導(dǎo)語(yǔ)：自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研討一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

自動(dòng)化旨在用機(jī)器代替人的部份勞動(dòng)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率井把人解放出來(lái)從事更富創(chuàng)造性的工作。這個(gè)概念的具體內(nèi)容是不斷演變的，經(jīng)歷了機(jī)械化、程序式自動(dòng)機(jī)器、自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制、自動(dòng)信息處理，自動(dòng)管理與決策t乃至當(dāng)代的綜合，智能自動(dòng)化等等階段人們常把自動(dòng)化理解為一個(gè)人機(jī)交互水平不斷提高的過(guò)程，而不追求某種固定的劃分標(biāo)幟。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，已滲透到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防、交通，通訊、環(huán)境、醫(yī)療、社會(huì)經(jīng)濟(jì)管理以及各種科研頓域它不但產(chǎn)生了巨大的效益t也改變著這些技術(shù)領(lǐng)域的面貌。

自動(dòng)化系統(tǒng)的多層次功能都有“可自動(dòng)化”部份，它和“人的因素相輔相成。隨著靈活性和復(fù)雜層次的提高，人的因素所起作用將越大，如下囝的倒三角形所示。隨著技術(shù)進(jìn)步“可自動(dòng)化”部分總在不斷增加，猶如一種推力把人的因素逐漸推向上層。這可作為對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)中人和機(jī)器關(guān)系及其發(fā)展趨勢(shì)柏一種形象的描述。

復(fù)雜自動(dòng)化系統(tǒng)中的人／機(jī)關(guān)系自動(dòng)化系統(tǒng)現(xiàn)展趨勢(shì)可簡(jiǎn)單概括為復(fù)雜化、綜舍化、智能化所謂復(fù)雜t就是說(shuō)它不僅很大、包括許許多多部件或子系統(tǒng)，而且這些于系統(tǒng)品種繁多，分屬不同層次并以各種形式相互作用對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)我們要用各種不同的模型來(lái)描述其各個(gè)部份的各個(gè)側(cè)面。用不同的數(shù)學(xué)工具和技術(shù)手段來(lái)進(jìn)行定性或定量的分析和求解。系統(tǒng)中還有許多相互作用的人，他們要在機(jī)器幫助下進(jìn)行控制和決策，問(wèn)題就更復(fù)雜lr。

自動(dòng)化系統(tǒng)通常都工作在變化或預(yù)先不確知的條件下一例如環(huán)境條件、元件參數(shù)，噪聲干擾，負(fù)載變化都有不確定性。如何通過(guò)自調(diào)節(jié)、自校正、自學(xué)習(xí)，自適應(yīng)而保持系統(tǒng)良好的性能，恰是“自動(dòng)化”的最吸引人之處t但這也給系統(tǒng)增加了復(fù)雜因素。

自動(dòng)化系統(tǒng)總是為達(dá)到一定的目的要求而建造的。使用者的需求通常并不容易化為明確的技術(shù)要求。特別是今天參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品，必須在功能、技術(shù)指標(biāo)。適應(yīng)環(huán)境能力，安全可靠以及成本各方面實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)的優(yōu)化。所以人們對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的要求本身也是復(fù)雜的此外，人們?cè)O(shè)計(jì)的控制器也越來(lái)越復(fù)雜。其中可能包括各種傳感器。執(zhí)行元件以及復(fù)雜的信息處理部件。這里可能包吉了大型計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、復(fù)雜的圖象處理和控制算法等等。而復(fù)雜控制系統(tǒng)又是上述對(duì)象，環(huán)境、控制要求和控制器這幾方面復(fù)雜性的綜合作用，這正是自動(dòng)化系統(tǒng)所獨(dú)有的復(fù)雜特性。

由復(fù)雜性也就決定了自動(dòng)化技術(shù)朝著綜合化的趨勢(shì)發(fā)展這一方面表明自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)或產(chǎn)品研制必顙綜合考慮多方面通常有些相互矛盾的要求，實(shí)現(xiàn)多方面的功能。另一方面則意指在一個(gè)系統(tǒng)。一種儀表甚至一個(gè)器件中往往都緣合了多種技術(shù)，并能完成多方面的功能。由于系統(tǒng)集成（太規(guī)模集成電路的集成是其一種具體形式）技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代富有生命力的計(jì)算機(jī)集成制造、光機(jī)電一體化、多媒體、多種傳感信息融合、傳感器與信息處理的集成，本身就具有感知或反應(yīng)能力的所謂智能材料”等等t都反映了這種趨勢(shì)。在太規(guī)模集成電路生產(chǎn)中t原來(lái)是芯片在幾十臺(tái)單一功能的加工設(shè)備中往復(fù)旅行?，F(xiàn)在則開(kāi)始改為固定在單一的多功能設(shè)備（RapidThermalMuhiprocessor）上，按復(fù)雜的控制指令接受各種加工這種復(fù)雜的綜合性的設(shè)備將大大提高自動(dòng)化水平，并將為微電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了機(jī)會(huì)。

