แก่นวิศวกรรมหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ

Robotic and Automation System Engineering Essential

1.จำแนกประเภท โครงสร้าง และลักษณะการใช้งานของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและหุ่นยนต์บริการได้อย่างถูกต้อง

2.อธิบายหลักการพื้นฐานของระบบควบคุมอัตโนมัติและการเขียนโปรแกรมเชิงตรรกะได้

3.เขียนโปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติให้ทำงานตามเงื่อนไขพื้นฐานที่กำหนดได้

4.ประยุกต์ใช้หลักเกณฑ์ความปลอดภัยในการปฏิบัติงานและออกแบบระบบหุ่นยนต์เบื้องต้นได้
เพื่อปรับปรุงเนื้อหารายวิชาให้ทันสมัยสอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของเทคโนโลยีหุ่นยนต์อุตสาหกรรมและหุ่นยนต์บริการในปัจจุบัน มุ่งเน้นการจัดการเรียนรู้ที่สอดรับกับแนวคิด OBE โดยเน้นการฝึกทักษะการคิดเชิงตรรกะ การโปรแกรมระบบควบคุม และการปลูกฝังหลักความปลอดภัยในการทำงาน เพื่อสร้างสมรรถนะพื้นฐานที่พร้อมต่อการต่อยอดวิชาชีพและการทำงานร่วมกับภาคอุตสาหกรรม
ศึกษาเกี่ยวกับภาพรวมของหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ ประเภทของหุ่นยนต์ตามเทคโนโลยี (หุ่นยนต์อุตสาหกรรม และหุ่นยนต์บริการ) ลักษณะโครงสร้างหุ่นยนต์ การจำแนกการใช้งาน ศึกษาพื้นฐาน ระบบควบคุมอัตโนมัติ  การโปรแกรมการควบคุมหุ่นยนต์ การโปรแกรมเชิงตรรกะ และหลักความปลอดภัย
 
