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影视艺术发展史范文1
【关键词】数字技术；艺术发展，影视特点
中图分类号：J916 文献标志码：A 文章编号：1007-0125（2017）01-0148-01
影视制作的目的有两个，直接原因是给大众带来视觉冲击，促进大众消费。对于其根本原因，在一定程度上，我们可以将影视的制作看成是艺术的制作，而艺术效果恰恰蕴含在影视的制作过程中。近几年，随着科技的不断发展，数字技术被引入影视的制作过程中，数字技术和影视制作技术的相互融合，对于传统的影视制作是一次大的变革，进而使影视的制作发生了翻天覆地的变化。再者，将传统影视技术的优点和数字技术相互融合，形成一种新的制作技术，这种技术融合数字技术和传统技术两方面的优势，更大地推动了我国影视事业的发展。
一、数字技g的影视特点
数字技术可以快速“成长”，得力于计算机技术的发展。那么什么是数字技术呢？就是借助计算机技术对信息进行处理，将信息转化计算机语言，完成对信息的运算，加工以及存储的一项技术。数字化技术的应用使视频具有更好的视觉效果，因而，从数字技术应用的视角上看，影视制作的发展进入一个崭新的局面。众所周知，传统的影视，其视觉效果都是趋于平面化，而数字技术则对图像进行三维立体处理，给人一种三维立体的视觉效果，无论是在声音上，还是在图形结合上，都带给观众身临其境的感觉。
二、数字技术对影视技术的影响分析
（一）影视素材创作数字化。在对影视进行制作时，对于素材的编辑和选取也是借助计算机技术来完成的。其大致过程可分为两个部分，首先是抓取和处理采集的素材，将不同的素材进行有机合成，素材在进行处理之后，形成一种新的影视元素，基于这个原因，所有的原始素材都可以进行二度创作，二度创作包括对原始素材的分解、合成以及重组。其次就要对素材进行后期的处理，其处理过程也包括对信息的采集和制作，继而形成初级的影视作品，最后再利用计算机对作品进行处理，最终形成设计者需要的资源。
动漫、图片以及音频效果的形成也离不开数字技术的参与，而动漫、图片以及音频又是影视作品的重要组成部分。为使影视作品具有更加丰富的效果，设计者以信息采集等形式对后期的数字化合成进行处理。为满足人们的审美要求，设计者在进行影视创作时，还要增加一定的美术绘画技术。
（二）影视素材存储数字化。储存能力发生变化是影视素材数字化最大的特点。众所周知，传统的储存方式有电影胶片、磁带，甚至是纸质记录等，储存量较小，占据的空间大。随着科技的发展，这些方式逐步被市场淘汰，进而数字技术被引入到影视素材的储存上。将素材信息转化为数字信息，再利用压缩技术将其压缩到数据硬盘上，不仅节约了大量的空间，其储存能力也大大提升，除了数据硬盘之外，数字录像机也可以大量储存影视信息。随着科技发展，近几年又出现储存量更大的储存设备――半导体储存。素材储存数字化在信息的储存方面占据两大优势，一是大容量、大储存；二是信息的编写能力较强，可以对不同类型的信息进行归类，便于日后对信息的查询和选择，从而节约了影视作品的制作时间。
（三）3D技术的广泛使用。所谓3D技术，就是以数字化技术为支持，在制作效果上注重三维立体结构――尽可能模拟现实的人物、建筑以及场景等，进而使画面达到逼真、真实和自然的艺术效果。如美国影片《独立日――卷土重来》，其中大量运用了3D技术，使得场面更加真实。
三、数字时代的影视艺术发展趋势
随着大众对于影视作品要求的提高，数字化技术已无法满足人们的需求，这就需要将数字化技术和科技、艺术相结合，并朝着科技化、技术化的方向发展。要想成功转型，就要以科技的快速发展为前提，只有科技得到长足的发展，影视技术才能得到实质的发展。实现科技、艺术以及影视的大融合，还需要很长的路要走，首先应具备过硬的计算机知识，其次对艺术也要有一定程度的了解，再者，还要不断吸收先进的科学技术。
四、结语
综上所述，现阶段，数字技术在影视艺术发展中占据着十分重要的地位。数字技术作为科技发展的产物，它在影视艺术中的广泛应用，使影视技术更趋于科技化和丰富化，数字技术推动影视艺术的发展，而影视艺术又是数字技术发展的具体体现。
参考文献：
[1]叶玲.计算机多媒体技术在影视后期制作中的应用分析[J].科技创业家，2013（18）：255-256.
[2]邓毅梅.影视后期制作中计算机多媒体技术的应用研究[J].现代职业教育，2015（23）：47-47.
