Як розпочати свою подорож у робототехніку

Ви можете розпочати свою подорож у сфері робототехніки з допитливості та бажання навчатися. Багатьом галузям потрібні люди, які розуміються на робототехніці. У 2023 році світовий ринок робототехніки оцінювався в 67.9 мільярда доларів.

• Очікується, що у 2024 році він досягне 78.4 мільярда доларів.

• Експерти прогнозують, що до 2029 року він зросте до 165.2 мільярда доларів.

Ви розвиваєте навички, отримуєте досвід та досліджуєте нові шляхи, розвиваючись в інженерії.

Огляд робототехніки

Що таке робототехніка

Ви повинні вступити до інженерії робототехніки, якщо хочете покращити роботів. Багато провідних коледжів пропонують чотирирічний курс навчання в цій галузі. Цей курс допоможе вам підготуватися до роботи в галузі робототехніки та автоматизації. Ви отримаєте навички з комп'ютерної, механічної та електротехнічної інженерії. У WPI робототехніка означає використання розумних ідей у ​​реальних машинах. Ви вивчаєте як штучний, так і реальний інтелект для створення хороших роботів. Purdue навчить вас програмувати, переміщувати роботів та використовувати автоматизацію. Ви будете готові проектувати та використовувати передові роботів у реальному житті.

Багатопрофільна галузь

Робототехніка використовує багато видів знань. Ви використовуєте машинобудування для створення корпусу робота та допомоги в його русі. Електротехніка допомагає вам забезпечити робота енергією та керуванням. Програмна інженерія дозволяє вам писати код і змушувати роботів думати. Штучний інтелект допомагає роботам навчатися та діяти самостійно. У таблиці нижче показано, як кожен навик допомагає робототехнікі:

Дисципліна	Роль у робототехніці
Машинобудування	Будує тіло робота та допомагає йому рухатися. Проектує конструкцію та принципи її роботи.
Електротехніка	Дає роботам енергію, допомагає їм розмовляти та керує ними.
Розробка програмного забезпечення	Пише код та контролює, як працюють роботи та роблять вибір.
Штучний Інтелект	Робить роботів розумнішими та допомагає їм виконувати завдання самостійно.

Ви також бачите команди з інформатики, біології та нейронауки. Ці команди використовують свої навички для вирішення проблем та створення нових роботів та інструментів.

Ролі та завдання

У робототехніки є багато професій. Ви можете допомагати проектувати та створювати роботів. Ви можете писати програмне забезпечення для керування роботами або тестування нових ідей. Ви можете керувати проектами та працювати з іншими інженерами. Деякі люди проводять дослідження та винаходять нові речі. Інші налаштовують та ремонтують роботів на заводах або в лабораторіях. Ось деякі поширені роботи та завдання:

Роль/Завдання	Опис
Дизайн та розробка	Співпрацюйте з іншими над створенням деталей та систем роботів.
Програмування та управління	Пишіть код для роботів та допомагайте їм рухатися й використовувати датчики.
Тестування та перевірка	Створіть та протестуйте роботів, щоб переконатися, що вони добре працюють.
Співпраця та управління проектами	Керуйте часом і ресурсами та співпрацюйте з різними інженерами.
Дослідження та інновації	Дізнавайтеся про нові ідеї робототехніки та допомагайте з дослідженнями.
Впровадження та розгортання	Розмістіть роботів у реальних місцях та переконайтеся, що вони працюють.
Відповідність та стандарти	Дотримуйтесь правил та ведіть облік проектів та випробувань.

Ви можете почати як інженер-робототехнік, інженер-автоматизатор або технік-робототехнік. Ви також можете бути помічником дослідника або інженером систем керування. Кожна робота допоможе вам дізнатися більше про робототехніку та інженерію.

Навички для робототехніки

Технічні Навички

Тобі потрібно хороші технічні навички щоб досягти успіху в робототехніки. Ви використовуєте математику та природничі науки майже щодня. Ви пишете код, щоб змусити роботів працювати та вирішувати проблеми. Ви працюєте з іншими людьми в команді. Ви швидко навчаєтесь новому. Ви також придумуєте нові способи проектування роботів. Ось деякі навички, які ви часто використовуватимете:

• Математика і природознавство

• Програмування

• Робота в команді

• Вирішення складних проблем

• Творче мислення

• Навчання новому

Ви використовуєте ці навички для створення та тестування роботів. Ви навчаєтесь користуватися датчиками та двигунами. Ви використовуєте комп'ютерні програми та інженерні інструменти. Вони допомагають вам забезпечити правильну роботу роботів.