1 ชั่วโมง
1. มีความตระหนักในคุณค่าของคุณธรรม จริยธรรม
2. มีจรรยาบรรณทางวิชาการหรือวิชาชีพ
3. มีวินัย ขยัน อดทน ตรงต่อเวลา และความรับผิดชอบต่อตนเอง สังคม และสิ่งแวดล้อม
4. มีจิตสำนึกต่อการใช้สื่อและเทคโนโลยีดิจิทัล
5. มีความเคารพในคุณค่าและศักดิ์ศรีของความเป็นมนุษย์
1. สอดแทรกและส่งเสริมด้าน คุณธรรม จริยธรรมระหว่างการเรียนการสอน
2. ปลูกฝังให้มีระเบียบวินัย โดยเน้นการเข้าชั้นเรียนให้ตรงเวลา
3.  ฝึกให้มีความรับผิดชอบในงานที่มอบหมาย และมีความซื่อสัตย์ในการสอบ
4. ใช้กิจกรรมในการปลูกฝังความรับผิดชอบต่อสังคมและสิ่งแวดล้อม
5. การศึกษาจากแบบอย่าง (Role Model) ด้านต่างๆ
6.  ให้วิเคราะห์กรณีศึกษาเกี่ยวกับประเด็นทางจริยธรรม ค่านิยม คุณลักษณะที่พึงประสงค์ สภาพสังคม และสิ่งแวดล้อม
7. ปลูกฝังจิตสำนึกในการใช้สื่อและเทคโนโลยีดิจิทัลอย่างสร้างสรรค์มีประโยชน์ต่อตนเอง ผู้อื่น และสังคมโดยรวม
8.  กรณีศึกษาเกี่ยวกับประเด็นทางจริยธรรมด้านสื่อออนไลน์
9.  การอภิปรายกลุ่ม
10. ปลูกฝังการเคารพในคุณค่าและศักดิ์ศรีของความเป็นมนุษย์
11. การเรียนการสอนในรูปแบบอื่นๆ ที่เหมาะสมกับบริบทของเนื้อหา
1. การตรงเวลาของนักศึกษาในการเข้าชั้นเรียน การส่งงานตามกำหนดระยะเวลาที่มอบหมาย และการเข้าร่วมกิจกรรม
2. ความมีวินัย
3. ประเมินจากพฤติกรรมการเข้าเรียน และส่งงานที่ได้รับมอบหมายตามขอบเขตที่ให้และตรงเวลา
4. ความรับผิดชอบในงานที่ได้รับมอบหมาย
5. ความซื่อสัตย์สุจริตในการกิจกรรมและการสอบ
6. ประเมินจากใช้สื่อและเทคโนโลยีดิจิทัลอย่างสร้างสรรค์ มีประโยชน์ต่อตนเอง ผู้อื่น และสังคมโดยรวม
7. การแสดงออกและการมีส่วนร่วม
8. สังเกตจากการรับฟังความคิดเห็นจากอาจารย์ผู้สอนและกลุ่มนักศึกษาในชั้นเรียน
9. การประเมินผลในรูปแบบอื่นๆที่เหมาะสมกับบริบทของเนื้อหา
1. มีความรู้และความเข้าใจทั้งด้านทฤษฎีและหลักการปฏิบัติในเนื้อหาที่ศึกษา
2. มีทักษะในการนำความรู้มาคิดและใช้อย่างเป็นระบบ
3. สามารถติดตามความก้าวหน้า ใฝ่รู้ ทางวิชาการและเทคโนโลยีของสาขาวิชาที่ศึกษา
4. สามารถบูรณาการความรู้ทางวิชาชีพกับความรู้ในศาสตร์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง
1. สอนแบบบรรยายร่วมกับการอภิปราย
2. วิเคราะห์กรณีศึกษา
3. การสอนแบบสาธิต ฝึกปฏิบัติ ทดสอบ
4. มอบหมายงานให้ค้นคว้าเพิ่มเติม จัดทำเป็นรายงาน และนำเสนอรายงานในชั้นเรียน
5. การเรียนแบบร่วมมือ (Collaborative Learning)
6. การสอนแบบโครงงานเป็นฐาน (Project Based Learning)
7. การสอนแบบเชิงรุก (Active Learning)
8. การมอบหมายให้ทำงานกลุ่ม
9. ฝึกทักษะการคิดและแก้ปัญหาอย่างเป็นระบบ
10. จัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่ส่งเสริมให้ผู้เรียนได้ใช้กระบวนการคิดเชิงออกแบบ (Design Thinking)
11. การศึกษาดูงานนอกสถานที่
12. การศึกษาจากผู้รู้หรือประสบความสำเร็จ
13. การเรียนการสอนในรูปแบบอื่นๆ ที่เหมาะสมกับบริบทของเนื้อหา
1. ทดสอบย่อย สอบกลางภาค และสอบปลายภาค
2. การนำเสนอและรายงานในชั้นเรียน
3. การนำเสนอการทำงานเป็นทีม
4. ผลการปฏิบัติในงานหรือสถานะการณ์ที่มอบหมาย
5. ความสมบูรณ์ถูกต้องของงานที่มอบหมาย
6. การนำเสนอและการอภิปรายผลการศึกษาบทความและข้อมูลตามหัวข้อที่มอบหมาย
7. การนำเสนอการสะท้อนคิด
8. การสังเกตแบบมีส่วนร่วม
9. การประเมินตามสภาพจริง (Authentic Assessment)
10. การสรุปองค์ความรู้จากการศึกษาดูงาน
11. การประเมินผลในรูปแบบอื่นๆ ที่เหมาะสมกับบริบทของเนื้อหา
1. มีมนุษย์สัมพันธ์และมารยาทสังคมที่ดี
2. มีภาวะความเป็นผู้นำและผู้ตาม สามารถทำงานเป็นทีม
3. มีจิตสาธารณะให้ความช่วยเหลือในการแก้ไขปัญหาเพื่อส่วนรวม และอนุรักษ์สิ่งแวดล้อม
4. มีความเข้าใจในคุณค่าของศิลปะ วัฒนธรรม เอกลักษณ์ของความเป็นไทย ยึดมั่นในอุดมการณ์ที่ถูกต้อง
1. การสอนแบบกิจกรรมกลุ่ม ทั้งในและนอกชั้นเรียน
2. การศึกษาสถานการณ์จำลอง และการทำงานเป็นทีม
3. การอภิปรายในชั้นเรียน
4. การสอนแบบเชิงรุก (Active Learning)
5. การเรียนแบบร่วมมือ (Collaborative Learning)
6. ฝึกปฏิบัติมารยาทการอยู่ร่วมกันในสังคม
7. ปลูกฝังและการฝึกให้มีจิตสาธารณะ
8. การจัดกิจกรรมการเรียนรู้ที่มีสถานการณ์จำลองที่สะท้อนความคิดต่อความรับผิดชอบต่อสังคม สิ่งแวดล้อม
9. กำหนดหลักเกณฑ์ต่างๆ เช่น ให้เข้าห้องเรียนตรงเวลา และเข้าเรียนอย่างสม่ำเสมอ
10. การปลูกฝังให้เห็นคุณค่าของศิลปะ วัฒนธรรม เอกลักษณ์ของความเป็นไทย ยึดมั่นในอุดมการณ์ที่ถูกต้อง
11. กิจกรรมการเรียนรู้ผ่านกรณีศึกษา สถานการณ์จำลอง หรือสถานการณ์จริงในสิ่งแวดล้อมที่มีความแตกต่าง หลากหลาย หรือเรียนรู้จากแบบอย่าง (Role Model)
12. การเรียนการสอนในรูปแบบอื่นๆ ที่เหมาะสมกับบริบทของเนื้อหา
1. สังเกตความสนใจ ความตั้งใจ และการมีส่วนร่วมในชั้นเรียน
2. การแสดงความคิดเห็นและอภิปราย และการเข้าร่วมกิจกรรมกลุ่ม
3. การแก้ไขปัญหาจากสถานการณ์จำลองในการแสดงบทบาทสมมติ
4. การแสดงความคิดเห็นและอภิปราย และการเข้าร่วมกิจกรรมกลุ่มในฐานะของผู้นำหรือผู้ตามที่ดี
5. ประเมินจากพฤติกรรมการมีจิตสาธารณะ
6. การสังเกตแนวคิดที่ส่งผลต่อพฤติกรรมจากการอภิปราย
7. การสังเกตพฤติกรรมโดยตรงจาก ผู้สอน หรือเพื่อนร่วมชั้นเรียน (Peer Assessment)
8. การถอดบทเรียน สรุปองค์ความรู้จากแบบอย่าง (Role Model)
9. การประเมินตามสภาพจริง (Authentic Assessment)
10. การประเมินผลในรูปแบบอื่น ๆ ที่เหมาะสมกับบริบทของเนื้อหา
กิจกรรมที่ ผลการเรียนรู้ * วิธีการประเมินผลนักศึกษา สัปดาห์ที่ประเมิน สัดส่วนของการประเมินผล
1 CLO 1: จำแนกประเภท โครงสร้าง และลักษณะการใช้งานฯ - การทดสอบย่อย (Quiz) - การประเมินใบงาน/รายงานกรณีศึกษา (Case Study) สัปดาห์ที่ 3, 5 10%
2 CLO 1, CLO 2 การสอบกลางภาค (Midterm Examination) - ข้อสอบปรนัยและอัตนัย วัดความรู้ทฤษฎี สัปดาห์ที่ 9 25%
3 CLO 2: อธิบายหลักการควบคุมและเขียนโปรแกรมเชิงตรรกะได้ - ตรวจแบบฝึกหัดและการแก้โจทย์ปัญหาเชิงตรรกะ - การทดสอบย่อยเรื่องลอจิกเกตและพีชคณิตบูลีน สัปดาห์ที่ 7 10%
4 CLO 3: เขียนโปรแกรมควบคุมหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติได้ - ประเมินการปฏิบัติงานรายกลุ่ม (Task/Problem-Based) - ประเมินชิ้นงานจากโครงงานและการจำลองสถานการณ์ สัปดาห์ที่ 11, 12, 13 30%
5 CLO 4: ประยุกต์ใช้หลักเกณฑ์ความปลอดภัยในการปฏิบัติงานได้ - ตรวจเล่มรายงานการค้นคว้า - ประเมินการนำเสนอรายงานกลุ่มในชั้นเรียน สัปดาห์ที่ 15 10%
6 CLO 1, CLO 2, CLO 3, CLO 4 การสอบปลายภาค (Final Examination) - ข้อสอบอัตนัยเน้นการวิเคราะห์และการประยุกต์ใช้ สัปดาห์ที่ 17 15%
7 ด้านพฤติกรรม / จิตพิสัย - การสังเกตพฤติกรรมการเข้าเรียน - ความตรงต่อเวลาในการส่งงาน และการปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยในห้องปฏิบัติการ ทุกสัปดาห์ (1-16) 10%
1.นพพร พูเจริญ และคณะ. (2565). พื้นฐานวิศวกรรมหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ. กรุงเทพฯ: สำนักพิมพ์ สสท.

2.วิบูลย์ แสงวีระพันธุ์ศิริ. (2561). การควบคุมหุ่นยนต์อุตสาหกรรม (Industrial Robot Control). กรุงเทพฯ: โรงพิมพ์แห่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.

3.ดอน อิศรากร. (2564). ระบบควบคุมอัตโนมัติและนิวแมติกส์อุตสาหกรรม. กรุงเทพฯ: ท้อป.
มาตรฐานความปลอดภัยสากลด้านหุ่นยนต์ (Robot Safety Standards):

ISO 10218-1 & 10218-2: Robots and robotic devices — Safety requirements for industrial robots. ISO/TS 15066: Robots and robotic devices — Collaborative robots (มาตรฐานความปลอดภัยสำหรับหุ่นยนต์ที่ทำงานร่วมกับมนุษย์ หรือ Cobot)

คู่มือการใช้งานซอฟต์แวร์และการโปรแกรมระบบควบคุม (Manuals):

คู่มือการเขียนโปรแกรมเชิงตรรกะและการใช้งานโปรแกรมจำลองสถานการณ์หุ่นยนต์ (เช่น RoboDK User Manual, ABB RobotStudio, หรือซอฟต์แวร์จำลองที่ใช้ในห้องปฏิบัติการ) คู่มือพื้นฐานระบบควบคุมแบบลอจิกโปรแกรมเมเบิล (PLC Programming Manuals ของค่ายชั้นนำ เช่น Mitsubishi, Siemens, Omron)
เว็บไซต์และแหล่งเรียนรู้ออนไลน์ (Online Learning Platforms):

IEEE Robotics and Automation Society (RAS): www.ieee-ras.org (สำหรับอัปเดตเทรนด์หุ่นยนต์บริการและเทคโนโลยีเกิดใหม่) Robotics Online (โดย Association for Advancing Automation - A3): www.robotics.org แพลตฟอร์มคอร์สออนไลน์ฟรี เช่น Coursera, edX หรือ ThaiMOOC ในรายวิชาที่เกี่ยวข้องกับ Introduction to Robotics และ PLC Controls

วารสารทางวิชาการและเทคโนโลยี (Journals & Magazines):

วารสารวิชาการคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล (สำหรับกรณีศึกษาการประยุกต์ใช้งานในประเทศไทย) International Journal of Advanced Robotic Systems และ Robotics and Computer-Integrated Manufacturing

สื่อมัลติมีเดีย (Video & Simulation Resources):

ช่อง YouTube ทางการของบริษัทผู้ผลิตหุ่นยนต์อุตสาหกรรมชั้นนำ (เช่น FANUC, Yaskawa, KUKA, ABB) เพื่อศึกษาลักษณะการใช้งาน (Applications) และระบบความปลอดภัยในสถานประกอบการจริง