发布时间:2023-09-19 15:27:30
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇机电一体化的要求,期待它们能激发您的灵感。
1 机电一体化技术概述
1.1 机电一体化渊源
机电一体化作为一门新兴的学科领域,其起步发展较晚。20世纪60年代以来,随着电子技术和计算机技术的快速发展,其逐渐与传统的机械技术交汇融合,形成了早期的机电一体化技术。此后,以微型计算机为代表的微电子技术和信息技术越来越多的向机械工业领域渗透,机械和电子已不再彼此分离。新形势下,机电一体化技术已经广泛应用于工业生产的各个领域。而且随着计算机技术的迅猛发展,机电一体化技术展现了蓬勃的生命力,它代表着机械工业技术革命的前沿方向。新环境下,机电一体化技术已经综合了机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术,正朝着以实现高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面技术要求的最佳功能价值系统工程技术方向发展。
1.2 机电一体化技术现状
机电一体化技术在一定程度上代表着一个国家在高端装备制造业领域的技术水平。特别是随着机电一体化越来越成为制造产业发展的主导,其在国家经济和社会发展的基础工业中扮演着越来越重要的角色。因此,必须对其发展给予足够重视。目前,引领机电一体化技术发展前沿的主要是美日及西欧国家。日本在智能传感器、智能工业机器人及柔性制造技术方面处于领先地位。而西欧则在研发集计算机辅助设计、制造、生产及管理于一体的柔性系统,以实现制造业的机电一体化。美国也在更新自己的装备制造产业链,发展实现设计—生产—质量控制一体化的新型加工技术。我国作为发展中大国,与西方先进国家相比,在机电一体化技术方面存在底子薄、基础差和发展不均衡等问题。但是经过改革开放30多年的自主创新发展,目前我国在先进数控技术、工业自动化控制仪表等多个领域实现了跨越式发展,已经达到世界先进水平。
2 新时期机电一体化技术展望
机电一体化作为一门综合性较强、多学科领域交叉融合的学科专业,其处于制造技术的发展前沿。近些年来,在微电子技术及信息化技术的发展推动下,新时期的机电一体化技术呈现出智能化、系统化、微型化等新的发展趋势。
2.1 机电一体化技术智能化趋势
随着机电一体化技术与信息技术及人工智能的深度融合,其也越来越表现出智能化的发展趋势。特别是在工业生产加工领域,需要机器完成更加复杂困难的任务。这就要求机电产品具有一定的智能,能够独立的进行推理判断、自主决策。智能化的发展主要与机器人技术联系紧密,随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心理学、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展,智能化的机械设备将更好的取代人,使社会的生产生活变得更加简单便捷。
2.2 机电一体化系统化趋势
机电一体化技术作为一种新兴的技术,其发展不是孤立的。它是随着社会技术进步和生产力的提高而不断发展完善的。特别是依靠计算机技术和通信网络技术的飞速发展,机电一体化技术能够不断吸收融合其他加工制造领域的先进技术,实现自身的体系化发展。未来机电一体化技术的发展将更加开放、更加灵活。通过开放式的总线结构及丰富的扩展接口,机电一体化可以将机械、动力、环境及人等各因素组合起来,形成一个系统。这将极大释放机电一体化技术的潜力,增加其应用的对象范围。
2.3 机电一体化微型化趋势
微型化是机电一体化技术的另一重要发展趋势。随着工业生产加工质量的要求不断提高,人们需要在微小的尺寸上进行更加精细的加工。这就要求相应的加工设备能够微型化。同时,微型化的设备不仅占用空间小,而且能够集成实现功能的复合扩展。考虑到各种微型机器人在社会生产生活中的应用将更加普遍,传统笨重的机械电子设备将朝着小型化、轻量化、多功能、高可靠性等方向发展。机电一体化中具有智能、动力、运动和感知特征的部件也将逐渐朝着微型化的方向发展。
3 结论
随着计算机技术的飞速发展,机电一体化技术也得到了长足进步。在新时期新环境下,机电一体化技术创新发展表现出智能化、系统化和微型化的发展趋势。相比过去,机电一体化技术未来的发展潜力巨大。
参考文献
【关键词】机电一体化 现状 发展方向
