در دانشکدۀ مکانیک، دروس تخصصی اختیاری، سبد‌بندی می‌شوند و هر دانشجو سبد مورد علاقۀ خود را برای گذراندن دروس اختیاری انتخاب می‌کند. یکی از این سبدهای سه‌گانه، سبد «سیستم‌های دینامیکی، کنترل و رباتیک» است. به جرئت می‌توان گفت که در این گرایش، دانشگاه شریف با اختلاف بهترین دانشگاه ایران است. همان‌طور که از اسم سبد مشخص است، دانشجویانی آن را انتخاب می‌کنند که به یکی از حوزه‌های «دینامیک و ارتعاشات»، «کنترل» و یا «رباتیک» علاقه داشته باشند. البته ناگفته نماند که در مقطع کارشناسی، مرزبندی مشخصی برای این سه حوزه ترسیم نشده و همگی در یک سبد گنجانده شده‌اند. و اما هر کدام از این حوزه‌ها چه هستند و چه آینده‌ای دارند؟
غول چهارواحدی مکانیک و فرزند ترم پنجی‌اش!
علم دینامیک به‌طور کلی به تحلیل و بررسی انواع حرکت و دلایل آن می‌پردازد. حال، این حرکت ممکن است به سادگی حرکت یک گاری روی زمین باشد یا به پیچیدگی حرکت‌های منظم و نامنظم دستگاه‌های موجود در شهربازی. این علم، همان‌قدر که در تفریح و ورزش در قالب حرکت توپ در بازی بولینگ یا ضربات کات‌دار فوتبال به‌کار می‌آید، در علوم نظامی مانند حرکت موشک‌ها، موقعیت رادارها و چرخش ماهواره‌ها نقش دارد. متخصصین این حوزه، هر گونه حرکتی را بررسی و تحلیل می‌کنند تا زمینۀ کار برای پژوهش‌های سایر محققان فراهم شود.
علم ارتعاشات نیز به‌صورت ویژه به بررسی حرکات نوسانی می‌پردازد. حرکات نوسانی در زندگی روزمرۀ انسان نقش به‌سزایی ایفا می‌کنند؛ از نوسانات یک ماشین لباس‌شویی گرفته تا امواج صوتی ناشی از کارکرد موتورهای الکتریکی؛ از سیستم تعلیق خودرو گرفته تا طراحی لرزه‌نگارها و ارتعاشات پره‌های توربین. مهندسین حوزۀ ارتعاشات، دائماً تلاش می‌کنند که این نوسانات ناخواسته را به حداقل برسانند؛ چرا که هیچ وقت ارتعاش با دامنۀ زیاد و طولانی مدت (اگر ناخواسته باشد)، مطلوب هیچ سیستم دینامیکی نخواهد بود.
نوش‌دارو پس از مرگ سهراب!
وقتی دمای کولر گازی روی عدد مشخصی تنظیم می‌شود، انتظار می‌رود که همان دمای مطلوب با دقت مناسبی در آن محیط اندازه‌گیری شود. این وظیفۀ سیستم کنترل است که عملکرد سیستم سرمایشی را طوری مدیریت کند که دمای محیط از عدد تعیین‌شده فاصله نگیرد. این، ساده‌ترین کاربرد علم کنترل در زندگی روزمره است، اما تمام کارایی این علم نیست. هدایت پهپادها و اسباب‌بازی‌های کنترلی نیز از دیگر کاربردهای علم کنترل به‌حساب می‌آید؛ علمی که اگر در آن غفلت شود، نه‌تنها بسیاری از فعالیت‌های صنعتی مانند تنظیم فرکانس برق شهری دچار اختلال می‌شوند، بلکه ممکن است موشک‌های پدافندی نیز هدف‌های نادرستی را مورد اصابت قرار دهند و ... .
متداول‌ترین و شاید پیشرفته‌ترین کاربرد حال حاضر علم کنترل نیز، استفاده در خودروهای خودران است که تحولی نوین در عرصۀ تکنولوژی و زندگی مدرن به‌حساب می‌آید. متأسفانه علی‌رغم حضور مؤثر این علم در زندگی روزمره، اولین درس اختصاصی آن، بعد از انتخاب سبد (ترم شش) اخذ می‌شود!
