Мехатроника и робототехника что за профессия
Инженер-мехатроник: где выучиться и куда пойти работать?
Что такое мехатроника
Сама по себе мехатроника далеко не новое явление. Она зародилась примерно в середине XX века, когда были описаны механизмы, способные выполнять определенные манипуляции в пространстве по заранее написанной программе. В целом же, мехатроника представляет собой сплав двух прикладных дисциплин – механики и электроники. Иными словами, эта инженерная наука посвящена созданию сложных устройств, которые способны выполнять задачи по определенному алгоритму.
Типичный пример – это конвейерные роботы и манипуляторы. Их часто применяют, например, в автомобилестроении: точечная сварка деталей кузова, грунтовка и покраска деталей, автоматическая штамповка и перенос деталей и т.д.
Ещё более типичный пример – это обычный персональный компьютер. В его составе тоже много механических подвижных частей, которые управляются специальными программами, например, жесткий диск, вентиляторы охлаждения, оптический привод дисковода и т.д.
При этом мехатроника самым тесным образом связана с робототехникой. При обучении студентов образовательная дисциплина почти всегда называется «Мехатроника и робототехника». Наблюдается также некоторая путаница: роботами сегодня называют все механизмы, способные к выполнению задач без прямого участия человека. Будь то станки с ЧПУ, манипуляторы, механизмы автоматической сварки – всё это роботы, состоящие из нескольких мехатронных модулей.
Источник фото pch-vector/freepik
Чем занимается инженер-мехатроник?
Итак, инженер-мехатроник – это специалист, который занимается разработкой механизмов, а также специальных компьютерных программ, управляющих этими механизмами по заранее заданному алгоритму.
В целом, направлений работы у таких специалистов три:
написание специальных программ для управления роботами, разработка алгоритмов машинного обучения;
обслуживание и настройка мехатронных систем.
На практике же любой мехатроник одновременно является и робототехником. Более конкретно его обязанности можно перечислить в нескольких пунктах:
моделирование и проектирование мехатронных систем;
подбор нужных материалов для будущего механизма;
контроль за работой техников, участие в монтаже;
пуск и ввод в эксплуатацию готового механизма;
организация работ по обслуживанию робота или мехатронной системы;
настройка и отладка программного обеспечения;
ведение необходимой документации (проектно-сметных работ, отчетов по пуску и наладке оборудования, работе систем и т.д.);
обучение техников-специалистов, которые управляют роботом;
контроль за наличием запасных частей и расходных материалов для робота.
Как видим, обязанностей много и большая их часть связана непосредственно с работой на производстве. Большая часть инженеров-мехатроников задействована именно в промышленной сфере.
Другие места работы – это научные центры, где разрабатываются прототипы новых и перспективных машин. При этом одни инженеры-мехатроники отвечают за разработку механических частей, другие за создание печатных плат и микросхем, третьи – за написание программ.
Где выучиться на инженера-мехатроника?
Профессия инженера предполагает наличие высшего технического образования. Мехатроники и робототехники не исключение. Подобных специалистов готовят инженерно-технические вузы, причем не только гражданские, но и военные. Направления при этом могут называться по-разному:
Физика и робототехника;
Промышленная и специальная робототехника;
Приводы робототехнических и мехатронных систем;
Мехатронные системы в роботизированном производстве;
Технологическая мехатроника и робототехника.
Обучение производится по программам специалитета и бакалавриата с дополнительным обучением в магистратуре.
Источник фото freepik
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.
Плюсы и минусы работы инженером-мехатроником
интересная работа, связанная с техническим творчеством;
карьерный рост и самореализация;
официальное трудоустройство по Трудовому кодексу;
работодатели – как правило, крупные промышленные компании с известным именем;
стажировки и обучение за счет компании (в том числе за рубежом).
