浅论近代自动化技术发展的若干动向_机电毕业论(3)
2013-06-23 01:03
导读：这两大方面都不是孤立的。它们相辅相成、一推一拉、形成了一个蓬勃发展的技术领域。 机器人研制的基本技术支持可分为三方面 第一是传感技术。应用
这两大方面都不是孤立的。它们相辅相成、一推一拉、形成了一个蓬勃发展的技术领域。
机器人研制的基本技术支持可分为三方面 第一是传感技术。应用最多的仍是为保旺动作和零件顺序的逻辑升关。
例如电感式接近升关等 其次刑为识别特定工件标志和测量结果的传感器。如光导纤维传感器、行扫描摄像机、激光三角测虽或超声测距装置等。控制过程需要实时地检制状志偏差的传感器。例如焊接机器人的焊缝跟踪植测。随着微电子集成技术的发展。现已能将传感信号的预处理功能置于传感器之中 从而开发出各种智能传感器t这可大为提高信号质量井减轻中央计算机的负荷=最后，机器』、控制中最具特色的还应届触觉和视觉传感系统 触觉传感器多用导电橡胶和微电子电路。其感度为2克、分辨率为2毫米L』、指的分辨率约为1毫米）。这种传感器比较简单、采集数据和处理量均较少t不易受环境干扰。从而应用较多 近来叉发展了一种光导纤维触觉捧感器t分辨率可进一步提高。至于视觉传感则复杂得多一它涉及对摄象机获得的视觉信息进行复杂的预处理和判读。这里要用到视觉原理和人工智能技术。系统相当复杂、仍在探索阶段。尚无专供机器人用的视觉系统产品支持机器』、的第二方面是控制技术。随着控制方法和硬。软件实现手段不断进步t机器人控制已由固定顺序、可变顺序发展到示教再现，乃至更高程度智能化 柔性化的阶段。但是机器』、控制是个极其复杂 困难的问题。它的动
力学方程可能包含上千项非线性函数并相互交叉耦台。在儿何空间和关节空间之间存在非单值、奇异性等复杂关系，目前还没有理想的设计方法。仍是个富挑战性的问题第三方面的重要技术是驱动机掏。
内容来自www.nseac.com 早期的机器人多用简单、价廉的气动液动操作机构，但它们精度低 笨重、需要特殊能禚【。现在应用较多的是电力驱动特别是直接驱动 为了提高传动系统和操作机构的速度和精度，直接驱动方式可以取消减速机构从而避免磨擦 间隙、滞后等因素影响，巳成为重要的发展方向。
进一步研究具更复杂功能以适应特殊要求的特种机器人或智能机器人无疑是今后十分引人人胜的挑战课题。但这种系统一般均非常复杂、昂贵，形式极为多样，尚难以形成系列化的产品和技术市场。
7 新型控原理和控制器
应当说，大量简单控制问题仍可用传统的方法控制井用PID之类调节器加以宴现，但由于微电子技术进步 不难用专用芯片来实现各种较复杂的控制算法。而且这些芯片价格日益低廉，使它们越来越广泛地被用于各种工业、交通、家用电器中，产生了巨大的杜会和经济效益。
就中最熟知的当属模糊控制器 这种基于模糊理论的简单的控制器可以较好地反映人们主观上模糊的控制要求并体现人类经验的控制规则。从而它被成功地应用于工业控制（特别是非线性、大时滞、分布参数等难控或模型不精确的对象】。调色、酿造、勾兑等匣束靠操作人员经验的生产过程，用于摄象机、洗衣机、空调机、电炊具等家庭用具以更好地满足人们难以言传的种种需求，用于电梯群控或汽车发动机控制等方面，已经形成庞大的研究、开发和技术产业系统。
模糊性理论还特别适用于表选人的知识和复杂条件下的决策行为。目前已有把模糊技术用于复杂信息处理、模糊专家系统和决策的大量研究工作，其中应用领域涉及故障检测、医疗诊断、图象或语音诊刷、证券投资决策、经济评估乃至航空航天（如交会对接）等方面。
（科教作文网http://zw.nseAc.com）
模糊技术推广应用的关键。无疑是研制和生产各种质优价廉的专用芯片。
这将成为微电子技术的一个极有前途的发展方向。
人工神经元网络是近年崛起的另一重要发展方向。8o年代畦来的研究热潮把它的应用领域扩展到信息处理和自动化的几乎任何一个方面。人工神经元网络的特点是描述能力强、能拟合极广泛的各类系统特性。分布式信息处理、速度快、不在乎某些部件失灵、容错能力强，可自行调整结构以学习 环境特性、适应性强，易于用微电子技术加以实现、便于推广应用。早期的研究工作大多只能用普通的串行 计算机进行原理性的论证和试验。但人们一直致力于研制真正并行的硬件实现 l 990年海外即有人推出人工神经元网络（ANN）控制器，它的通用性强、不需建立精确模型和参数整定、而能对丰日、与一类复杂的工业对象给出满意的控制结果。叉如像INTEI.
这样的大公司-自1991年起就推出各种神经无网络器件。基r神经网络信息处理方式的神经计算机也已丹始I山现 这些技术成果可为神经 网络的大量研究成果提供应用的机会。从I1ji具有广阔的前景。
可编程逻辑控制器（P1，C）近年来叉得到蓬勃发展 由下微电子技术进步，用固体集成电路代替赋先的继电接点开关井利用微计算机灵活编程使PI （、面貌一新。它变得小型可靠。简单易用、编程灵活、功能强大。从而在_r业中得到普遍应用 现代的p1.C不难做到1 0万个 继电器 的规模，具有上百种数字运算功能 可进行光纤通讯并联成网络 内存有1M 即已足够。输入／输出通道而多逃一千以上并有自诊、另板编程等功能使其便于应用从需求方面-则由于离散型生产过程（如机械、电子等行业）的控制特点和各种复杂过程的逻辑监控要求 也推动了PI c的发展。
（科教范文网 Lw.nsEAc.com编辑整理） 总之，随着控制系统日益复杂、要求越来越多样化。各种新的控制原理、智能化技术和人机交互的新途径导至新型控制器不断出现。这也是当今自动化技术迅速发展并带来杜会效益的标志之一。
8 办公自动化和通讯系统
众所周知，电话、传真、复印机，计算机文字处理、档案管理等现代化办公设备极大地提高了办公效率，已经成为现代机关、企业、学校不可缺少的基本条件。随着信息技术迅速发展，
办公室的功能日益增强，已经发展成为一种具有明确定义的信息处理和管理决策系统办公自动化（OA）的定义多种多样，但基本点无非是t（1）利用先进的信息技术和办公设备；（2）设备和人员掏成人机信息系统；（3）其目标是提高办公效率，更快，更完善地获取和管理有关信息并做出决策值得一提的是许多近代通讯设备的应用不仅是提供了方便一而且在很大程度上改变了办公的概念。诸如：计算机网络提供的虚拟终端技术、远程数据库等可以实现不同地点办公室的信息共享和联台办公；多媒体通讯和交互使用可以实现远程 商会议和虚拟的联台工作小组（team）：电子数据交换（EDI）不仅可以在全球企业问实现无纸贸易，也已被用于企业内部数据传输、共享。并实现信息集成。成为计算机集成制造（CIM）的基础。
