. Студенты магистратуры осваивают навыки подготовки и проведения самостоятельных исследований в изучаемой научной области.
4. Магистранты имеют большую востребованность на рынке труда, нежели бакалавры.

Кем можно работать, получив образование в мехатронике и робототехнике

Прежде чем рассматривать конкретные профессии, которые существуют для специалистов в мехатронике и робототехнике, следует понимать, какие задачи смогут решать выпускники, получившие данное образование. Так, имея знания в рассматриваемой сфере, специалист может выполнять следующие функции на предприятии:

• Создание оборудования и станков для обеспечения механизации производственных процессов.
• Разработка техники различного назначения, в том числе и военной.
• Исследование возможностей по улучшению уже имеющихся в использовании механизмов и роботов.
• Работа над отдельными мехатронными системами, например — отдельными узлами автомобилей.
• Разработка микроскопических роботов и электронных изделий.
• Обслуживание и ремонт техники.
• Написание программного обеспечения для робототехники.
• Обучение робототехнике и мехатронике в рамках ВУЗов, школ и иных учреждений.
• Составление документации об использовании техники.
• Ведение научно-исследовательской и конструкторской деятельности.

Соответственно, перечень возможных профессий и конкретных специализаций, по которым могут работать специалисты в мехатронике и робототехнике — крайне широк. Например, к таким направлениям деятельности можно отнести следующие профессии:

• Инженер-электроник. Специалисты в этой профессии занимаются широким спектром работ, связанных с созданием электроники. Наличие образования по мехатронике позволяет в полной мере устраиваться на работу в любой сфере, где требуется работа с электроникой в целом.
• Инженер-электротехник. Учитывая сопряженность электроники и электротехники, получение образования в сфере мехатроники и робототехники дает возможность стать полноценным инженером-электротехником, в том числе и без получения дополнительных навыков, работая в самых разнообразных сферах.
• Программист. Все робототехники таки или иначе изучают программирование, так как наличие этих знаний является крайне важным для современной мехатроники в целом. А значит — получают хорошую базу для трудоустройства в различных сферах, где требуется знание основ и принципов программирования.
• Робототехник. К сожалению, специалисты в этой профессии сейчас не настолько востребованы, как в других, и поэтому по прямому профилю в своей специальности найти работу могут немногие выпускники. В то же время именно по этому направлению деятельности можно рассчитывать на наибольший размер оплаты труда и самые интересные перспективы.
• Конструктор. Работа конструктора во многом подразумевает значительное количество творчества и генерации новых идей, равно как и сочетание их с педантичностью для проведения точных расчетов. Это достаточно интересная профессия, однако ее востребованность не слишком высока.
• Педагог. Как специалист с высшим образованием, человек, получивший знания в сфере мехатроники и робототехники может стать преподавателем в ВУЗе, руководителем школьного кружка или каких-либо иных обучающих курсов.
• Кибернетик. Специалисты по кибернетике изучают в первую очередь теоретические направления взаимодействия человека и техники, а также работу с передачей и обработкой информации в технических и социальных системах
• Сервисный инженер. Любая техника нуждается в регулярном обслуживании и устранении неисправностей, и специалисты в мехатронике ценятся в том числе и в качестве сотрудников, которые обеспечивают безопасность, ремонт и обслуживание используемых роботов и иных средств автоматизации на производстве.

Навыки молодых специалистов

ВУЗы обучают широкому спектру навыков. Освоив стандартную программу, молодые специалисты приступают к работе по специальности.

Успех в своем деле им гарантируют такие умения:

• проведение оценки актуальности и значимости проектов;
• контроль разработок на соответствие стандартам;
• создание программного обеспечения для управления приборами;
• разработка макетов модулей систем (информационных, электрогидравлических и других);
• составление патентных и лицензионных паспортов;
• сбор, изготовление и испытание агрегатов;
• модернизация и отладка мехатронных систем;
• описание и подготовка инструкций по эксплуатации приборов.