необходимость постоянно совершенствовать знания и непрерывно самообучаться;
Что такое мехатроника и робототехника
Мехатроника и робототехника
Когда говорят о создании роботов и автоматизированных систем, два родственных направления инженерной мысли — мехатроника и робототехника — часто упоминаются вместе. У этих дисциплин общие корни, а цели и методы переплетаются.
мехатроника и робототехника
Поэтому и специальность, в которой будущие инженеры могут найти себя, носит двойное название. Термин «робототехника» зачастую понятен даже тем, кто далек от науки. Попробуем разобраться, что из себя представляет мехатроника и почему она неотделима от роботостроения.
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.
Слово «мехатроника» придумано в 1969 году компанией «Yaskawa Electric Corp.» в Японии, в 1972 стало торговой маркой фирмы.
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.
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.
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.
Подготовка специалистов
Желающие получить специальность «Мехатроника и робототехника» должны изучить ряд гуманитарных, естественнонаучных, точных и технических дисциплин, поскольку это направление черпает идеи и решения из других разделов человеческого знания. Освоить программирование, электронику, инженерное дело, кибернетику, механику, принципы математического и автоматического управления, электротехнику, детали и схемы мехатронных модулей, гидравлику и другие предметы важно не только в теории.
кем работать по специальности мехатроника и робототехника
Много времени уделяется и ручной работе, сборке моделей разной степени сложности. Развитая фантазия и неистощимое любопытство помогут одолеть нелегкий путь. Владение иностранным языком позволит находить актуальные сведения и сделает будущего конструктора востребованным специалистом на родине и за рубежом, что означает заманчивые перспективы и заработок выше среднего.
Где, как и кем работать
Выпускник сможет проектировать составные части и целые мехатронные системы, разрабатывать для них документацию и оформлять патенты, собирать, испытывать, совершенствовать, корректировать и чинить механизмы. Также можно заняться исследовательской работой или преподаванием, ведь наука не стоит на месте, а передавать знания нужно и новому поколению коллег, и работникам других отраслей, в которых используются автоматы и роботы.
Перспективы и заработок инженеров зависят от опыта и сферы деятельности. Заработная плата варьируется: молодой техник может рассчитывать на 30 тысяч рублей, при наличии опыта доход в два раза больше, а для высококвалифицированного разработчика — до 100 тысяч и выше, особенно на руководящей должности. При наличии деловой хватки возможно открытие собственного дела.
Будь то частное или государственное предприятие, производственное, коммерческое, научное или образовательное учреждение, работа найдется всегда: мехатроников и робототехников не хватает, в дальнейшем спрос на них будет расти, а свежие силы требуются в любой области, где не обойтись без высоких технологий.
Мехатроника и мобильная робототехника
Что за специальность такая, Мехатроника?
Привет всем пикабушникам и пикабушницам!
Для начала расскажу о ней как об отрасли науки и техники (как это подразумевают ученые умы).
Мехатро́ника — это область науки и техники, основанная на синергетическом объединении узлов точной механики с электронными, электротехническими и компьютерными компонентами, обеспечивающими проектирование и производство качественно новых механизмов, машин и систем с интеллектуальным управлением их функциональными движениями.
Википедия
Исторически профессия мехатроника была придумана в Японии и подразумевала курацию специалистов в каждой из областей знаний и налаживание контакта между ними, то есть, руководство группой узких специалистов, но в России, ввиду нераспростаненности профессии, все несколько иначе и ниже я опишу процесс и некоторые особенности обучения.
По окончании университета ограничения по профессиональному признаку менее строгие, чем после окончания узкоспециализированного направления. Но придется некоторое время доучиться на рабочем месте, чему и учат в университете.
Дальше расписаны впечатления и особенности учебного процесса юного мехатроника, испытанные мной на собственном опыте более подробно.