解決這些復(fù)雜和綜合性的技術(shù)閘題往往還需要多種學(xué)科知識(shí)的集成、定量和定性方法的集成。許多過(guò)于復(fù)雜或難以精確描述的問(wèn)題還要人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)t用人機(jī)交互或人工智能的方法來(lái)解決智能自動(dòng)化應(yīng)運(yùn)而生也是必然的趨勢(shì)。智能制造、智能控制、智能判斷、智能儀表、智能材料等等都是熱門的領(lǐng)域用模糊、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、知識(shí)工程等技術(shù)進(jìn)行識(shí)別、推理、學(xué)習(xí)、適應(yīng)、重組等復(fù)雜功能已顯示出很強(qiáng)的生命力，并將成為新一代自動(dòng)化技術(shù)的重要標(biāo)幟。以下我們將介紹自動(dòng)化技術(shù)的若干重要分枝的發(fā)展動(dòng)向t也許可以得到更,具體的啟示。

1控制理論

理論工作旨在形成新的控制機(jī)制和設(shè)計(jì)方法t往往是技術(shù)實(shí)現(xiàn)的先導(dǎo)原有主要基于數(shù)學(xué)模型及計(jì)算求解的理論體系已明顯感到不足。面對(duì)前面描述的復(fù)雜性問(wèn)題需要多種模型和控制機(jī)制的集成。為此形成的概念框架和具體技術(shù)的總體被稱為控制方法學(xué)（Methodology），已開(kāi)始取代“控制理論”而成為控制學(xué)科劃分的一大門類。計(jì)算機(jī)在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中都起著越來(lái)越重要的作用。各種理論結(jié)果都可用計(jì)算機(jī)仿真加以檢驗(yàn)并以實(shí)現(xiàn)CAD來(lái)證實(shí)其應(yīng)用的可能?？刂葡到y(tǒng)中的信息處理要求越來(lái)越高，可能包括大容量傳感信息（特別是圖象視覺(jué)）的處理和高比壓縮，計(jì)算復(fù)雜性甚高的搜索、優(yōu)化，專家知識(shí)和啟發(fā)規(guī)則的采集、表示、處理和運(yùn)用，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等并行處理技術(shù)在系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)等等。有人統(tǒng)計(jì)，在控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的成本中。軟件成本大于硬件、應(yīng)用軟件明顯大于基礎(chǔ)軟件，而啟發(fā)式規(guī)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于數(shù)學(xué)方法控制工程師更多地談?wù)摗懊嫦驅(qū)ο?、概念或功能結(jié)構(gòu)之類計(jì)算機(jī)方面的概念，而大型軟件的規(guī)范描述、編程技術(shù)和校驗(yàn)查錯(cuò)已成為他們最頭疼和最費(fèi)精力的問(wèn)題。在另一方面，當(dāng)把計(jì)算機(jī)和物理過(guò)程聯(lián)接起來(lái)時(shí)t實(shí)時(shí)性的要求非常突出。人們必須在信息處理的粗細(xì)和快慢之間尋求恰當(dāng)?shù)恼壑浴榱颂幚碛?jì)算機(jī)特有的離散邏輯過(guò)程t以及復(fù)雜系統(tǒng)中常有的定性、模糊和符號(hào)變量，離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)（DEDS）和混雜系統(tǒng)的理論方法已引起人們的高度重視與此相應(yīng)可編程邏輯控制（PLC）又找到它新的使命。

總的說(shuō)來(lái)，控制理論當(dāng)前比較活躍的方向多是與實(shí)際要求有關(guān)、與計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用有關(guān)。有人對(duì)自動(dòng)控制發(fā)展的歷史進(jìn)行研究t認(rèn)為從控制理論取得成果到用于實(shí)際大約有20年的滯后。由此我們得到的啟示是（I）要允許超前、探索性的研究；（2）理論研究要更加面向?qū)嶋H需求，應(yīng)能縮短這一滯后；（3）不要茼單摒棄早年的研究成果，充分利用當(dāng)前的技術(shù)條件有可能讓它們發(fā)揮新的作用。

