嵌入式系統(tǒng)在機電中的應用

羅翔文

摘 要： 如今，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為當今最熱門的領域之一，它迅猛的發(fā)展勢頭已經(jīng)引起了社會各界人士的關(guān)注。機電也順應當前發(fā)展，將嵌入式系統(tǒng)技術(shù)引入到自身領域。本文以此為切入點，探討研究目前嵌入式系統(tǒng)在機電中的應用與發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 嵌入式系統(tǒng);機電一體化;應用

機械電子工程俗稱機電一體化，是機械工程與自動化的一種。機電的誕生就是各學科交叉融合的結(jié)果，它是機械、電子、控制、計算機等諸多理論體系的集合。當嵌入式系統(tǒng)這一新技術(shù)誕生之后，機電自然也想將新技術(shù)融合到自身領域，來推動自身的發(fā)展。

1、嵌入式系統(tǒng)概述

嵌入式系統(tǒng)，是一種“完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應用而設計的專用計算機系統(tǒng)”。與個人計算機這樣的通用計算機系統(tǒng)不同，嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特定要求的任務。

2、嵌入式系統(tǒng)的特點

嵌入式系統(tǒng)的特點可以歸納為以下四點：

（1）系統(tǒng)內(nèi)核小，在系統(tǒng)資源有限的情況下，也可以應用

（2）功耗低，不消耗太多功率

（3）專用性強，只執(zhí)行單一任務

（4）高實時性和可靠性

3、嵌入式系統(tǒng)在機電中的應用與發(fā)展

近年，嵌入式系統(tǒng)主要在與機電相關(guān)的以下四個領域，得到了應用和發(fā)展。

3.1農(nóng)業(yè)領域

人們發(fā)明了各種農(nóng)業(yè)機器，能夠?qū)崿F(xiàn)機器的自動化，但是大部分仍然需要人工操作，還不夠智能化。智慧農(nóng)業(yè)概念的提出，說明了利用嵌入式系統(tǒng)加上機器，實現(xiàn)自主管理農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可能性。在研究人員們的專研下，已經(jīng)陸續(xù)出現(xiàn)了相關(guān)的應用。

3.2機器人領域

機器人是機電一體化的標準產(chǎn)品，與機電關(guān)系密切。從其誕生以來，機電就未停止過對它的發(fā)展。而嵌入式技術(shù)的引入，將使機器人在微型化，高智能方面的優(yōu)勢更加明顯，同時會大幅度降低機器人的價格，使其在其他領域，如工業(yè)領域和服務領域，獲得更廣泛的應用。

3.3工業(yè)領域

相對于其他領域，工業(yè)領域可以說是嵌入式系統(tǒng)加機電應用最典型，最廣泛的領域之一。從最初的單片機到現(xiàn)在的工控機，SOC在各種機電產(chǎn)品中均有著巨大的市場。工業(yè)設備是機電產(chǎn)品中最大的一類，在目前的工業(yè)控制設備中，工控機的使用非常廣泛，這些工控機一般采用的是工業(yè)級的處理器和設備。工控的要求往往較高，需要各種各樣的設備接口，除了進行實時控制，還須將設備狀態(tài)，傳感器采集的信息等實時顯示在屏幕上。所以有高實時性的嵌入式系統(tǒng)在工控方面得到了長足的發(fā)展。

3.4軍事領域

戰(zhàn)場局勢瞬息萬變，軍隊的信息收集能力和快速響應能力是至關(guān)重要的，各個國家都在發(fā)展更加智能的設備幫助軍隊提高作戰(zhàn)能力。如單兵外骨骼設備，外骨骼設備不僅能幫助士兵跑得更快、跳得更高、攜帶更多的武器和軍需品，還能提高其執(zhí)行任務和生存防護的能力，如果再將其與嵌入式系統(tǒng)進行深度融合，完全可以使普通士兵變身為高機動、超靈活、全信息、強火力的現(xiàn)實版“鋼鐵俠”。除了單兵外骨骼設備以外還有其他各種武器控制、坦克、艦艇、轟炸機等陸海空各種軍用電子裝備，雷達、電子對抗軍事通信裝備，野戰(zhàn)指揮作戰(zhàn)的各種專用設備等都是應用了嵌入式系統(tǒng)。

4、總結(jié)

如今，嵌入式系統(tǒng)在機電領域得到了越來越多的應用，與機電的結(jié)合也越來越緊密。相信有一天隨著研究不斷的深入，嵌入式系統(tǒng)會在機電的應用中更加規(guī)范和有效，為以后人們的生產(chǎn)和生活的提高，打下堅實的基礎。

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