Большинство современных устройств (от телевизионного пульта до многотонных грузовых самолетов) содержат в себе компоненты, которые также не являются элементарными. Возьмем, к примеру, смартфон. Данное устройство является мехатронным (технологически сложным и раскладываемым на более технологически простые компоненты) и содержит в себе ряд компонентов:
1. Механической природы (корпус)
2. Электрической природы (элементы питания)
4. Компьютерные компоненты (софт)
Каждая из перечисленных категорий не является элементарной. То есть, для производства каждой из них необходимы специфичные знания. В теории, мехатроник должен обладать всеми знаниями для полного понимания принципов работы от самых элементарных до узкоспециализированных.
На практике же, ввиду ограниченности времени обучения удается вложить в головы студентов умение выбирать источники и подходящую информацию из них в кратчайшие сроки, а также некоторый набор технических знаний.
Специальность эта является достаточно молодой как в мире, так и в РФ, поэтому устоявшихся программ обучения пока не разработано. И это дает интересный бонус к знаниям новоиспеченного специалиста, а именно уклон знаний в сторону кафедры, на базе которой была организована специальность.
Простой пример. Обучаясь на кафедре, в основе которой была Автоматика, я получил хорошие знания по теоретической механике, теории автоматического управления, физике и программированию (микроконтроллеры, десктоп и чпу), а продолжив обучение на той же специальности, но на кафедре, во главе которой стояли Приводчики, дополнил знания электротехникой и немножко сопроматом.
Таким образом, набор знаний, получаемых студентом, варьируется от универа к универу. Также варьируется обучение в зависимости от обеспеченности кафедры обучающими материалами (стенды) и связями (возможности практики). Но это общая закономерность для любой специальности вообще. Однако, касательно мехатроники, это закладывает некое профессиональное направление студента через преподавателей, которые приводят примеры из своей практики и опыта. Я получил такие знания о машиностроении и металлургии.
Кроме общих сведений, необходимых для вышеозначенных сфер деятельности, я проходил также и курс по более новым технологиям. Например, генетические алгоритмы, нейросети, нечеткие регуляторы. Таким образом, наряду с устоявшимися технологиями студент получает и знания из современных областей, что позволяет расширить техническую грамотность.
По итогам, из универа выходят имеющие обширные, но не глубокие знания техники специалисты, которые умеют адаптироваться к работе, на которую их примут ввиду умения впихивать в голову достаточно большие объемы информации.
P.S. Сам я сейчас работаю программистом в энергетике и ни к машиностроению, ни к металлургии не имею прямого отношения. Я описал свое собственное впечатление и отношение к этой специальности и был бы рад услышать мнение других специалистов.
Если есть какие-либо вопросы и уточнения, добро пожаловать в комментарии.
Спасибо тем, кто потратил время на эту простыню)
1. Механической природы (корпус)
2. Электрической природы (элементы питания)
4. Компьютерные компоненты (софт)
Поправлю. Корпус к механике в мехатронном смысле не имеет отношение. Только та, которая управляется электроникой. Например перемещение оптики (автофокус)
Здравствуйте, мне интересно, в каком университете вы получали эту специальность. Поступать мне только через 2 года, но я уже задумалась над выбором универа. Хочу поступить на специальность «Мехатроника и робототехника» в МГТУ им. Баумана (кафедра «Специальное машиностроение»). Если возможно, порекомендуйте, пожалуйста, вузы, где я смогу получить качественные знания по этой специальности.
Может я чего то не понимаю, но смартфон мехатронным устройством не является. Т.к. для этого у него должны быть какие то двигающиеся элементы
кто со школы понял, что любит заниматься техникой, но не знает, что это такое эта ваша техника в полной мере
А я еще помню времена, когда таких называли жопоголовыми рукожопами.
Спойлер: это все херня. Даже если обучиться, то по специальности никуда (в России) не возьмут.
Про УПК и вождение
У нас тоже в школе с 10го класса было УПК.
На вождение брали всех,и девочек тоже.