Рішення Проблем

Ви стикаєтеся з багатьма проблемами в робототехніці. Вам потрібно знаходити розумні відповіді, коли роботи не працюють. Ви розповідаєте про проблеми, які бачите, та про те, як ви їх вирішуєте. Ви використовуєте метод STAR, щоб продемонструвати свої навички. Наприклад, ви можете розповісти про випадок, коли робот не пройшов тест. Ви змінили конструкцію, щоб вирішити проблему. Розповідаючи ці історії, ви допомагаєте іншим побачити ваші навички вирішення проблем.

• Обговорення проблем та відповідей

• Наведіть приклади м’яких навичок

• Використовуйте метод STAR, щоб показати свою роботу

Ви щодня вирішуєте проблеми в інженерії. Ви тестуєте ідеї та вчитеся на помилках. Ви вдосконалюєте своїх роботів.

Станьте інженером-робототехніком

Шляхи освіти

Ви можете стати інженером-робототехніком, виконавши кілька кроків. Більшість людей починають з гарної освіти. Для цієї роботи вам потрібно відповідати певним вимогам школи. Ось основні речі, які вам слід зробити:

1. Отримайте відповідний ступінь. Більшість студентів обирають ступінь бакалавра з механічної, електротехнічної, програмної або інформатики. Деякі коледжі мають спеціальний ступінь з робототехніки.

2. Подумайте про отримання вищого ступеня. На багатьох посадах потрібні люди зі ступенем магістра, наприклад, магістра наук з робототехніки. Це може допомогти вам отримати кращу роботу.

3. Зосередитися на практичне навчанняЗнайдіть програми зі стажуванням або досвідом роботи в кооперативі. Вони дадуть вам реальні навички.

Диплом бакалавра

Ступінь бакалавра – найпоширеніший спосіб почати навчання в робототехніки. Ви можете вибрати одну з різних спеціальностей, які допоможуть вам підготуватися до цієї кар'єри. Кожна спеціальність навчає вас різним навичкам для робототехніки. Ось деякі популярні варіанти:

• Машинобудування

• Електротехніка

• Комп'ютерні науки

• Мехатроніка

• Аерокосмічна інженерія

• Промислове будівництво

• Біомедична інженерія

• Робототехніка та автоматизація

Більшість програм мають заняття з математики, фізики, програмування та електроніки. Ви також вивчаєте датчики, двигуни та системи керування. Деякі коледжі дозволяють вам працювати над справжні проекти з робототехніки в класі.

Основний	Чого ви навчитеся в робототехнічній інженерії
Машинобудування	Конструкція, рух та структура робота
Електротехніка	Системи живлення, схеми та датчики
Комп'ютерні науки	Програмування, алгоритми та штучний інтелект
Мехатроніка	Поєднання механіки, електроніки та обчислювальної техніки
Робототехніка та автоматика	Повні роботизовані системи та процеси автоматизації

Практичний досвід

Щоб працювати в галузі робототехніки, вам потрібно більше, ніж просто диплом. Практичне навчання дуже важливе. Ви можете вступати до клубів, брати участь у змаганнях або працювати над власними проектами. Ця діяльність допоможе вам розвинути реальні навички та показати роботодавцям, на що ви здатні.

• Приєднуйтесь до шкільного гуртка робототехніки. Ви можете працювати над груповими проектами та навчатися в інших.

• Беріть участь у змаганнях з робототехніки. Ці заходи дозволяють вам вирішувати реальні проблеми та перевіряти свої ідеї.

• Знайдіть стажування або програми кооперативного навчання. Ви зможете працювати зі справжніми інженерами та навчатися на робочому місці.

• Зберіть своїх власних роботів вдома. Поділіться своїми проектами онлайн або в класі.

• Станьте волонтером на заходах або семінарах з робототехніки. Ви познайомитеся з новими людьми та набудете нових навичок.

Багато студентів отримують свою першу роботу, показуючи те, що вони створили. Ви можете створити портфоліо з фотографіями та відео своїх проектів. Роботодавці хочуть бачити, що ви вмієте робити, а не лише те, чого ви навчилися на заняттях.

мереж

Нетворкінг допоможе вам стати інженером-робототехніком. Ви зустрінете людей, які можуть дати пораду, поділитися інформацією про роботу або допомогти вам навчитися нового. Ось кілька способів побудувати свою мережу:

• Приєднуйтесь до онлайн-форумів та спілкуйтеся з іншими шанувальниками робототехніки.

• Відвідуйте конференції та семінари. Ви можете зустрітися з експертами та іншими студентами.

• Використовуйте соціальні мережі, такі як LinkedIn або Twitter, щоб зв'язатися з професіоналами.

• Станьте волонтером на заходах з робототехніки. Ви зустрінете людей, які поділяють ваші інтереси.