[3]颜杰兴.计算机多媒体技术在影视后期制作中的应用分析[J].计算机光盘软件与应用，2015（1）：255-256.
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一、适用范围广泛
在大力推进文化产业发展的时代背景下，我国动画产业基地已经超过20个，3D动画影视迎来了春天。从几秒的电视动画广告到长达几十集的电视剧，3D动画技术都可以找到发挥作用的空间。国产动画片借助科技的发展也取得了喜人的成绩。《喜羊羊与灰太狼》、《大闹天宫》、《青蛙总动员》等国产3D动画片都取得了不菲的票房收入。当前，使用电脑技术制作3D动画，助推影视艺术迈向新的发展阶段已经成为一种趋势。2009年电影《阿凡达》的热播，在全世界掀起了3D动画技术融入影视艺术的，也推动了我国在3D影视制作方面的积极尝试。3D动画技术的应用在一定程度上激发了我国传统艺术的活力。例如电影版的京剧《霸王别姬》，就是通过3D动画技术制作出了逼真而极具层次感的画面，既保留了京剧的美，又拓展出了更为广阔的叙事空间，摆脱了传统戏曲电影在表达时对舞台表演的局限。3D动画技术在影视艺术中的应用能够提升影视作品的质量。通过采用3D动画技术进行后期制作，能够对实际拍摄场景进行充分的补充完善和优化。尤其是在表现一些大的场景时，3D动画不仅能够表现宏观场景，而且能够兼顾细节。通过3D动画技术制作的场景不仅角度丰富、时空转换不受限制，而且灯光、色彩等应用自如，能够实现画面的完美衔接，尤其是在表现魔幻场景、历史场景以及虚拟场景时具有特别的优势。例如在《骇客帝国》中，通过3D动画制作出了一个人和多个人打斗的场景，画面紧张激烈但镜头衔接有序，极大丰富了观众的视觉体验。
二、形式多样
3D动画技术的创作内容较为灵活。由于受到拍摄技术的限制以及拍摄内容的制约，并不是所有的画面都可以通过摄像机直接拍摄获得，3D动画技术的出现就解决了这一问题。例如，大楼玻璃粉碎、人物高空坠落以及交通事故等场景，直接拍摄的难度比较大，通过3D动画制作就可以展现这些场景，使影视剧中的故事环境和故事情节更加真实、丰富。3D动画技术具有独特的创造能力。在后期制作中运用3D动画技术，可以创造出更加完美的特效镜头，将拍摄不到的或者不好拍摄的画面逼真地制作出来，甚至可以在影片中适当加入动画元素，丰富影视艺术的表现力。3D动画技术所创作出的光影形象和奇特的世界，带给人们的视觉冲击力是巨大的。3D动画技术具有高度的创作自由。3D动画是一种建立在现实基础上的想象的艺术，其能够充分利用光线、颜色以及线条等元素，在体积、力量、速度、运动形式等方面有着巨大的创作空间。3D动画技术能够在影视艺术创作中突破种种条件限制，既可以表现巨大的场面，又可以表现微小的细节；既可以单独成片，即3D动画片，也可以成为影视作品的辅助元素，赋予影视作品独特的表现形式，带给观众新鲜的视听体验，甚至是意外的惊喜。影视创作者丰富的想象可以通过应用3D动画技术实现，这种超越了物理表演限制和时空限制的艺术创作形式可以突破常规的思维模式，使影视艺术插上科技的翅膀到达新的境界，为观众打开一扇神奇的艺术之门。
三、效果显著
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【关键词】机电一体化发展趋势应用概要
一、机电一体化概要
机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。
因此，“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。只是，机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术，而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术有纯技术发展到机械电气化，仍属传统机械，其主要功能依然是代替和放大的体力。但是发展到机电一体化后，其中的微电子装置除可取代某些机械部件的原有功能外，还能赋予许多新的功能，如自动检测、自动处理信息、自动显示记录、自动调节与控制自动诊断与保护等。即机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的眼神，具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。
二、机电一体化技术发
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
1、数字化微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
2、智能化即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
3、模块化由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
4、网络化由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