Если на момент сдачи экзамена в автошколе тебе было 17 лет, то тебя допускали до сдачи в ГАИ, и твои права лежали ждали твоих 18ти. Если был младше, то выдавались документы об окончании автошколы, и ты ждал 17ти, потом шел сдавал, и в 18 забирал права.
Щас покопалась в документах, даже нашла книжку, с которой мы катались на вождении:
У нас в обучении были:
1. Устройство автомобиля. Системы, принципы работы и тд
Потом выдавали свидетельство:
Я получила 4, потому что запуталась в ведущем и ведомом диске сцепления на экзамене, исправилась в итоге, но. (выходишь к доске и по плакату полностью рассказываешь, из чего состоит система сцепления, как работает, пошагово, от поврота ключа до того как машина поехала).
Учили нас очень хорошо, и, главное, бесплатно. Бензин только оплачивали, естественно.
Наш преподаватель, Водонаев Александр Владимирович, всегда говорил «у меня каждый год учатся десятки таких как вы, сдают, заканчивают школы и разъезжаются. Я хочу спать спокойно, зная, что хорошо научил всех тех, кто потом за рулём по всему миру ездит.»
Александр Владимирович, мы ездим хорошо!
Ответ на пост «УПК»
Ответ на пост «УПК»
Вот такие воспоминания. Сам я до сих пор считаю, что иметь рабочую специальность при выпуске из школы было очень полезным. Сейчас даже здания не сохранилось от того УПК.
Не знаю как обстоит дело сейчас, но когда я учился в школе у старшеклассников в расписании были странные буквы УПК, причём занимали они весь день вторник или четверг, в зависимости от параллели, был у нашей школы. Вот я прихожу в 10-й класс и в первый четверг сентября я узнаю что УПК это Учебно Производственный Комбинат, где нас будут обучать различным профессиям по нашему(почти) выбору. Комбинат был один на район и туда ходили ребята со всех окрестных школ.
Самая популярная, среди парней, профессия была водитель, туда хотели попасть 9 из 10 парней, потому было условие что на момент выпуска тебе должно быть 18 или почти 18 лет. т.к. мне на момент выпуска было бы только 16 то я пролетал. Девушки выбирали между сестринским делом и машинописью, где главным образом учили слепому методу печати. Был ещё с десяток различных профессий, я в итоге попал на книжное дело.
УПК можно было выбрать в качестве выпускного экзамена по выбору (тогда ЕГЭ ещё не было), и самым приятным фактом было что его сдавали в конце апреля, а ещё присваивался какой-то разряд. Чем я и воспользовался.
Экзамен был разделен на две части, сначала надо было сдать практику в качестве переплётчика или наборщика. Я выбрал наборщика и в нужный норматив собрал форму для печати. На следующий день была теоретическая часть. И это было не совсем так как обычно проходили все экзамен у меня до этого. Тут была целая комиссия, помимо преподавателя, было ещё несколько лиц, но самое главное что там была директор этого комбината.
Надо сказать что директор была дама крайне сурового вида, её боялись абсолютно все. Помимо того что она была директором, ещё она какую-то профессию (уже не помню какую именно). Несколько девушек из нашего класса у неё занимались и потом рассказывали страшилки, как у них всё строго и вообще они боятся своего учителя и не хотят ходить к ней.
Начался экзамен, мы все зашли, взяли по билету и начали готовится. Директор сказала комиссии что у неё параллельно идёт ещё экзамен и что она будет ходить туда-сюда. По готовности начали отвечать. Директор первым двум позадовала вопросы, причём вопросы были, как говорится не в бровь а в глаз, но особо не жестила. После двух человек она пошла на другой экзамен, но перед выходом сказала «Когда будет отвечать этот молодой человек обязательно меня позовите» и показала на меня. Кажется в тот момент я отложил пару кирпичей и совершенно не понимал за что такая честь. Через пару человек подошла моя очередь, директора не было и я честно надеялся что её забудут позвать. Я начал отвечать, но не успел я закончить первое предложение, мой преподаватель вспомнила что надо позвать директора и убежала за ней. Ну всё, думаю я, хана мне, сейчас меня завалят и не видать мне экзамена.
