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”,把通信系統看成傳遞信息的“神經系統”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劃設計、開發、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論的。它包含了眾多的高新技術、被眾多的產業廣泛采用。它也是現代科學技術發展的基礎條件,應該受到足夠地重視。
為了提高制造企業的生產率(或降低運行時間)和產品質量、降低產品成本,工業界對傳感技術的基本要求,是能可靠地應用于現場,完成規定的功能。
現狀及國內外發展趨勢
1.現狀
無論是國內還是國外,與計算機技術和數字控制技術相比,傳感技術的發展都落后于它們。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,經過從“六五”到“九五”的國家攻關,在傳感器研究開發、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、生產和應用的體系,并在數控機床攻關中取得了一批可喜的、為世界矚目的發明專利與工況監控系統或儀器的成果。但從總體上講,它還不能適應我國經濟與科技的迅速發展,我國不少傳感器、信號處理和識別系統仍然依賴進口。同時,我國傳感技術產品的市場競爭力優勢尚未形成,產品的改進與革新速度慢,生產與應用系統的創新與改進少。
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,機器人的開發不僅越來越優化,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,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、戰車,有人甚至預測未來戰爭可能如星球大戰一樣,是機器人的戰爭。至于工業、農業、遺傳生物產業、醫學、文化產業、電訊業、能源開發,都將因機器人的大量登場而出現產業革命。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,其中就有數條是關于機器人的。