傳感技術(shù)同計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)一起被稱(chēng)為信息技術(shù)的三大支柱。從仿生學(xué)觀點(diǎn),如果把計(jì)算機(jī)看成處理和識(shí)別信息的“大腦”,把通信系統(tǒng)看成傳遞信息的“神經(jīng)系統(tǒng)”的話(huà),那么傳感器就是“感覺(jué)器官”。傳感技術(shù)是關(guān)于從自然信源獲取信息,并對(duì)之進(jìn)行處理(變換)和識(shí)別的一門(mén)多學(xué)科交叉的現(xiàn)代科學(xué)與工程技術(shù),它涉及傳感器(又稱(chēng)換能器)、信息處理和識(shí)別的規(guī)劃設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制/建造、測(cè)試、應(yīng)用及評(píng)價(jià)改進(jìn)等活動(dòng)。
獲取信息靠各類(lèi)傳感器,它們有各種物理量、化學(xué)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(zhì)決定了傳感系統(tǒng)獲取自然信息的信息量和信息質(zhì)量,是高品質(zhì)傳感技術(shù)系統(tǒng)的構(gòu)造第一個(gè)關(guān)鍵。信息處理包括信號(hào)的預(yù)處理、后置處理、特征提取與選擇等。識(shí)別的主要任務(wù)是對(duì)經(jīng)過(guò)處理信息進(jìn)行辨識(shí)與分類(lèi)。它利用被識(shí)別(或診斷)對(duì)象與特征信息間的關(guān)聯(lián)關(guān)系模型對(duì)輸入的特征信息集進(jìn)行辨識(shí)、比較、分類(lèi)和判斷。因此,傳感技術(shù)是遵循信息論和系統(tǒng)論的。它包含了眾多的高新技術(shù)、被眾多的產(chǎn)業(yè)廣泛采用。它也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)條件,應(yīng)該受到足夠地重視。
為了提高制造企業(yè)的生產(chǎn)率(或降低運(yùn)行時(shí)間)和產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本,工業(yè)界對(duì)傳感技術(shù)的基本要求,是能可靠地應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng),完成規(guī)定的功能。
現(xiàn)狀及國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)
1.現(xiàn)狀
無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外,與計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字控制技術(shù)相比,傳感技術(shù)的發(fā)展都落后于它們。從80年代起才開(kāi)始重視和投資傳感技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)或列為重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目,不少先進(jìn)的成果仍停留在研究實(shí)驗(yàn)階段,轉(zhuǎn)化率比較低。
我國(guó)從60年代開(kāi)始傳感技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā),經(jīng)過(guò)從“六五”到“九五”的國(guó)家攻關(guān),在傳感器研究開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、可靠性改進(jìn)等方面獲得長(zhǎng)足的進(jìn)步,初步形成了傳感器研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的體系,并在數(shù)控機(jī)床攻關(guān)中取得了一批可喜的、為世界矚目的發(fā)明專(zhuān)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(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技的迅速發(fā)展,我國(guó)不少傳感器、信號(hào)處理和識(shí)別系統(tǒng)仍然依賴(lài)進(jìn)口。同時(shí),我國(guó)傳感技術(shù)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力優(yōu)勢(shì)尚未形成,產(chǎn)品的改進(jìn)與革新速度慢,生產(chǎn)與應(yīng)用系統(tǒng)的創(chuàng)新與改進(jìn)少。
機(jī)器人技術(shù)
機(jī)器人的研究從一開(kāi)始就是擬人化的,所以才有機(jī)械手、機(jī)械臂的開(kāi)發(fā)與制 作,也是為了以機(jī)械來(lái)代替人去做人力所無(wú)法完成的勞作或探險(xiǎn)。但近十幾年來(lái),機(jī)器人的開(kāi)發(fā)不僅越來(lái)越優(yōu)化,而且涵蓋了許多領(lǐng)域,應(yīng)用的范疇十分廣闊。大而言之,用之于太空開(kāi)發(fā),月球車(chē),深海探測(cè)器,海洋石油開(kāi)采,航天飛機(jī)機(jī)械臂等,小至微型手術(shù)機(jī)械,生命監(jiān)測(cè)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(wú)人駕駛飛機(jī)、戰(zhàn)車(chē),有人甚至預(yù)測(cè)未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)可能如星球大戰(zhàn)一樣,是機(jī)器人的戰(zhàn)爭(zhēng)。至于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、遺傳生物產(chǎn)業(yè)、醫(yī)學(xué)、文化產(chǎn)業(yè)、電訊業(yè)、能源開(kāi)發(fā),都將因機(jī)器人的大量登場(chǎng)而出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)革命。英國(guó)電訊公司未來(lái)學(xué)部門(mén)研究員曾因準(zhǔn)確預(yù)測(cè)手機(jī)短訊、垃圾電郵及網(wǎng)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(yù)測(cè)中,其中就有數(shù)條是關(guān)于機(jī)器人的。