Пришла директор, я начал заново отвечать билет. В конце моего ответа у меня реально начал дрожать голос и руки, я раньше никогда не испытывал ничего подобного, отчего мне становилось ещё страшнее.
Директор задала мне буквально пару уточняющих вопросов, а после повернувшись к моему преподавателю сказала «Этот молодой человек заслужил отлично». Мой преподаватель, как будто не услышала её и говорит «Хорошо, у меня есть несколько вопросов», на что директор ей отвечает «Я сказала не нужно больше вопросов, ставьте отлично». Сказать что я был в шоке, это как ничего не сказать. Это было максимально неожиданно для меня.
Прошло почти 20 лет с тех событий и, к сожалению, я не помню ни чьих имён. Но я хочу сказать спасибо и преподавателю за введение в интересную профессию, которой я не стал заниматься но которую очень люблю и уважаю. И директору за этот отличный опыт сдачи экзамена)
Специальность «Мехатроника и робототехника» (бакалавриат)
Мехатроника и робототехника
Степень: Академический бакалавр
Наиболее распространенные экзамены при поступлении:
Содержание
Мехатроника – научная сфера, занимающаяся изучением объединенных компьютерных и электротехнических компонентов, на основании которых проектируются и создаются инновационные системы и машины. Робототехника – научная область, нацеленная на разработку и конструирование роботов и систем, способных заменить труд человека и автоматизировать сложные технологические процессы. В настоящее время данные отрасли активно расширяются, привлекая новые талантливые умы для совершения инновационных открытий и создания оптимальной продукции. Ввиду перспективности направления многие выпускники, хорошо разбирающиеся в точных науках, сегодня стремятся поступить на специальность 15.03.06 «Мехатроника и робототехника». Это довольно сложная отрасль, требующая глубоких математических знаний, поэтому освоить ее удается не всем.
Условия поступления
Поскольку каждый вуз имеет право устанавливать свой перечень экзаменов для поступления на определенный факультет, выпускникам рекомендуется заранее уточнять информацию о том, какие предметы нужно сдавать для зачисления на желаемое направление.
Тем не менее, в любом образовательном учреждении для освоения данной профессии требуется предъявить результаты ЕГЭ по профильной математике. Среди остальных же дисциплин могут присутствовать:
Будущая профессия
На данном отделении воспитываются будущие специалисты высокого класса, готовые работать с техническими системами, агрегатами и комплексами, которые применяются для исполнения определенных функций и управления устройствами. Студенты направления готовятся к осуществлению научно-исследовательской деятельности, а также приобретают навыки проектирования и конструирования инновационных машин и роботов. Кроме того они проходят программу обучения по эксплуатации уже существующей техники и оттачивают свои организационные и управленческие способности.
Куда поступать
Сейчас многие вузы Москвы предлагают освоить эту непростую профессию. Наиболее популярными учебными заведениями, осуществляющими подготовку в данной области, считаются:
Срок обучения
Продолжительность образовательной программы на бакалавриате на очной форме обучения составляет 4 года, на заочной – 5 лет.
Дисциплины, входящие в курс обучения
Среди основных предметов, которые предстоит изучить будущим студентам, наибольшее значение имеют:
Приобретаемые навыки
В результате освоения специальности выпускники приобретают следующие знания и умения:
Перспективы трудоустройства по профессии
Кем можно пойти работать, получив диплом? Специальность позволяет освоить наиболее востребованные в современном мире технологий профессии, среди которых:
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.
Преимущества поступления в магистратуру
Многие студенты, окончив бакалавриат, принимают решение продолжить обучение по более углубленным программам в магистратуре. И это дает им особые преимущества: