嵌入式系統在機電中的應用

羅翔文

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

關鍵詞： 嵌入式系統;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。當嵌入式系統這一新技術誕生之后，機電自然也想將新技術融合到自身領域，來推動自身的發展。

1、嵌入式系統概述

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

2、嵌入式系統的特點

嵌入式系統的特點可以歸納為以下四點：

（1）系統內核小，在系統資源有限的情況下，也可以應用

（2）功耗低，不消耗太多功率

（3）專用性強，只執行單一任務

（4）高實時性和可靠性

3、嵌入式系統在機電中的應用與發展

近年，嵌入式系統主要在與機電相關的以下四個領域，得到了應用和發展。

3.1農業領域

人們發明了各種農業機器，能夠實現機器的自動化，但是大部分仍然需要人工操作，還不夠智能化。智慧農業概念的提出，說明了利用嵌入式系統加上機器，實現自主管理農業生產的可能性。在研究人員們的專研下，已經陸續出現了相關的應用。

3.2機器人領域

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

3.3工業領域

相對于其他領域，工業領域可以說是嵌入式系統加機電應用最典型，最廣泛的領域之一。從最初的單片機到現在的工控機，SOC在各種機電產品中均有著巨大的市場。工業設備是機電產品中最大的一類，在目前的工業控制設備中，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，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在工控方面得到了長足的發展。

3.4軍事領域

戰場局勢瞬息萬變，軍隊的信息收集能力和快速響應能力是至關重要的，各個國家都在發展更加智能的設備幫助軍隊提高作戰能力。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，還能提高其執行任務和生存防護的能力，如果再將其與嵌入式系統進行深度融合，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，野戰指揮作戰的各種專用設備等都是應用了嵌入式系統。

4、總結

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

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