مخلوقات قرن ۲۱!
امروزه کمتر کسی پیدا می‌شود که واژۀ رباتیک و معنای آن را درک نکرده باشد. همان‌طور که از اسمش پیداست، قرار است موجودی به نام ربات خلق شود که جایگزین و یا کمک‌بخش انسان در انجام برخی از کارهای پُرتکرار باشد. این موجود، می‌تواند مکانیزمی متشکل از چند بازوی مکانیکی باشد که کارهای ریز و درشتی از جابه‌جایی بسته‌های کالا در انبار تا جراحی بدون حضور پزشک را با دقتی برابر با انسان (و حتی کمی بیشتر!) انجام دهد. از طرفی هم ممکن است مانند ربات‌های «بوستون داینامیکس»، ظاهری مانند حیوانات داشته باشد و عملکرد مشابهی نیز برای آن تعریف شده باشد.
کاربردهای این حوزه آن‌قدر متنوع و گسترده هستند که حتی توان‌بخشی اندام‌های حرکتی بدن انسان نیز در همین حیطه قرار می‌گیرد. و در نهایت، جذاب‌ترین و به‌روزترین نوع این موجودات عجیب‌الخلقه، ربات‌های انسان‌نما هستند. ربات‌هایی که ظاهری بسیار شبیه به انسان دارند و تلاش می‌کنند در زندگی انسان‌ها و به‌طور خاص افراد با نیازهای ویژه، تأثیرات مثبتی از خود بر جای بگذارند.
شاه‌کلیدی به نام مکاترونیک!
مکاترونیک، گرایشی از مهندسی مکانیک به‌شمار می‌رود که ترکیبی از مکانیک، الکترونیک، علوم کامپیوتر و کنترل است. امروزه به دلیل فراگیرشدن فعالیت‌ها و پژوهش‌های میان‌رشته‌ای، اهمیت این گرایش بیش از پیش به چشم می‌آید. یک مهندس مکاترونیک با توجه به دانشی که از حوزه‌های مختلف دارد، می‌تواند جایگزین بسیار مناسبی برای مهندسان حوزه‌های ذکرشده باشد؛ و به این ترتیب نیاز به مهندسین با تخصص‌های مختلف را پاسخ می‌دهد. متأسفانه این گرایش فقط در مقطع تحصیلات تکمیلی دیده می‌شود، ولی دروس پایه و پیش‌نیاز آن در مقطع کارشناسی، در سبد سیستم‌های دینامیکی، کنترل و رباتیک گنجانده شده‌اند.
بعدش چی؟
دانشجویانی که به حوزه‌های فوق علاقه‌مند هستند، برای ادامۀ تحصیل در ایران، می‌توانند گرایش‌های طراحی کاربردی یا مکاترونیک از رشتۀ مهندسی مکانیک را در مقطع کارشناسی ارشد انتخاب نمایند. همچنین با توجه به رشد روزافزون حوزه‌های مختلف کنترل و رباتیک، فضای اشتغال در شرکت‌های خصوصی و تأسیس شرکت‌های دانش‌بنیان در این زمینه، به نسبت، شرایط مساعدی دارد.
ارتباط نزدیک و تنگاتنگ این حوزه‌ها با موضوعاتی مانند هوش مصنوعی، اینترنت اشیاء و یادگیری ماشین باعث شده است که آزمایشگاه‌های کنترل و رباتیک در معتبرترین دانشگاه‌های دنیا، جزو برترین و پرطرفدارترین مراکز تحقیقاتی به‌شمار روند. از این رو، موقعیت‌های متنوع و بی‌شماری برای ادامۀ تحصیل در خارج از ایران نیز پیشِ روی دانشجویان علاقه‌مند به این حوزه‌ها خواهد بود.
کلام آخر!
در پایان، لازم به ذکر است که انتخاب سبد، صرفاً برای تعیین دروس تخصصی اختیاری نزد دانشکدۀ مکانیک صورت می‌گیرد. از آنجا که نام سبد انتخاب‌شده، در هیچ مدرک رسمی ذکر نمی‌شود، لذا این انتخاب هیچ محدودیتی برای ادامۀ مسیر بعد از مقطع کارشناسی ایجاد نمی‌کند.