Приобретаемые навыки

В результате освоения специальности выпускники приобретают следующие знания и умения:

1. Владение одним иностранным языком.
2. Анализ актуальности разрабатываемых продуктов.
3. Разработка макетов инновационных машин и роботов.
4. Создание специальных программ, способных управлять разрабатываемыми объектами мехатроники и робототехники.
5. Составление технической документации для производства разнообразных деталей и модулей.
6. Проектирование и составление особых схем для создания новых машин и роботов.
7. Проведение экспериментальных работ на инновационных образцах.
8. Умение осуществлять сборку проектируемых объектов.
9. Обеспечение контроля за соблюдением всех необходимых норм и правил в процессе изготовления машин и роботов.
10. Умение оформлять лицензии и патенты на вновь созданную продукцию.
11. Постоянное совершенствование уже имеющихся продуктов, способность наладить их функционирование, а также осуществить их перепрограммирование.
12. Составление инструкций по эксплуатации к производимой продукции.

Когда и как начинать подготовку?

Если хотите, чтобы в будущем ребенок имел достойную зарплату и интересную профессию, уже сегодня необходимо задуматься над его образованием. Можно купить робототехнику, самостоятельно изучить мастер-классы и заняться обучением. Такой подход имеет довольно много сложностей: — нужно выделить время для занятий; — найти робототехнический конструктор, чтобы он соответствовал возрасту и особенностям развития ребенка; — заняться самообразованием. Не каждый может позволить себе купить робототехнику, поскольку стоимость ее измеряется десятками тысяч рублей. Даже на начальном уровне придется выложить крупную сумму. Поэтому особую актуальность приобретают различные кружки. Есть они во многих городах. Знакомство с ними лучше начинать с официального сайта и встречи с педагогом. Первый позволяет получить общую информацию: — по какой программе идет образовательный процесс; — какие типы робототехнических конструкторов используются; — есть ли сертификаты для ведения образовательной деятельности.

Где и кем востребованы профессии

Кем работать мехатронику и робототехнику, молодые специалисты решают после получения диплома бакалавра. Кто-то остается учиться дальше на платной основе, получает диплом магистра, который открывает более широкие перспективы.

Специальность дает возможность освоить наиболее актуальные в современном мире профессии:

• электроник;
• IT- специалист;
• кибернетик;
• конструктор;
• робототехник;
• системный программист.

Вышеперечисленные должности — одни из наиболее высокооплачиваемых в России и в мире. У мехатроника и робототехника зарплата в начале карьеры — 30000 руб. и выше. Оклад ведущих специалистов измеряется в шестизначных цифрах.

Наука мехатроника

Сферы применения мехатроники и робототехники не ограничиваются промышленностью, военным делом, работой с опасными средами, космонавтикой, представлениями андроидов. Эти науки все чаще требуются в повседневной жизни для житейских нужд и облегчения бытовых проблем. Профессионалы приложили руку ко многому, что окружает современных людей — бытовой технике, ассистентам водителей, тренажерам стимуляторов для медицинских нужд.

Мехатронные системы формируются из нескольких составляющих, связанных энергетическими и информационными потоками:

1. Электромеханическая. К ней относятся двигатели, сенсоры, рабочие органы, передачи, электродвигатели. Компоненты обеспечивают цикл движения аппаратов. Корректная работа механизмов невозможна без сенсоров. На них возложен сбор информации о состоянии внешней среды, объекта работ, составляющих мехатронного агрегата.
2. Электронная. К этой категории относятся измерительные цепи, театральные преобразователи, микроэлектронные устройства.
3. Компьютерная. В категорию включены ЭВМ высшего уровня и микроконтроллеры.

Функции мехатронных систем

Мехатроника призвана решать проблемы преобразования входящей информации в требуемые механические движения. При их проектировании используется принцип обратной связи. Это означает интеграцию нескольких элементов разной природы в один функциональный модуль. Специальность людей, которые занимаются выполнением операции, может быть разной. В идеале при полном предоставлении нужной информации удается достичь планируемого результата.

Среди функций, присущих мехатронным системам, выделяют четыре наиболее важные:

• управление механическим движением с одновременной обработкой поступающих от сенсоров данных;
• согласование действий с внешними источниками влияния;
• взаимодействие с оператором в режиме реального времени или автономно;
• организация обмена информацией между всеми элементами системы.

Преимущества направления

Мехатроника и робототехника активно развиваются. При этом новые специалисты используют в работе накопленный опыт и готовы к изучению данных.