• Працюйте над груповими проектами онлайн. Ви навчитеся працювати в команді та знайдете нових друзів.

• Діліться своїми проєктами в блогах або відеоканалах. Люди можуть помітити вашу роботу та звернутися до вас.

Ви можете стати інженером-робототехніком, якщо виконаєте ці кроки. Почніть з правильного ступеня, пройдіть практичне навчання та розбудуйте свою мережу контактів. Кожен крок наближає вас до кар'єри в галузі робототехніки.

Вища освіта

Вища ступінь

Отримання ступеня магістра може допомогти вашій кар'єрі в галузі робототехніки. Багато коледжів мають магістерські програми з робототехніки. Ці програми навчають вас більше про дизайн, програмування та автоматизацію. Ви дізнаєтеся, як вирішувати складні проблеми та працювати над реальними проектами. Ви також користуєтеся послугами дослідницьких лабораторій та співпрацюєте з компаніями.

Ви знайдете більше роботи в охороні здоров'я, індустрії розваг, сільському господарстві та на заводах. Ви також отримаєте кращу оплату та більшу гарантію безпеки праці. Гарні зв'язки з компаніями допоможуть вам спробувати різні роботи. Ви можете працювати в дослідженнях, виробництві продуктів або керівництві командами. Вища освіта допоможе вам бути поміченими на інженерних посадах.

• Ви отримаєте практичний досвід роботи з новими технологіями.

• Ви зустрічаєтеся з експертами та заводитьте знайомства.

• Ви можете очолювати інженерні команди.

Технічні характеристики

Сертифікати демонструють вашу турботу про робототехніку. Ви доводите свої навички та знання керівництву. Багато компаній хочуть мати сертифікованих працівників для виконання спеціальних завдань. Ви можете отримати сертифікати з автоматизації, проектування та програмування. Ці сертифікати допоможуть вам бути в курсі нових технологій.

Сертифікати можуть показати, що ви знаєте особливі речі та піклуєтеся про свою роботу, особливо якщо ви новачок або маєте мало досвіду. Керівництво любить людей з практичними навичками, але сертифікат може допомогти продемонструвати, що у вас є багато навичок.

Назва сертифікації	Провайдерам	Best For	Опис
Сертифікати інженера-робототехніка	Різний	Інженери, що розробляють інтелектуальні роботизовані системи	Практичний досвід роботи з алгоритмами штучного інтелекту в робототехніці.
Сертифікований фахівець SolidWorks	Дастесо Систем	Механічне проектування та створення прототипів	Демонструє сильні навички роботи в SolidWorks для виготовлення деталей роботів.
Сертифікований фахівець з автоматизації	Міжнародне товариство автоматизації	Системи автоматизації та управління процесами	Доводить, що ви знаєте автоматизацію, яка важлива в робототехніці.
Сертифікація ROS	Промисловий консорціум Construct/ROS	Дослідження та промислове застосування	Показує, що ви знаєте, як використовувати операційну систему робота (ROS).

• Більше варіантів кар'єри: Сертифікати допоможуть вам виділитися під час пошуку роботи.

• Повага та довіра: Вони показують, що ви вмілі та серйозні.

• Найновіші навички: Програми сертифікації навчать вас новим технологіям робототехніки.

• Краща оплата: Сертифіковані інженери часто заробляють більше грошей.

• Спеціальні вакансії: Сертифікати допоможуть вам отримати особливі вакансії та працювати над цікавими проектами.

Ви можете обрати сертифікацію, яка відповідає вашим цілям в інженерії. Ви покажете керівництву, що маєте навички, які вони хочуть.

Чи підходить вам робототехніка?

Риси успіху

Вам потрібні певні риси, щоб досягти успіху у робототехніки. Багато успішних інженерів-робототехніків мають ці якості. Ви використовуєте системне мислення, щоб побачити, як частини працюють разом. Ви розвиваєте програмістський склад розуму для вирішення проблем за допомогою коду. Ви швидко вивчаєте нове та використовуєте математику щодня. Ви приймаєте правильні рішення та добре спілкуєтесь зі своєю командою. Ви розробляєте нові технології та вирішуєте складні проблеми. Ви продовжуєте пробувати, навіть коли стає важко.

Ось головні риси, які можна знайти в інженерах-робототехніках:

1. Мислення систем

2. Програмістський менталітет

3. Активне навчання

4. математика

5. Судження та прийняття рішень

6. Гарне спілкування

7. Технологія дизайну

8. Комплексне рішення проблеми

9. Наполегливість

Ви використовуєте ці риси для вирішення реальних проблем. Ви працюєте з іншими та ділитеся ідеями. Ви постійно навчаєтесь та вдосконалюєте свої навички.

