مصادر دراسة علم هندسة الميكاترونكس والروبوتكس [الجزء الأول]

بداية علم هندسة الميكاترونكس :  

هو علم هندسي متعدد الفروع يشمل  مزيجًا من الهندسة الميكانيكية، الهندسة الكهربية، هندسة التحكم، والنمذجة والمحاكاة والبرمجة والذكاء الاصطناعي، ويعد علم الروبوتات من أهم تطبيقات علم الميكاترونكس في الوقت الحالي وكما يبدو من دراسات السوق أنه من العلوم سريعة النمو بسبب ما ظهر له من تطبيقات شتى في حياتنا، بداية من تنظيف أركان المنزل ومساعدة الإنسان في القيام بالمهام المملة والخطرة، أو حتى أخذ مكان الإنسان في القيام بها، وحتى التطبيقات العسكرية واستكشافات الفضاء وصيانة وكالة الفضاء الدولية. ونظرًا لأهمية هذا العلم سوف نذكر مجالات علم الميكاترونكس وبعض المصادر المفتوحة على الإنترنت حتى نتمكن من تعلم هذا العلم الشيق والممتع والجديد نسبيًا:

1- الهندسة الميكانيكية: علم هندسة الميكاترونكس يعتمد بشكل كبير على عدة فروع من الهندسة الميكانيكة، مثل التصميم الميكانيكي، ونظرية الآلات، ودراسة الاتزان في حالتي السكون والحركة من Classical Mechanics إحدى فروع الفيزياء ولكن مهندسي الميكانيكا من أكثر التخصصات التي تتعامل مع هذا العلم؛ لذلك سوف ندركه به. بالنسبة لهندسة التصميم الميكانيكي، يتم دراسة كيفية تأثير أنواع الأحمال المختلفة على المواد، وبناءً على ذلك يتم تحديد نوع المادة المناسبة للتطبيق المعين الذي نهتم به، بعد ذلك يتم عمل نموذج في برنامج رسم هندسي مثل CAD Program لكل من هذه الأجزاء على حدة، ثم تجميعها بعد اختيار الأبعاد المناسبة والمواد المستخدمة في التصميم في رسم تجميعي Assembly Drawing، وبعد هذه الخطوة تأتي المحاكاة، حيث يتم تعريض التصميم للأحمال المتوقعة سواء كانت ثابتة أو متغيرة والتي تم التصميم على أساسها، ومقارنة الأحمال على الأجزاء بالأحمال التي تم حسابها في خطوة التصميم السابقة، والتأكد من أن التصميم آمن تمامًا، بعد ذلك يتم عمل رسومات التشغيل Working Drawing وهي التي تستخدم في تصنيع الأجزاء التي تم تصميها لتصبح موجودة في الواقع.

بالنسبة لنظرية الآلات، فإن المطلوب هو تخليق نوع معين من الحركة Motion Synthesis قد تكون الحركة المطلوبة حركة خطيه أو نقطة على حسب التطبيق، ومن ثم يتم دراسة Position Analysis وتحليل السرعات والعجلات ومن ثم تحليل القوى (ولاحظ هنا أن عند هذه النقطة، التي يتم فيها تحديد القوى ندخل في خطوة التصميم الميكانيكي السابقة، وهكذا علم الميكاترونكس علم متداخل). دراسة الحركة Dynamics Analysis تأتي للتأكد من أن التصميم يعمل بشكل صحيح في بيئة المحاكاة، فلا تتداخل أجزاء التصميم الكلي الذي تم تجميعه، والتأكد من أنها تنتج الحركة المطلوبة، ويمكن استخدام برامج CAD في هذا وقد يتوقف دورها على إنتاج حركة صورية Animation فقط ومن ثم عمل حسابات يمكن الاعتماد علىها في دراسة الحركة، أو استخدام برنامج مخصص لهذه الدراسة بالذات مثل MSC Adams أو SIMULINK SimMechanics. 

يمكنك فهم دراسة السكون والحركة Statics and Dynamics من موقع Coursera مجموعة رائعة وهي حسب ترتيب المستوى كالآتي:

1- http://cut-win.com/Coursera1

2- http://cut-win.com/Coursera2

3- http://cut-win.com/Coursera3
4- http://cut-win.com/Coursera4
يمكنك تعلم أساسيات التصميم Mechanics of Materials من هذه المصادر :

i-  http://cut-win.com/List1

ii- http://cut-win.com/List3

والمصدرالتالي عبارة عن أساسيات لبرنامج SolidWorks :

http://cut-win.com/Solidworksbeginners

والمصدر التالي عبارة عن أساسيات لبرنامج CATIA :

1- http://cut-win.com/Catiabeginners

2- http://cut-win.com/CatiaComplete

وللعلم، كل من CATIA & SolidWorks تنتجهما نفس الشركة، ولكن SolidWorks أشهر بين الطلاب لأن سعره أقل، بالإضافة إلى أنه تقريبًا يحتوي على كل إمكانيات برنامج CATIA المشهور في الشركات أكثر، والذي يكون أفضل في الإستخدام في حالة بناء مشاريع ضخمة. يوجد برامج أخرى وبالطبع يوجد على اليوتيوب شروحات لها، والأفضل هو التعامل مع برنامج واحد وإتقانه تمامًا.

طريقة الوصول إلى الموقع الرسمي للكورس :

1- بعد أن  تضغط على الرابط سوف تفتح لك علامة تبويب اخرى.

2- بعدها قم بوضع علامة الصح في المربع أمام عبارة "أنا لست روبوت" ثم أضغط على " click here to continue " وقم بتحديد الصور المطلوبة إن وجدت.

3- انتظر العد التنازلي إلى أن يكتمل ثم أضغط على "Get link".

4- سيظهر لك الموقع الرسمي للكورس.

إلى هنا أصل معكم الى ختام هذا الموضوع البسيط الذي كان هدفه هو التعريف بمصادر دراسة هندسة الميكاترونكس، فأتمنى ان اكون قد وفقت في إيصال الفكرة .

إذا وجد خطاء لغوي تجاهله فأنا كتبت المنشور على عجالة وإذا كان خطأ تقني فأخبرني به لأصحح معلوماتي فكلانا نتعلم .

ختاما تابعنا عبر حساباتنا على وسائل التواصل الإجتماعي وأشترك معنا في قائمتنا البريدية، فأنا أقوم بكتابة ومشاركة المعرفة معكم بكل شغف وحب؛ من أجل نشر العلم والمعرفة اللامحدودة. وأحب دائما أن أراكم تتفاعلون معها فهذا يعتبر مصدر لي في تقديم المزيد.

ولا تنسى ان تشارك المقال مع الأصدقاء، فأنا متأكد أن الكثيرين يحتاجونه❤️ وكذلك كنت أنا سابقا ولا زلت باحثا عن المعرفه.