Преимущество дисциплины по сравнению с обычными средствами автоматизации:

• относительно низкая стоимость, достигаемая интеграцией, стандартизацией и унификацией элементов;
• точная реализация сложных движений за счет методики интеллектуального управления;
• долговечность, надежность, помехозащищенность;
• компактность и совместимость модулей;
• отличные динамические и массогабаритные характеристики.

Тенденции в области занятости и заработной платы

Согласно исследованиям Вустерского политехнического университета (США), спрос на инженеров-робототехников возрастет к концу 2018 года до 13%. При этом он постоянно повышается в таких странах, как США, Германия и Япония.

На сайте Sokanu средняя зарплата в 2018 году составляет 94,3 тысячи долларов США в год, а вообще может варьироваться от 49 до 144 тысяч долларов. Для сравнения, по данным BLS, в 2013 году среднегодовая зарплата для 34 из 39 выпускников-бакалавров США составляла 65,8 тысяч долларов, а для магистров – 110 тысяч долларов.

С чего начать и какие навыки важны для инженера робототехника?

В интернете доступны курсы лекций о робототехнике, которые можно прослушать совершенно бесплатно. Для этого воспользуйтесь ресурсами платформы Coursera. Если вы владеете английским языком, можете пройти курс «Control of Mobile Robots» Технологического института Джорджии или «Autonomous Mobile Robots» Швейцарской высшей технической школы Цюриха. Но это только начальный этап, дальше потребуется получение образования в университете.

Неважно, сколько человеку лет – 5 или 45, если ему интересны роботы, он сможет освоить эту нишу. Кстати, многие источники утверждают, что азам робототехники можно обучать, начиная с 5-6 лет

А теперь перейдем, какие навыки важны для робототехников. Они должны соединять в себе теоретические и практические знания. Два противоположных стиля работы тесно переплетаются для достижения необходимого результата: думать, читать, изучать и решить проблему «испачкав руки».

Чтобы стать успешным инженером-робототехником, понадобятся такие профессиональные навыки:

1. Способность к самообучению. Это ключевой навык в любой творческой карьере. Даже получив высшее образование и проработав в области робототехники, узнавать что-то новое нужно на протяжении всей своей карьеры.
2. Системное мышление. Все познания специалиста в области механики, электрики, программирования, когнитивной деятельности и психологии должны работать воедино. Опытный робототехник способен понять и объяснить, в чем взаимосвязь этих систем.
3. Мышление программиста. Инженеров, которые занимаются роботами, привлекают к работе по программированию на различных уровнях абстракции, будь то низко- или высокоуровневые когнитивные системы. Вообще в наше время используется до 1500 языков программирования.
4. Любовь к математике. Абстрактные понятия – вот, на чем основана робототехника. А их можно выразить только с помощью уравнений и функций. Поэтому без знаний алгебры, геометрии и математического анализа робототехнику никак не обойтись.
5. Анализ и выбор решения. Робототехника предполагает анализ проблемы с нескольких точек зрения, а также использование критического мышления для сбалансирования плюсов и минусов каждого решения.
6. Хорошие знания в области прикладной математики и физики. Математические и физические понятия создатели роботов должны привязывать к реальному миру, ведь он постоянно изменяется и никогда не может быть точным.
7. Высокая способность к коммуникации. Например, инженеру-робототехнику нужно объяснить механику особенности высокоуровневого программирования. В таких случаях коммуникативные навыки и способность к обучению очень важны.
8. Решение сложных задач. Это включает предвидение проблем, что помогает скорректировать их на раннем этапе, и устранение в случае наступления.
9. Технология проектирования. Она помогает выяснить, почему что-то работает неверно и как это можно исправить. Робототехника состоит из большого спектра технологий, а навыки проектирования помогают эффективно изолировать источник проблемы и решить ее.
10. Настойчивость. Некоторым робототехникам иногда не удается с первого раза решить трудную задачу, поэтому настойчивость и упорство – такие же важные навыки, как способность к самообучению или системному мышлению.

Профессия инженера-робототехника имеет большие перспективы, особенно в сфере логистики, медицины и медиа-контента. Данная профессия требует соответствующего образования и постоянного совершенствования приобретенных навыков. Но это стоит того, ведь спрос на таких специалистов и заработная плата постоянно возрастают.