5、人性化机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
6、微型化微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统（Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS）是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
7、集成化集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
8、仿生物系统化方向？？今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上处于“静态”时不稳定，但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统（大脑）停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统（大脑）工作时，生物就很有活力。就目前情况看，机电一体化产品虽然有仿生物系统化方向发展的趋势，但还有一段很漫长的道路要走。
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关键词： 初中数学教学 模型思想 数学应用意识
1.引言
模型思想是体现数学应用价值的典型思想。新版《数学课程标准》指出：“模型思想的建立是学生体会和理解数学与外部世界联系的基本途径。”从数学教育的角度来看，建立模型的实质是帮助学生体会数学与外部世界的联系，而发展学生模型思想的基本活动就是建立模型。
2.数学模型的内涵及数学建模的意义
“数学模型”这个概念，从广义上看包括一切数学概念、数学理论体系、数学公式、数学方程，以及由此构成的算法系统等。“数学建模”则是一种数学的思考方法，是运用数学的语言和方法，通过抽象、简化，能近似解决实际问题的一种有力的手段。《标准》指出：“建立和求解模型的过程包括：从现实生活或具体情境中抽象出数学问题，用数学符号建立方程、不等式、函数等表示数学问题中的数量关系和变化规律，求出结果并讨论结果的意义。这些内容的学习有助于学生初步形成模型思想，提高学习数学的兴趣和应用意识。”
新课程理论提倡以“问题情境数学模型解释、应用与拓展”的模式展开课堂活动，这是因为开展建模活动能促进学生理论与实践相结合，培养学生应用数学的意识；有助于让学生体验数学与现实生活及其他学科的联系，在解决实际问题的过程中，激发学生对数学的兴趣，增进学生对数学的感情。
3.发展学生模型思想，培养数学应用意识
3.1学生的思维经历从具体到抽象的过程，有助于发展学生的模型思想。
高度的概括性是数学的一个鲜明特点，模型正是高度概括的产物，但学生的认知发展和学习内容则是具体的。教学中教师不仅要重视每一个知识点的教学，还要定期、适时地对学生所学内容进行概括、归纳、升华。例如，在学习有理数之后，学生已经知道了有理数的定义、分类、表示方法等，此时，教师概括“任何一个有理数都可以用字母a表示”，就是一个由具体到抽象的过程。学生再次看到a，就会思考a是正数、零还是负数，a是整数还是分数。此时，学生的头脑中就建立起有理数的模型。
培养学生数学应用能力的离不开应用题的训练，在应用题训练过程中，“原型模型应用”是数学知识呈现的方式，应用题充当其中的“原型”和“应用”的角色，它促使数学与现实“牵手”，帮助学生用数学的眼光、数学的方法、数学的思维认识客观世界，尝试解决所遇到的现实问题。在解决数学应用题的过程中，常见的建模方法有：对现实生活中普遍存在的等量关系或不等关系，建立方程模型或不等式模型；对现实生活中普遍存在的变量关系，建立函数模型；涉及对数据的收集、整理、分析，建立统计模型；涉及图形的，建立几何模型，等等。
3.2发挥问题情境的“建模”功能，引导学生从现象中抽象出数学问题。
在数学教学中，教师应当注重引导学生通过动手实践、自主探究和合作交流等学习方式，开展有效的数学实践活动。要给予学生充足的时间和空间，让他们思考当前面临的实际问题，而教师不能包办代做，或者只是为了引入新课而设置一个问题情境。如，一些教师在讲授新课之前，给学生展示了一个非常有趣的问题情境，正当学生兴味盎然、跃跃欲试地要进行探索、发现的时候，教师却戛然而止，迫不及待地将问题所需要用的数学模型向学生“和盘托出”，以便“顺顺利利”地引入新课。这种“直接告诉”的方法当然是不可取的。可以说，情境是一种引入新课的手段，它可以培养学生数学建模的能力，教师切不能忽视问题情境在“建模”方面的功能。
开展好建模教学，有助于提高学生知识应用能力和实践能力。在数学教学过程中，教师不仅要让学生掌握数学模型的概念及建模的方法，而且要培养学生把客观事物的原型与抽象的数学模型联系起来的能力。在建模过程中，学生所面临的主要问题是如何从杂乱无章的现象中抽象出数学问题，并探究出问题的答案。为了有效培养学生构建数学模型的能力，教师可先从建立简单模型入手进行训练，在学生对有关数学知识充分理解的基础上，训练学生敏锐的洞察力，敏捷的想象力，以及顿悟能力，培养学生的抽象思维能力和创新意识。