所谓的机电一体化就是机械、电子、控制、光学、信息、计算机等多种学科融合的新技术。机电一体化技术在现在的工业上应用的也越来越广泛,机电一体化最早出现于1971年一家日本的杂志上,随着机电一体化的迅猛发展,如今人们对机电一体化已经有了普遍的认知,机电一体化技术给机器赋予了人性化与智能化,使得机器不在那么的死板。本文综合现今我国的技术对机电一体化的现状与发展方向进行分析。
一、关于机电一体化的特点
(一)效率得到提高。机电一体化的产品大都具有信息自动处理的功能和自动控制的功能。新产品的检测和控制的灵敏度、范围以及精度都有了很大的提高。机电一体化的产品通过自动控制的系统对机械进行控制,使机械规范的进行工作,可以精确的完成来自控系统设定的动作,从而得到最佳的操作,使其不受操作者的主观因素的影响。不但可以提高生产的效率,也大大的提高了产品的质量。
(二)使用性能得到提高。机电一体化的设备基本上都是采用了程序控制和数字显示的方式,操作台上的操作按钮以及操作手柄都已经在逐渐的减少,这样做可以使操作人员进行操作的时候简单、方便。机电一体化的产品是以程序为根本,电子控制系统根据已设定好的程序进行指挥实现操作,系统支持重复操作。
(三)功能得到提高。机电一体化的设备具有复合功能并且得到了广泛的应用,适用面也比较广泛。原有的机械只具有单一的功能、单一的技术,机电一体化的设备技术不再是单纯的只是单一技术,单一功能了,具有了复合的技术与功能,使得产品的自动化和功能水平上都有了很大的提高。
(四)维护得到提高。机电一体化产品维护和调整都变的方便了很多,产品在进行安装和调试的时候,是可以通过改变程序的控制来达到改变工作方式的目的。因此,更加的适应不同对象的需要以及现场的参数发生变化时的需求。机电一体化的的产品具有自动监视的功能和自动化检验的功能,可以在工作的过程中针对所出现的问题自动采取措施,使其恢复正常的工作状态。
二、机电一体化产品的结构
(一)机电一体化产品的机械系统。机械系统主要包括机身、机械传动、框架以及连接等部分。机械系统部分是实现产品功能最基础的部分,因此对于机械的结构要求也就更高了,需要在材料、结构、几何尺寸以及工艺加工等方面来实现产品的多功能、高效率、节能、可靠以及小型轻量等要求。
(二)机电一体化产品的动力系统。机电一体化产品的动力功能和能量都是由动力系统来完成的。动力的系统主要包括电、气、液等一类的动力源,一般的都是以电力为主的,比如电源、驱动电路、电动机等。
(三)机电一体化产品的传感与检测的系统。机电一体化产品在运行中所需要的自身和外在环境的各种各样的参数进行转换,使其成为能够测定的物理量,这个过程都是由传感器完成的。而检测的系统就是对这些物理量进行精确的测定,从而为机电一体化产品提供运行控制所需要的各个种类的信息。
(四)机电一体化产品的控制系统以及信息处理。为了满足机电一体化产品的功能和要求,信息处理以及控制系统接收到了检测和传感系统发送的信息,然后对这些信息进行一些处理、运算和一些决策,对正在运行按照要求进行控制,达到控制的功能。在产品中,信息处理以及控制系统只要是用计算机的软件、计算机的硬件以及各种接口组成的。
(五)机电一体化产品的执行机构。机电一体化产品的执行机构想要完成要求的动作,控制信息占据这重要的地位,只有在控制信息的作用下才能完成产品的主功能。 机电一体化产品的执行机构基本都是运动部件,经常性的采用电液、机械、气动等机构。
三、机电一体化未来的发展方向
(一)机电一体化的智能化。机电一体化技术中一个重要的发展方向就是智能化。智能系统广泛应用得到了机电一体化的研究建设的重视,最重要的应用体现在数控机床与机器人的智能化,以控制理论为基础,融合了人工智能、计算机科学、运筹学、心理学、模糊学、混沌动力学等新的思想与方法,对人类智能进行模拟,致使新一代的产品具有了推理、自主决定、逻辑思维等各种能力,得已达到更高的控制目标,更好的为工业加强效率。
(二)机电一体化的模块化。由于现在生产机电一体化产品的厂家与种类比较多,所以十分有必要研制和开发有着标准的机械接口、电力接口、电气接口、环境接口模块。同时还需要制定各项标准,这样可以方便各个部件,单元的匹配和接口。模块化将会为机电一体化企业铺垫一条畅通的大道。
(三)机电一体化的网络化。网络技术在20世纪90年代是计算机等最为突出的成就。机电一体化的新产品一旦问世,只要是拥有独特的功能,并且可靠性比较高,质量能够保证,相信很快就会风靡全球。现在的网络以及得到了普及,以网络为基础的各种远程操控和监控技术正在兴盛的时期,而远程的终端本身就是一种机电一体化的产品,因此机电一体化肯定也会向着网络的方向发展。
(四)机电一体化的微型化。微型化兴起于20世纪80年代末,是指机电一体化向微型化的方面发展,国外称之为微电子,它的特点是体积小,耗能少,运动灵活。
四、小结
经过本文的分析,可以看出,机电一体化并不是一个孤立的个体,是一个由很多科学与领域交叉融合后的产物,随着时代的发展以及生产力的需求,机电一体化的发展是必然的,因此机电一体化的技术将会有着广阔的发展前景。
【关键词】:机电一体化;技术;发展趋势
随着社会不断进步,机电一体化技术不断发展完善,极大的提高了社会生产力。机电一体化技术是一门具有自身体系的学科,在科技迅速发展的前提下,不断赋予一体化技术新的内涵。机电一体化系统的实体部分,主要是机械部分与电子部分,又通过信息技术把这些部分有机结合在一起,从而构成更为先进的产品,具体包括成型和设计、系统集成、执行器和传感器、智能控制、机器人、制造、运动控制、振动和噪声控制、微器件和光电子系统、汽车系统、其他应用等方面内容。因此,本文首先分析了机电一体化产品的优越性,接着论述机电一体化技术的发展方向,同时提出合理化意见和建议。
一、机电一体化技术发展现状
机电一体化发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术,根据系统功能目标要求,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统,则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。因此,“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械,其主要功能依然是代替和放大的体系。但是,发展到机电一体化后,其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外,还被赋予许多新的功能,如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制、自动诊断与保护等。也就是说,机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,智能化特征是C电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
二、机电一体化技术发展趋势
机电一体化在发展过程中,涉及很多行业和学科,比如计算机、光学、电子以及机械等。但是就目前的发展而言,我国的机电一体化技术与发达国家存在较大的差距。当前机电一体化技术发展方向主要体现以下几个方面:
1.智能化。智能化成为机电一体化发展的重要方向,尤其是人工智能越来越得到广泛的应用,比如机器人与数控机床的应用。同时计算机科学、模糊书序额以及生理学等学科的发展,给当前机电一体化的智能化发展提供了更多的新方法和方向。同时随着微处理器的性能越来越完善,为机电一体化产品智能化创造良好的外部条件。
2.模块化。在实际生产过程中,由于机电一体化种类很多,相应的机械、电气、动力以及动力借口也十分的复杂。因此,要研制智能调速和机电一体化的动力单元,提高视觉和图像等功能的控制单元,最大限度的提高机械装置的操作的效率。通过标准单元,可以有效提高新产品开发的效率,促进生产规模的扩大。另外,为了保证产品质量,还要不断完善相应的标准,做好机电产品的匹配。
3.网络化。网络技术的发展促进了当前生产力的变革,对促进全球经济一体化起到了重要的推动作用,为机电一体化产品提供广阔的市场。比如各种远程控制和监视技术的终端设备就是机电一体化产品。同时随着局域网技术的发展和应用,给社会发展带来了极大的便利。因此,机电一体化技术也会朝着网络化方向发展。
4.微型化。在实际生产过程中,机电一体化朝着微观方向发展。微型化就是要朝着微米和纳米的方向发展。微型的机电一体化产品,占有空间较小,耗能很低,很有很强的量活性,被广泛的应用在社会的各个方面,具有无法比拟的优势。作为机电一体化技术的新尖端分支而倍受重视,泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品,并且向微米、纳米级发展,让机电耗能更少,运动更加的灵活。微型机电一体化发展的技术关键点就是微机械技术,因此,为促进机电一体化技术的良性发展,可以采用超精密技术。
5.环保化。随着工业技术的迅速发展,给人们的生产生活带来了翻天覆地的变化,在享受丰富的物质生活同时,也面临着资源不断减少和环境污染问题,成为制约社会发展的主要因素。因此,在机电一体化产品生产过程中,要进行绿色环保设计,提高机械系统的可回收性,降低原材料消耗,降低机械系统对环境的污染,最大限度的保护环境,避免对环境和人类身体健康造成危害,提高资源的利用率,做好资源的循环利用。因此,节能、环保也是机电一体化技术发展的重要方向。
6.系统化。系统化的主要特点就是结构的开放式和模式化,要求整个系统能够进行灵活的组合和裁剪。同时不断加强通信功能。就目前而言,机电一体化发展趋势更加重视人与产品之间的关系,赋予产品更多的智能和情感。另外,还要要求产品能够模仿生物激励。
综上所述,机电一体化技术是许多科学技术发展的结晶,,是社会生产力客观要求。随着制造自动化程度的不断提高,将会出现智能制造系统控制器来模拟人类专家的智能制造活动,并会对制造中出现的问题进行分析、判断、推理、构思和决策机电一体化技术将成为机械工业的主角,在各方面均可带来显著的经济效益和社会效益。因此,我国要不断总结经验教训,引进国外先进的技术,促进我国机电一体化技术又好又快的发展。
参考文献:
[1]成文斌. 机电一体化技术的现状和发展趋势研究[J]. 科技致富向导,2012,02:239.
关键词:机电一体化现状发展趋势
随着电子技术、机械技术、计算机技术的发展,出现了机电一体化这门发展迅猛的新技术。微电子技术以及大规模集成电路的发展又给机电一体化带来新的生机。随着科学技术的不断发展,机电一体化技术还将被赋予新的内容。
一、机电一体化的概念
机电一体化是指在机构主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术,机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称,其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织结构目标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术。
二、机电一体化技术的现状
欧美等发达国家对机电一体化技术研究较早。但在初期,由于电子技术发展的局限,机电一体化技术发展缓慢。随着计算机技术、控制技术、通信技术的不断进步和大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,机电一体化技术有了充分的基础,得到了极大发展。到20世纪90年代以后,一方面光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;同时,由于人工智能技术、 神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步, 为机电一体化技术开辟了新的广阔天地。这些研究,将促使机电一体化进一步建立完整的理论基础,逐渐形成完善的科学体系。
我国大约从20世纪80年代初开始在机电一体化方面进行研究和应用, 国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”。在制定发展规划和发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响,许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作,并取得了可喜的成果:人工神经网络、专家系统等研究成果不断应用到机电一体化技术上来,数控技术、机器人和计算机集成制造系统等方面也取得了长足的进展。但是我们也清醒地看到,与日本、欧美等先进国家相比我国的机电一体化技术仍有相当差距。
三、机电一体化技术的发展趋势
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合,其发展进步有赖于相关技术的进步。纵观国内外机电一体化技术的发展动向,其发展的方向主要有智能化、模块化、网络化、微型化、人性化、绿色化。
1、 智能化
赋予机电―体化产品以某种程度的智能是机电一体化永恒的追求,智能化是机电一体化技术与传统机械自动化技术的主要区别之一,也是21世纪机电一体化技术发展的主要方向。机电一体化产品智能化的途径多种多样,包括模糊逻辑控制技术、专家系统技术、人工神经网络系统、智能工程等。
2、 模块化
和其他的技术发展类似,由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但很重要的事。有了标准接口的单元,产品的兼容性大大提高,而且开发新产品的周期也会更短,这对于机电一体化企业来说是发展的必然。
3、 网络化
20世纪90年代,计算机技术的突出成就是网络技术。网络的普及使得基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
4、 微型化
微型化是机电一体化向微观领域发展的趋势。微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针,1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来,国内外在MEMs工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展,开发出各种MEMs器件和系统,如各种微型传感器(压力传感器、微加速度计、微触觉传感器),各种微构件(微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微弹簧以及微机器人等)。
5、 人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人,如何给产品赋予人的智能、情感和人性,使产品和人之间的关系更加和谐显得愈来愈重要,机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说还是一种艺术享受,这些都对未来的机电一体化产品提出了更高的要求。
6、 绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。机电一体化产品的绿色化主要是指在其设计、制造、使用和销毁时都应符合环保和人类健康的要求,以求把对生态环境的危害降到最低。
四、结语
机电一体化作为高新技术的重要代表之一,是现代制造业的基础和核心。发展以机电一体化为基础的现代制造业将对传统制造业的全面优化升级起到巨大的促进作用,同时也将对经济的发展产生巨大的支撑、拉动和提升作用。在市场经济条件下,立足技术创新和自主开发,机电一体化的发展前景必将越来越广阔。
参考文献:
[1]韩瑞宝.我国机电一体化技术的发展趋势[J].应用科学,2008,(3).
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[4]王成勤,李威,孟宝星.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].机床与液压,2008,36(8).
[5]吕长河.论机电一体化与我国的经济发展[J].产业经济,2008,(12).
摘 要:随着我国现代化科学技术的进步,学科间的渗透和交叉日益增多。尤其在工程领域,计算机技术、微电子技术、光电技术和机械工业技术的融合形成了光机电一体化技术,使机械工业得到了巨大的发展。而将嵌入式控制技术引入光机电一体化设备中,将更能促进光机电一体化技术的快速发展。本文主要对嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用进行了探讨和研究。
关键词:嵌入式;光机电一体化;工业控制;分布控制
1 前言
机电一体化是计算机技术、微电子技术、光电技术和机械工业技术融合成的一种新兴的综合技术,光机电一体化技术不仅极大推动了社会、经济的发展,还改变了人们对工业控制技术的传统观念。现代化的光机电一体化技术正在朝着微型化、网络化、智能化方向发展,因此,在光机电一体化设备中引入嵌入式技术正迎合了这种需求。将嵌入式控制技术引入光机电一体化设备中,将更能促进光机电一体化技术的快速发展,这是满足机械对象网络化、智能化和复杂化控制要求的需求,机器人技术、办公自动化、智能玩具和数控机床都是嵌入式光机电一体化技术的代表。本文主要对嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用进行了探讨和研究。
2 传统光机电一体化技术融入嵌入式技术的必要性
传统的光机电一体化技术主要以机械工业技术和电子技术的结合为主要特征,随着经济的发展和人们对自动化控制技术要求的提高,这种技术已经无法适应现代工业对设备可靠性和性能的要求:
(1)设备结构的复杂和控制精密性逐渐提高。计算机技术、网络技术的发展以及产品性能要求的提高,光机电一体化设备的输入输出通道快速增加,使得设备结构更加复杂,进而带来很多不可测的干扰因素,因此要求控制系统进一步提高其抗干扰能力。另外,传统机电一体化设备的实时性要求较高,在一定程度上降低了产品的精密型,而现代机电设备则要求时间和空间上控制系统都能做到精确、快速的控制。这些方面只有依靠嵌入式技术才能找到很好的解决方案;(2)机电一体化设备对网络化的需求不断上升。现代化的控制设备要求控制系统具有网络化特点,即能够通过远程控制、状态报告等对控制系统进行远程监控,这样能够显著提高系统控制的实时性、安全性、智能性和便利性要求,而这一需求是无法通过传统的机电一体化系统实现的;(3)市场的竞争要求降低产品的开发周期,因此对光机电一体化设备提出了新要求。传统的光机电一体化系统中,产品的设计开发周期能够满足当时社会的需求,但是,随着经济的发展和技术的进步,现代化市场的竞争需求要求光机电一体化系统不断改进产品设计和研发方式,以适应现代化产品的要求。另外,机械系统的寿命要比软、硬件系统长,而后期维护工作都是由软件升级完成的。这就需要系统在设计初期就对系统的软件可维护性和可移植性进行考虑。
为了解决上述问题,人们将嵌入式技术融入到机电一体化技术中。具体来说,就是将嵌入式数据的设计和开发理念、相关技术和基础理论融入到机电一体化系统的设计和开发过程中,建立一个以微处理器为核心的具有高可靠性、高性能的嵌入式控制系统,这样不仅满足了被控对象的复杂性控制要求,还具有网络化、智能化的控制特点。
3 嵌入式控制技术在光机电一体化设备中的应用
和其它领域相比,机电一体化设备是嵌入式技术应用最广泛、最典型的领域,在未来的光机电一体化设备发展中具有巨大的发展前景和应用市场。
3.1 工业化机器人技术
工业化机器人的发展从一开始就和嵌入式技术密不可分。机器人技术其实是上世纪50年代提出来的一种数控技术。由于当时的控制方法比较落后,没有达到要求的芯片水平,只是一种简单的逻辑电路系统。之后很长一段时间内,由于智能控制理论和处理器技术的限制,机器人技术没有得到足够的发展。从上世纪70年代开始,智能理论的发展促进了机器人技术的研究。而最近几年来嵌入式技术的高度发展,使得以光机电一体化设备为基础的机器人技术得到前所未有的发展趋势。其中,火星探测车就是一个非常典型的例子。火星探测车价值近10亿美元,是一种高新技术密集型的先进机器人系统,能够不依靠地球的控制进行自主工作。这种机器人由于加入了嵌入式系统,可靠性较高,对完成地面的工作要求起到了非常重要的作用。
3.2 工业控制设备技术
工业控制设备是嵌入式技术应用最为广泛的一类。现在的工业控制设备中,工控机的应用最为广泛,这些工控机通常使用工业级处理器和处理设备,工控要求较高,除了需要对设备进行实时控制以外,还要将设备的状态信息显示到显示器上,这些都对工控机的硬件和软件提出了更高的要求。传统的PCI04总线系统稳定性较强,体积小,因此得到了广泛的推广,但是由于这些系统大多使用Windows系统,因此不属于纯粹的嵌入式系统。另外,工控机和设备控制器是嵌入式处理器应用最为广泛的领域,这些控制处理器占据控制器的核心位置,为控制器提供了丰富的总线接口,因而能够实现数据收集、数据处理、数据通信和数据显示的功能。
3.3 分布式控制技术
分布式控制技术是嵌入式系统应用最早,范围最为广泛的领域之一。目前,世界上已经有数十家公司涉及到分布式控制领域。在工业领域普遍使用分布式控制技术的主要原因包括如下几个方面:
(1)被控对象的种类较多,数量较大,且分布范围较广,因此需要分布式的控制技术;(2)除了生产过程控制外,还希望在管理方面实现控制的自动化。
由于嵌入式系统的小型化、专用化和嵌入式特点,使其非常适合分布式系统的应用,随着近年来分布式系统的发展,嵌入式技术在光机电一体化设备中的应用也越来越广。
4 结论
本文首先对嵌入式技术在光机电一体化技术中的相关应用和理论知识进行了分析,并对嵌入式技术在光机电一体化技术中的应用现状进行了介绍。可以预见,嵌入式技术与光机电一体化技术的融合是未来工业自动化控制领域的发展方向,因此,需要加强嵌入式技术与光机电技术的研究,为光机电一体化系统的发展和完善奠定良好的理论基础和实践基础。
参考文献:
[1]张昭瑜.嵌入式操作系统在机电一体化设备控制过程中的应用[D].四川大学,2005.