Польза робототехники

Проведение современных занятий по конструированию, без сомнения, будет очень полезно для дошкольника. Робототехника полностью соответствует духу времени, позволяет подготовить малыша к реалиям нынешней жизни, где механизмы и машины играют ключевую роль. Кроме того, польза занятий состоит в следующем:

ребенок работает с небольшими элементами, что помогает развить мелкую моторику;
получает первый опыт программирования;
улучшает математические навыки (счет, симметрия, пропорции);
учится общаться с ровесниками и педагогами, работать в команде, быстро ориентироваться в пространстве;
получает первые навыки презентации своего «творения»;
развивает мышление, внимание, память.

Такие занятия за счет игровой формы интересны ребенку, не вызывают у него скуки, поэтому работает он с удовольствием. Через игру ребенок учится мыслить, сосредотачиваться на решении поставленной задачи. Робототехника активирует его познавательную активность, повышает интерес к самому процессу обучения.

Особенности проведения занятия

Чтобы робототехника как средство развития детского технического творчества в наилучшей степени смогла реализовать свой потенциал, специалисты предлагают придерживаться таких правил организации занятия:

В группе не более 10-15 детей, и она разбита по подгруппам
Так педагог сможет уделить внимание каждому и ответить на возникающие вопросы.
Работа по обучению проводится педагогом, который получил необходимую квалификацию

В этом состоит основная проблема детских садов – не все кадры имеют желание или возможность изучать современные конструкторы, чтобы потом передавать эти знания юным воспитанникам.
Работа ведется по заранее составленному тематическому плану.
Важно общение педагогов с родителями малышей, это поможет организовать совместную работу над развитием технических и творческих способностей дошкольников.. Занятия робототехникой с детьми предполагают также различные соревнования, выставки, презентации работ, на которых юные конструкторы смогут показать то, что им удалось сделать

Такие мероприятия помогают ребенку научиться уверенно держать себя перед публикой

Занятия робототехникой с детьми предполагают также различные соревнования, выставки, презентации работ, на которых юные конструкторы смогут показать то, что им удалось сделать. Такие мероприятия помогают ребенку научиться уверенно держать себя перед публикой.

Заниматься лучше всего не дома, а в специальных учреждениях, поскольку, во-первых, оборудование (сами конструкторы) стоит недешево, во-вторых, не каждый родитель обладает необходимыми знаниями, чтобы передать их малышу, и, наконец, только в коллективе, под руководством опытного наставника можно добиться успеха и научиться общению.

А дома мама и папа могут послушать, как ребенок с восторгом делится впечатлениями, посмотреть фотографии его работ. Родителям стоит также посетить выставку, на которой будет представлен результат трудов малыша. Все это будет дошкольнику приятно и укрепит его стремление к дальнейшей деятельности.

Какие знания необходимы для создания робототехники?

Современная робототехника строится на знаниях из области программирования, механики, мехатроники, электротехники, электроники и автоматического управления.

Для освоения робототехники на базовом уровне достаточно школьных знаний по математике и физике. Без понимания физики движения и принципов работы механизмов и электродвигателей сложно собрать функционирующего робота.

Затем идут информатика и проектирование

Так как программирование необходимо в робототехнике не меньше математики, важно разбираться в компьютерных науках и информационных системах. Проектирование поможет создавать удобные продукты

Но знания из других инженерных дисциплин тоже будут полезны.

Основные направления в изучении робототехнике:

• Машиностроение изучает физические составляющие робота — его «тело». Подтемы — механика и сопротивление материалов. Большинство курсов в этом направлении ориентированы на физический дизайн и приведение робота в действие.
• Электротехника и электроника или «нервная система» занимаются электрическими системами внутри робота, встроенными системами, низкоуровневым программированием и теорией управления. Обычно это автоматизация, которая строится вокруг контроля робота.
• Информатика — многие специалисты пришли в робототехнику благодаря увлечению компьютерными науками. Инженеры этого направления концентрируются на программном обеспечении робота и высокоуровневом программировании. Среди тем — искусственный интеллект, навигация, техническое зрение, обработка естественного языка и так далее.

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.