2傳感器

傳感器是自動(dòng)化系統(tǒng)的感官”，是獲取信息的主要來(lái)源。國(guó)際上普遍地把它列為現(xiàn)代科技的重點(diǎn)領(lǐng)域美國(guó)把傳感器列為影響2l世紀(jì)空軍能力的重要關(guān)鍵技術(shù)，日本認(rèn)為“掌握傳感技術(shù)就支配現(xiàn)代科學(xué)儀器】9952了新時(shí)代”并將其列人田家重點(diǎn)發(fā)展計(jì)劃，德國(guó)也把侍感技術(shù)列為最尖端的六項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)之一一都反映丁這種趨勢(shì)近年來(lái)出現(xiàn)丁許多新型傳感器。諸如：可測(cè)量多種理化參數(shù)的諧振傳感器；便于用微電子技術(shù)大批量生產(chǎn)t小型、集成化的半導(dǎo)體固態(tài)傳感器；應(yīng)變式的薄膜傳感器；輕巧、抗干擾性強(qiáng)的光纖傳感器；測(cè)量化學(xué)、生物量的硅場(chǎng)效應(yīng)管傳感器；等等均陸續(xù)投入市場(chǎng)。此外還有用生物活性物質(zhì)為敏感材料或是對(duì)生物參量進(jìn)行測(cè)量的生物傳感器t這包括酶技術(shù)、免疫技術(shù)等與微電子技術(shù)的結(jié)合，單克隆抗體技術(shù)與DNA重組技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合基因工程、蛋白質(zhì)工程與納米技術(shù)的分子級(jí)過(guò)程的傳感器，以及利用生物光現(xiàn)象的光生物傳感器等等。這些目前雖大多數(shù)在實(shí)驗(yàn)室研制階段，但確是值得注意的動(dòng)向傳感器發(fā)展的重要方向是集成化和智能化把傳感器和信號(hào)處理電路以及擻處理機(jī)集成在一起，可以對(duì)傳感器的漂移和非線性等進(jìn)行修正并實(shí)現(xiàn)自撿和校準(zhǔn)。集成化的向量傳感器可以測(cè)量磁場(chǎng)、熱流等物理量的大小和方向用陣列集成的方法可以做出十分小巧的陣列紅外傳感器，或是用于機(jī)械手的陣列壓力或觸覺(jué)傳感器、光電接近度傳感器。利用電荷耦臺(tái)器件做出的CCD面陣傳感器可以在lcm面積上傳感5l2×512象元信息。日本正在研究的人工細(xì)胞”實(shí)質(zhì)上就是一種集感知、決策與控制為一體的智能感知模塊。還有一種所謂“智能材料”則是在材料結(jié)構(gòu)中即摻人某些成份，使它對(duì)環(huán)境參數(shù)敏感并作出反應(yīng)。

3機(jī)電一體化

這一概念最早于1971年由日本提出并稱之為Mechatronics。其基奉思想是在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械、電子設(shè)備和軟件等有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使物流、能流、信息融為一體，從而造出具更多柔性和智能”的機(jī)電產(chǎn)品。特這一方向隨著技術(shù)不斷進(jìn)步一它的具體內(nèi)涵和綜合集成及智能化的水平也在不為提高。

基于這種思想，并把傳感和執(zhí)行元件、信息處理和控制技術(shù)、以及新材料、新機(jī)械結(jié)構(gòu)和新工藝方面的最新成就結(jié)合起來(lái)。機(jī)電一體化技術(shù)得到極廣泛的應(yīng)用。其主要產(chǎn)品包括：（1）工業(yè)機(jī)器人，數(shù)控機(jī)床和柔性制造系統(tǒng)（FMS），特殊加工設(shè)備（如激光和火花加工）}（2）具有電子控制的發(fā)動(dòng)機(jī)一汽車電子化系統(tǒng)；（3）斷層掃描（CT）等醫(yī)療或工業(yè)中的自動(dòng)探傷設(shè)備；（4）電子縫紉機(jī)等家電設(shè)備；（5）照相機(jī)攝錄像機(jī)、聲盤與視盤設(shè)備、復(fù)印機(jī)等光學(xué)電子設(shè)備；（6）電子表、電話及傳真機(jī)、電腦打字機(jī)等通訊及辦公自動(dòng)化（OA）設(shè)備；（7）計(jì)算機(jī)外部設(shè)備如磁盤讀取及各種終端設(shè)備；等等。