Самооцінка

Ви можете перевірити, чи підходить вам робототехніка, скориставшись засоби самооцінкиЦі інструменти допоможуть вам побачити ваші сильні сторони та сфери для розвитку. Ви відповісте на запитання про ваші інтереси та навички. Ви отримаєте профіль, який покаже, чи відповідає робототехніка вашим цілям.

• Тест Gyfted для інженерів-робототехніків допоможе вам дізнатися про ваші навички, інтереси та вподобання. У тесті використовуються психометричні методи, щоб надати вам розуміння та повний профіль для планування кар'єри.

• Тест на звання інженера-робототехніка перевіряє ваші знання з основ робототехніки, програмування та систем керування. Ви можете скласти цей тест як новачок, так і експерт. Тест триває близько 30 хвилин.

Ви використовуєте ці інструменти, щоб робити розумний вибір щодо свого майбутнього. Ви дізнаєтеся, що вам подобається, а над чим потрібно працювати. Ви вирішите, чи є робототехніка правильним шляхом для вас.

З чого почати

Онлайн курси

Ти можеш вивчати робототехніку відвідуючи онлайн-курси. Ці курси навчають вас основам. Ви розвиваєте свої навички крок за кроком. Багато провідних коледжів пропонують безкоштовні або дешеві курси. Ви дізнаєтеся про моделювання роботів, програмування та штучний інтелект. Ось кілька хороших курсів для початківців:

• Вступ до робототехніки (CS223A) від Стенфордського університету викладає математичні моделі та принципи роботи роботів.

• Курс «Основи робототехніки I – Моделювання роботів» від Неаполітанського університету демонструє основи моделювання роботів.

• Онлайн-курси з робототехніки в Мічигані включають ROB 102: Вступ до штучного інтелекту та програмування, ROB 311: Як створювати роботів та змусити їх рухатися, та ROB 502: Програмування для робототехніки.

Клуби та змагання

Ви можете вступити до клубів робототехніки та брати участь у конкурсах для практичної практики. Ви працюватимете з іншими учнями та вирішуватимете реальні проблеми. Ви разом будуєте роботів та навчаєтеся командній роботі. Багато клубів раді вітати новачків та допомагають вам опанувати нові навички. Ось деякі популярні варіанти:

• Змагання з робототехніки BEST допомагають учням середньої та старшої школи вирішувати галузеві проблеми.

• У Robomission на Всесвітній олімпіаді роботів використовуються LEGO для вирішення реальних завдань.

• Робототехніка Botball від NASA допомагає вам покращити програмування.

• «First Robotics» проводить заходи та стипендії для учнів старших класів.

• Програма Zero Robotics від MIT дозволяє програмувати роботів для космічних місій.

• Конкурс MATE ROV присвячений створення підводних роботів.

• Робофест підтримує навчання STEAM за допомогою робототехніки.

• Конрад Челендж надихає вас створювати роботів, які вирішують світові проблеми.

Конференції

Відвідування конференцій з робототехніки допомагає вам познайомитися з експертами та іншими студентами. Ви побачите нові технології та послухаєте доповіді. Ви можете взяти участь у семінарах та навчитися нового. Багато конференцій раді запрошувати як студентів, так і початківців. У таблиці нижче перелічено деякі великі події:

Назва конференції	Опис	Цільова аудиторія
IEEE ICRA	Найбільший захід з досліджень робототехніки, що охоплює штучний інтелект та автоматизацію.	Інженери, дослідники штучного інтелекту, фахівці галузі, студенти
Робототехніка: наука та системи (RSS)	Показує нові дослідження в галузі робототехніки.	Дослідники, аспіранти, фахівці галузі
Саміт та виставка робототехніки	Ділиться найновішими технологіями робототехніки.	Розробники, бізнес-лідери, студенти, науковці
Конференція з питань роботів зі штучним інтелектом	Зосереджується на роботах на базі штучного інтелекту та машинному навчанні.	Дослідники штучного інтелекту, фахівці галузі, студенти

Ви можете почати вивчати робототехніку, виконавши прості кроки.

1. Спочатку отримайте ступінь бакалавра з робототехніки або іншої STEM-предметності.

2. Далі вивчіть програмування та використання фреймворків робототехніки.

3. Вступайте до клубів, виконуйте проекти та проходьте стажування, щоб отримати реальний досвід.

4. Отримайте сертифікати, щоб показати, що ви знаєте свою справу.

Продовжуйте вивчати нове, щоб ставати кращими та залишатися на крок попереду. Це допоможе вам розвиватися з новими технологіями. Ви можете почати сьогодні, записавшись на заняття або приєднавшись до клубу. Будь-хто, хто допитливий і хоче навчатися, може досягти успіху в робототехніці та інженерії.