傳感技術同計算機技術與通信技術一起被稱為信息技術的三大支柱。從仿生學觀點,如果把計算機看成處理和識別信息的“大腦”,把通信系統(tǒng)看成傳遞信息的“神經系統(tǒng)”的話,那么傳感器就是“感覺器官”。傳感技術是關于從自然信源獲取信息,并對之進行處理(變換)和識別的一門多學科交叉的現(xiàn)代科學與工程技術,它涉及傳感器(又稱換能器)、信息處理和識別的規(guī)劃設計、開發(fā)、制/建造、測試、應用及評價改進等活動。
獲取信息靠各類傳感器,它們有各種物理量、化學量或生物量的傳感器。按照信息論的凸性定理,傳感器的功能與品質決定了傳感系統(tǒng)獲取自然信息的信息量和信息質量,是高品質傳感技術系統(tǒng)的構造第一個關鍵。信息處理包括信號的預處理、后置處理、特征提取與選擇等。識別的主要任務是對經過處理信息進行辨識與分類。它利用被識別(或診斷)對象與特征信息間的關聯(lián)關系模型對輸入的特征信息集進行辨識、比較、分類和判斷。因此,傳感技術是遵循信息論和系統(tǒng)論的。它包含了眾多的高新技術、被眾多的產業(yè)廣泛采用。它也是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的基礎條件,應該受到足夠地重視。
為了提高制造企業(yè)的生產率(或降低運行時間)和產品質量、降低產品成本,工業(yè)界對傳感技術的基本要求,是能可靠地應用于現(xiàn)場,完成規(guī)定的功能。
現(xiàn)狀及國內外發(fā)展趨勢
1.現(xiàn)狀
無論是國內還是國外,與計算機技術和數(shù)字控制技術相比,傳感技術的發(fā)展都落后于它們。從80年代起才開始重視和投資傳感技術的研究開發(fā)或列為重點攻關項目,不少先進的成果仍停留在研究實驗階段,轉化率比較低。
我國從60年代開始傳感技術的研究與開發(fā),經過從“六五”到“九五”的國家攻關,在傳感器研究開發(fā)、設計、制造、可靠性改進等方面獲得長足的進步,初步形成了傳感器研究、開發(fā)、生產和應用的體系,并在數(shù)控機床攻關中取得了一批可喜的、為世界矚目的發(fā)明專利與工況監(jiān)控系統(tǒng)或儀器的成果。但從總體上講,它還不能適應我國經濟與科技的迅速發(fā)展,我國不少傳感器、信號處理和識別系統(tǒng)仍然依賴進口。同時,我國傳感技術產品的市場競爭力優(yōu)勢尚未形成,產品的改進與革新速度慢,生產與應用系統(tǒng)的創(chuàng)新與改進少。
機器人技術
機器人的研究從一開始就是擬人化的,所以才有機械手、機械臂的開發(fā)與制 作,也是為了以機械來代替人去做人力所無法完成的勞作或探險。但近十幾年來,機器人的開發(fā)不僅越來越優(yōu)化,而且涵蓋了許多領域,應用的范疇十分廣闊。大而言之,用之于太空開發(fā),月球車,深海探測器,海洋石油開采,航天飛機機械臂等,小至微型手術機械,生命監(jiān)測儀等。軍事上的用途更是日新月異,從拆彈器、清除地雷器到無人駕駛飛機、戰(zhàn)車,有人甚至預測未來戰(zhàn)爭可能如星球大戰(zhàn)一樣,是機器人的戰(zhàn)爭。至于工業(yè)、農業(yè)、遺傳生物產業(yè)、醫(yī)學、文化產業(yè)、電訊業(yè)、能源開發(fā),都將因機器人的大量登場而出現(xiàn)產業(yè)革命。英國電訊公司未來學部門研究員曾因準確預測手機短訊、垃圾電郵及網上搜尋引擎的出現(xiàn)而聞名,在最近公布的科技展望五十年的預測中,其中就有數(shù)條是關于機器人的。