可見(jiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的市場(chǎng)是十分廣闊的。

據(jù)國(guó)外預(yù)測(cè)，機(jī)電一體化今后發(fā)展的主要方向包括：（1）徽細(xì)加工技術(shù)，如VIsI翻造技術(shù)、超微細(xì)（納米）乃至分子原子級(jí)加工技術(shù)、物質(zhì)臺(tái)成由Ⅱ工、電鏡和x射線測(cè)微分析等；（2）信息技術(shù)，主要是VIsI和計(jì)算機(jī)技術(shù)、聲圖文處理等多媒體技術(shù)，人工智能和機(jī)器人等等；（3）綜合集成技術(shù)t即按問(wèn)題需要把有關(guān)技術(shù)集成起來(lái)以實(shí)現(xiàn)多方面的綜合要求。例如智能機(jī)器人就是一個(gè)典型t它能夠自動(dòng)完成的工作種類將從102發(fā)展到10總之這是個(gè)光。機(jī)、電等多種學(xué)科和技術(shù)和邊緣交叉t需要各方面知識(shí)。人員的協(xié)同合作，有人把它稱為“全際化”的趨勢(shì)。

4從NC到CIMS

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來(lái)的NC（數(shù)控）在7O年代很快地發(fā)展為DNC（直接數(shù)控）和CNC（計(jì)算機(jī)數(shù)控）?？梢酝ㄟ^(guò)。編程序來(lái)安排機(jī)械加工，顯然是一大革命。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，多品種小批量靈活變化的柔性制造系統(tǒng)（FMs）在80年代后期以每年25以上的速度增長(zhǎng)由于它使勞動(dòng)力、打工操作量、生產(chǎn)周期、車問(wèn)面積、中間庫(kù)存均大幅減少，可使總的生產(chǎn)成本減低75從而引起各國(guó)菁遍重視。從技術(shù)上FMS可定義為由數(shù)控機(jī)床、物料處理設(shè)備和計(jì)算機(jī)控制綜合而成的系統(tǒng)。進(jìn)而把產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)（CAD）、生產(chǎn)計(jì)劃（CAPP）、制造資源規(guī)劃（MRP1）乃至更高層的經(jīng)營(yíng)管理、產(chǎn)品規(guī)劃、質(zhì)量管理、銷售服務(wù)等逐步集成”到系統(tǒng)中來(lái)，就演化成為更為完善的計(jì)算機(jī)集成錨造系統(tǒng)（CIMS）了。

CIMS作為我國(guó)863高技術(shù)計(jì)蝌的一個(gè)主題已投人大量人力物力進(jìn)行了多年研究。CIMS是個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，它不是一種可以簡(jiǎn)單買來(lái)的現(xiàn)成產(chǎn)品要實(shí)施CIMS·首先要根據(jù)實(shí)際需求選擇適當(dāng)?shù)墓芾矸妒剑≒aradigm）和相應(yīng)的概念體系結(jié)構(gòu)。按這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)分析、確定技術(shù)方案和指標(biāo)井選用適當(dāng)?shù)脑O(shè)各加以實(shí)現(xiàn)。通常用于CIMS的技術(shù)產(chǎn)品包括機(jī)械手、自導(dǎo)小車、立體倉(cāng)庫(kù)等物料處理設(shè)備t各種自動(dòng)機(jī)床、FMS等先進(jìn)加工設(shè)備，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)、通訊議、電子數(shù)據(jù)交換（EDI）等基本汁算機(jī)和通訊設(shè)施t而更重要的是根據(jù)具體問(wèn)題選購(gòu)或編制各種應(yīng)用軟件，諸如CAD、CAPP、MRPI、調(diào)度與控制、管理信息及決策支持系統(tǒng)等等盡管這些都有若干產(chǎn)品可資選購(gòu)t但每個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)都包含著對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的深人理解和系統(tǒng)集成技術(shù)的創(chuàng)造性應(yīng)用。

C1MS還在不斷發(fā)展之中，首先是各種新的管理范式不斷涌現(xiàn)。諸如精良（1eaⅡ）制造、靈活（Agile）企業(yè)、整體（Holonic）制造。等等范式，及相關(guān)的并行工程、快速原型等實(shí)現(xiàn)技術(shù)年年都有創(chuàng)新。就并行工程為例一其基本思想在于從設(shè)計(jì)起就考慮到產(chǎn)品制造和銷售的全過(guò)程，從而縮短產(chǎn)品生命周期、提高應(yīng)變和競(jìng)爭(zhēng)能力為此的關(guān)鍵技術(shù)是不同部門、不同專業(yè)人員的協(xié)調(diào)合作。相應(yīng)的就需要方便的信息交換環(huán)境如多媒體會(huì)議系統(tǒng)產(chǎn)品信息交換與共享（如STEP）t以及復(fù)雜的群體決策支持系統(tǒng)等具體的信息和決策技術(shù)的支持總之C1MS是一個(gè)仍在不斷發(fā)展、十分活躍的技術(shù)領(lǐng)域它把制造工程、信息技術(shù)管理科學(xué)控制與決策技術(shù)等多方面集成起來(lái)，不斷產(chǎn)生新的思想系統(tǒng)模式和技術(shù)成果，成為推動(dòng)制造技術(shù)進(jìn)步的最重要的因素。

5摸式識(shí)別

這是一種代替人的感官，對(duì)語(yǔ)音、圈象文字等類信息進(jìn)行處理、描述、分類和理解的技術(shù)領(lǐng)域。人的眼睛接收和處理的信息量最大，相應(yīng)地圖象處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)得到最多注意，應(yīng)用廣泛模式識(shí)別起源于70年代，』崖展很快隨著理論方法的逐步成熟、更重要是大容量快速的計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)的迅速提高t模式識(shí)別系統(tǒng)的功能已大大提高并有大量技術(shù)產(chǎn)品在許多領(lǐng)域得到了重要應(yīng)用，諸如：（1）文字識(shí)別，目前對(duì)印刷體字符的識(shí)別技術(shù)已比較成熟，已有大量實(shí)用系統(tǒng)可用于自動(dòng)闋讀、文本處18理等方面。而手寫體的識(shí)別要難得多，理剛開(kāi)始推出一些產(chǎn)品J束進(jìn)行信函分揀、手寫信息輸八等。（2）產(chǎn)品檢驗(yàn)。如印刷電路板或集成電路掩模板的檢在、裂縫或缺損的x光或超聲波自動(dòng)撿駐、槍彈等產(chǎn)品的外觀榆查等=（3n音識(shí)別現(xiàn)在可以做到識(shí)別和理解特定兌話人的特定語(yǔ)匯，用執(zhí)行特定LJ令或回答問(wèn)題。（4）目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別。Ir通過(guò)紅外或可見(jiàn)光、雷達(dá)識(shí)別地形或軍事目標(biāo)一用于導(dǎo)航或偵察。（5）醫(yī)學(xué)滲斷。對(duì)心電圖腦電圖的分析和病理診斷-血液、腫癌細(xì)胞的檢測(cè)識(shí)別。等等。（6）遙感技術(shù)由多光譖圖象識(shí)別地貌和植被。環(huán)境災(zāi)害或污染監(jiān)測(cè)·由衛(wèi)星或航空?qǐng)D片進(jìn)行地質(zhì)或資源勘探。（7）機(jī)器』、用雙攝像機(jī)產(chǎn)生立體圖象進(jìn)行環(huán)境判斷和位置反饋。（8）指紋臉譜識(shí)別和箍名鑒定，用于偵訊、保安。等等。

模式識(shí)別系統(tǒng)的功能不僅取決于信息處理和分類的方法、而且在很大程度上取決于新的硬件結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。除了運(yùn)用近代各種井行計(jì)算結(jié)構(gòu)（如流水線、脈動(dòng)陣列聯(lián)接機(jī)、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)等等）之外，還有大量針對(duì)具體算法的專用芯片在醫(yī)療工業(yè)科研各方面得到丁R益廣泛的應(yīng)用。

6機(jī)器人技術(shù)

盡管機(jī)器』、早已成為科幻作家熱衷描述的十分引人人勝的話題。從現(xiàn)實(shí)的技術(shù)角度它們可以分為兩太方面其一是在工業(yè)生產(chǎn)或工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用的機(jī)器』、，它可說(shuō)是一種相當(dāng)靈巧、能執(zhí)行比較復(fù)雜任務(wù)的自主工具。其二則為旨在實(shí)現(xiàn)越來(lái)越多擬』、功能的智能機(jī)器』、前者已大量用于裝卸搬運(yùn)、裝配、焊接、鍛壓、噴漆等工業(yè)操作，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率并產(chǎn)生巨大效益，從而已經(jīng)形成了一個(gè)可觀的產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)=后者一方面可用于特定目的t例如在太空、水下、戰(zhàn)場(chǎng)、核設(shè)施等危險(xiǎn)環(huán)境，或執(zhí)行護(hù)理、檢修、爬墻、鉆管道等』、類難以完成的特殊任務(wù)，另一方面則可以此帶動(dòng)各有關(guān)技術(shù)的發(fā)展，不斷為機(jī)器人在工業(yè)中更新、更廣泛的應(yīng)用提供原理和技術(shù)上的支持。

這兩大方面都不是孤立的。它們相輔相成、一推一拉、形成了一個(gè)蓬勃發(fā)展的技術(shù)領(lǐng)域。

機(jī)器人研制的基本技術(shù)支持可分為三方面第一是傳感技術(shù)。應(yīng)用最多的仍是為保旺動(dòng)作和零件順序的邏輯升關(guān)。

例如電感式接近升關(guān)等其次刑為識(shí)別特定工件標(biāo)志和測(cè)量結(jié)果的傳感器。如光導(dǎo)纖維傳感器、行掃描攝像機(jī)、激光三角測(cè)雖或超聲測(cè)距裝置等。控制過(guò)程需要實(shí)時(shí)地檢制狀志偏差的傳感器。例如焊接機(jī)器人的焊縫跟蹤植測(cè)。隨著微電子集成技術(shù)的發(fā)展。現(xiàn)已能將傳感信號(hào)的預(yù)處理功能置于傳感器之中從而開(kāi)發(fā)出各種智能傳感器t這可大為提高信號(hào)質(zhì)量井減輕中央計(jì)算機(jī)的負(fù)荷=最后，機(jī)器』、控制中最具特色的還應(yīng)屆觸覺(jué)和視覺(jué)傳感系統(tǒng)觸覺(jué)傳感器多用導(dǎo)電橡膠和微電子電路。其感度為2克、分辨率為2毫米L』、指的分辨率約為1毫米）。這種傳感器比較簡(jiǎn)單、采集數(shù)據(jù)和處理量均較少t不易受環(huán)境干擾。從而應(yīng)用較多近來(lái)叉發(fā)展了一種光導(dǎo)纖維觸覺(jué)捧感器t分辨率可進(jìn)一步提高。至于視覺(jué)傳感則復(fù)雜得多一它涉及對(duì)攝象機(jī)獲得的視覺(jué)信息進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理和判讀。這里要用到視覺(jué)原理和人工智能技術(shù)。系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜、仍在探索階段。尚無(wú)專供機(jī)器人用的視覺(jué)系統(tǒng)產(chǎn)品支持機(jī)器』、的第二方面是控制技術(shù)。隨著控制方法和硬。軟件實(shí)現(xiàn)手段不斷進(jìn)步t機(jī)器人控制已由固定順序、可變順序發(fā)展到示教再現(xiàn)，乃至更高程度智能化柔性化的階段。但是機(jī)器』、控制是個(gè)極其復(fù)雜困難的問(wèn)題。它的動(dòng)力學(xué)方程可能包含上千項(xiàng)非線性函數(shù)并相互交叉耦臺(tái)。在兒何空間和關(guān)節(jié)空間之間存在非單值、奇異性等復(fù)雜關(guān)系，目前還沒(méi)有理想的設(shè)計(jì)方法。仍是個(gè)富挑戰(zhàn)性的問(wèn)題第三方面的重要技術(shù)是驅(qū)動(dòng)機(jī)掏。

早期的機(jī)器人多用簡(jiǎn)單、價(jià)廉的氣動(dòng)液動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，但它們精度低笨重、需要特殊能禚【?，F(xiàn)在應(yīng)用較多的是電力驅(qū)動(dòng)特別是直接驅(qū)動(dòng)為了提高傳動(dòng)系統(tǒng)和操作機(jī)構(gòu)的速度和精度，直接驅(qū)動(dòng)方式可以取消減速機(jī)構(gòu)從而避免磨擦間隙、滯后等因素影響，巳成為重要的發(fā)展方向。

進(jìn)一步研究具更復(fù)雜功能以適應(yīng)特殊要求的特種機(jī)器人或智能機(jī)器人無(wú)疑是今后十分引人人勝的挑戰(zhàn)課題。但這種系統(tǒng)一般均非常復(fù)雜、昂貴，形式極為多樣，尚難以形成系列化的產(chǎn)品和技術(shù)市場(chǎng)。

7新型控原理和控制器

應(yīng)當(dāng)說(shuō)，大量簡(jiǎn)單控制問(wèn)題仍可用傳統(tǒng)的方法控制井用PID之類調(diào)節(jié)器加以宴現(xiàn)，但由于微電子技術(shù)進(jìn)步不難用專用芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)各種較復(fù)雜的控制算法。而且這些芯片價(jià)格日益低廉，使它們?cè)絹?lái)越廣泛地被用于各種工業(yè)、交通、家用電器中，產(chǎn)生了巨大的杜會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

就中最熟知的當(dāng)屬模糊控制器這種基于模糊理論的簡(jiǎn)單的控制器可以較好地反映人們主觀上模糊的控制要求并體現(xiàn)人類經(jīng)驗(yàn)的控制規(guī)則。從而它被成功地應(yīng)用于工業(yè)控制（特別是非線性、大時(shí)滯、分布參數(shù)等難控或模型不精確的對(duì)象】。調(diào)色、釀造、勾兌等匣束靠操作人員經(jīng)驗(yàn)的生產(chǎn)過(guò)程，用于攝象機(jī)、洗衣機(jī)、空調(diào)機(jī)、電炊具等家庭用具以更好地滿足人們難以言傳的種種需求，用于電梯群控或汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制等方面，已經(jīng)形成龐大的研究、開(kāi)發(fā)和技術(shù)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)。

模糊性理論還特別適用于表選人的知識(shí)和復(fù)雜條件下的決策行為。目前已有把模糊技術(shù)用于復(fù)雜信息處理、模糊專家系統(tǒng)和決策的大量研究工作，其中應(yīng)用領(lǐng)域涉及故障檢測(cè)、醫(yī)療診斷、圖象或語(yǔ)音診刷、證券投資決策、經(jīng)濟(jì)評(píng)估乃至航空航天（如交會(huì)對(duì)接）等方面。

模糊技術(shù)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。無(wú)疑是研制和生產(chǎn)各種質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的專用芯片。

這將成為微電子技術(shù)的一個(gè)極有前途的發(fā)展方向。

人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)是近年崛起的另一重要發(fā)展方向。8o年代畦來(lái)的研究熱潮把它的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到信息處理和自動(dòng)化的幾乎任何一個(gè)方面。人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是描述能力強(qiáng)、能擬合極廣泛的各類系統(tǒng)特性。分布式信息處理、速度快、不在乎某些部件失靈、容錯(cuò)能力強(qiáng)，可自行調(diào)整結(jié)構(gòu)以“學(xué)習(xí)環(huán)境特性、適應(yīng)性強(qiáng)，易于用微電子技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)、便于推廣應(yīng)用。早期的研究工作大多只能用普通的‘串行計(jì)算機(jī)進(jìn)行原理性的論證和試驗(yàn)。但人們一直致力于研制真正并行的硬件實(shí)現(xiàn)l990年海外即有人推出“人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)（ANN）控制器”，它的通用性強(qiáng)、不需建立精確模型和參數(shù)整定、而能對(duì)豐日、與一類復(fù)雜的工業(yè)對(duì)象給出滿意的控制結(jié)果。叉如像INTEI.

這樣的大公司-自1991年起就推出各種神經(jīng)無(wú)網(wǎng)絡(luò)器件?；鵵神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)信息處理方式的神經(jīng)計(jì)算機(jī)也已丹始I山現(xiàn)這些技術(shù)成果可為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的大量研究成果提供應(yīng)用的機(jī)會(huì)。從I1ji具有廣闊的前景。

可編程邏輯控制器（P1，C）近年來(lái)叉得到蓬勃發(fā)展由下微電子技術(shù)進(jìn)步，用固體集成電路代替賦先的繼電接點(diǎn)開(kāi)關(guān)井利用微計(jì)算機(jī)靈活編程使PI（、面貌一新。它變得小型可靠。簡(jiǎn)單易用、編程靈活、功能強(qiáng)大。從而在_r業(yè)中得到普遍應(yīng)用現(xiàn)代的p1.C不難做到10萬(wàn)個(gè)繼電器的規(guī)模，具有上百種數(shù)字運(yùn)算功能可進(jìn)行光纖通訊并聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存有1M即已足夠。輸入／輸出通道而多逃一千以上并有自診、另板編程等功能使其便于應(yīng)用從需求方面-則由于離散型生產(chǎn)過(guò)程（如機(jī)械、電子等行業(yè)）的控制特點(diǎn)和各種復(fù)雜過(guò)程的邏輯監(jiān)控要求也推動(dòng)了PIc的發(fā)展。

總之，隨著控制系統(tǒng)日益復(fù)雜、要求越來(lái)越多樣化。各種新的控制原理、智能化技術(shù)和人機(jī)交互的新途徑導(dǎo)至新型控制器不斷出現(xiàn)。這也是當(dāng)今自動(dòng)化技術(shù)迅速發(fā)展并帶來(lái)杜會(huì)效益的標(biāo)志之一。

8辦公自動(dòng)化和通訊系統(tǒng)

眾所周知，電話、傳真、復(fù)印機(jī)，計(jì)算機(jī)文字處理、檔案管理等現(xiàn)代化辦公設(shè)備極大地提高了辦公效率，已經(jīng)成為現(xiàn)代機(jī)關(guān)、企業(yè)、學(xué)校不可缺少的基本條件。隨著信息技術(shù)迅速發(fā)展，辦公室”的功能日益增強(qiáng)，已經(jīng)發(fā)展成為一種具有明確定義的信息處理和管理決策系統(tǒng)辦公自動(dòng)化（OA）的定義多種多樣，但基本點(diǎn)無(wú)非是t（1）利用先進(jìn)的信息技術(shù)和辦公設(shè)備；（2）設(shè)備和人員掏成人機(jī)信息系統(tǒng)；（3）其目標(biāo)是提高辦公效率，更快，更完善地獲取和管理有關(guān)信息并做出決策值得一提的是許多近代通訊設(shè)備的應(yīng)用不僅是提供了“方便”一而且在很大程度上改變了“辦公”的概念。諸如：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)提供的虛擬終端技術(shù)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)等可以實(shí)現(xiàn)不同地點(diǎn)辦公室的信息共享和“聯(lián)臺(tái)辦公”；多媒體通訊和交互使用可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程商會(huì)議和虛擬的聯(lián)臺(tái)工作小組（team）：電子數(shù)據(jù)交換（EDI）不僅可以在全球企業(yè)問(wèn)實(shí)現(xiàn)無(wú)紙貿(mào)易，也已被用于企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸、共享。并實(shí)現(xiàn)信息集成。成為計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）的基礎(chǔ)。

與此相應(yīng)，（）A的設(shè)計(jì)也應(yīng)當(dāng)按照實(shí)際需求建立各種模型進(jìn)行系統(tǒng)分析，以得到臺(tái)理的配置。常需考慮的有功能模型、信息流模型、辦公過(guò)程模型、數(shù)據(jù)庫(kù)模型、通信模型等等。這些模型又有一定結(jié)構(gòu)例如功能模型就包括事務(wù)處理、信息管理和決策支持等兒個(gè)層次。

現(xiàn)在通信技術(shù)發(fā)展很快信息高速公路提高了信息傳輸?shù)膹V度和速率，虛擬現(xiàn)實(shí)（virtualrea]ity）使人們更能“身臨其境”地感受千里以外的事物。盡管這些技術(shù)尚未完善和普及，它們對(duì)信息處理和決策過(guò)程自動(dòng)化的影響而是可以想見(jiàn)的。

自動(dòng)化技術(shù)涉及面十分寬廣，不可能在這篇報(bào)告中一一介紹。像系統(tǒng)仿真、生物醫(yī)學(xué)儀器、航空航天等國(guó)防軍事技術(shù)、特殊科研領(lǐng)域等方面都還會(huì)提出許多新的問(wèn)題、新的啟示，并對(duì)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展指出新的方向。自動(dòng)化一直是塊十分誘人的園地，面臨復(fù)雜化、綜合化和智能化的挑戰(zhàn)，自動(dòng)化技術(shù)將更快發(fā)展、為人類進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展作出更大的貢獻(xiàn)。