3.3以建模为核心，培养学生将实际问题数学化的能力。
数学建模的关键是将实际问题转化为数学问题，建模能力是学生各种能力的综合运用，它涉及文字理解能力、对实际问题的熟练程度、对相关数学知识的掌握程度，以及观察、分析、比较、抽象概括等各种科学思维方法的综合运用。数学教学要以建模为核心，培养学生将实际问题数学化的能力。通过构建数学模型，解决实际问题，可以巩固学生的基础知识，训练学生的运算能力、逻辑思维能力、空间想象能力，培养学生应用数学的意识。苏科版《数学》九年级下册“二次函数的应用”，就是用相关的数学问题建立数学模型，解决实际问题的典型例子。生活中很多问题都是通过建立数学模型，走由“形”到“数”的路径，求出问题答案的。如，苏科版《数学》九年级下册有这样一道题目：“一座抛物线形的拱桥架在一条河流上，这座拱桥下的水面离桥孔顶部3米时，水面宽6米。当水面上升1米时，水面宽多少？（精确到0.1米）”桥下水位的上升或下降这一自然现象对于学生来说并不陌生。在汛期，人们要根据水位上升的速度判断桥下何时可以通航，何时需要停航，这是一个具有现实意义的问题。这就要求学生能将实际问题与数学问题建立起联系，并探求出问题的答案，让数学服务于生活。
4.结语
数学建模的目的是通过利用数学知识解决现实生活中的问题，提高学生解决问题的能力。在教学过程中，教师要引导学生反思、总结建模的过程是什么、数学模型有哪些、注意的问题是什么，进而强化学生应用数学的意识，发展学生的模型思想，培养学生的数学应用能力。
参考文献：
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医学影像技术是高新技术与医学的结合，自20世纪70年代起，以CT问世为标志，伴随计算机技术的进步，现代医学影像学取得了突飞猛进的发展，由传统单一普通X线加血管造影检查形成包括超声、放射性核素显像、X线CT、数字减影血管造影（DSA）、MRI、普通X线检查的数字化成像（CR和DR）以及图像存储和传输系统（PACS）多种技术组成的医学影像学体系。医学影像学已经由传统的形态学检查发展成为组织、器官代谢和功能诊断手段，医学影像学技术已经由既往"辅助检查手段"转变为现代医学最重要的临床诊断和鉴别诊断方法，使多种疾病的诊断更准确、及时。由于介入医学的兴起，医学影像学已经集诊断和治疗为一体，成为与外科手术、内科化学药物治疗并列的现代医学第3大治疗手段。目前，医学影像学科是现代化医院的支柱之一，影像学设备的价值占医院固定资产50%以上，医学影像学为临床医学的主要研究手段和推动现代医学不断发展的动力。
医学影像学是高新技术与医学的结合点，21世纪医学影像学发展首先依赖于以计算机为主导的高新技术的进步。由于计算机的性能以几何级数升级，必将带动多种医学影像学设备向小型化、专门化、高分辨率和超快速化方向发展，医学影像学检查亦将由大体水平逐渐深入至细胞、受体、分子和基因水平。近年来，美、欧、日等发达国家和地区在医疗影像诊断产业加强战略布局，旨在带动多种医学影像设备向小型化、专门化、高分辨率和快速化方向发展。目前，数字医疗影像技术的发展主要有如下几大趋势：
现代医学影像设备的发展将由最开始的形态学分析发展到携带有人体生理机能的综合分析。通过发展新的工具、试剂及方法，探查疾病发展过程中细胞和分子水平的异常。这将会为探索疾病的发生、发展和转归，评价药物的疗效以及分子水平治疗开启崭新的天地。同时，由于造影剂是影像诊断检查和介入治疗时所必需的药品，未来针对特定基因表达、特定代谢过程、特殊生理功能的多种新型造影剂也将逐步问世。
1小型化和网络化
新技术的发展使医学影像设备向床边诊断转变，小型、简便的床边化仪器将越来越多地投入应用，这将对重症监护、家庭医疗、预防保健等提供快速、准确、可靠的信息，提高医生对病人诊断的及时性和针对性。同时，数字化成像将安全取代传统的非数字图像，医院内部所有医学影像学设备将联网，在线大容量数字化图像存储得到普及，由于宽频带网络的应用，医学影像学图像的远程传输更快捷，图像更清楚，使远程放射学达到普及和实用阶段。网络化也将加快成像过程、缩短诊断时间，有利于图像的保存和传输。影像学科医生不必到医院上班，在家或出差的旅途中即可完成医疗工作任务。医院内部完全取消借、还片工作，临床科室医生在门诊、病房或手术室、监护室直接经网络调阅影像学图像，应用计算机仿真技术设计外科手术方案、并直接在手术过程中引导手术入路、揭示手术切除范围。通过影像网络化实现现代医学影像学的基本理念，达到人力资源、物质资源和智力资源的高度统一和共享。
2多态融合技术使诊断、治疗一体化
在新世纪，将有多种新型造影剂问世（包括组织、器官特异性造影剂，特定基因表达、特定代谢过程、特殊生理功能造影剂），其毒副作用更小、对比增强效果更佳、诊断的特异性更强。此外，医学影像学技术直接应用于药物研制，并用于监测疗效，可促进新药的开发进程。
医学图像所提供的信息可分为解剖结构图像（如：CT、MRI、B超等）和功能图像（如：SPECT、PET等）。由于成像原理不同所造成图像信息的局限性，使得单独使用某一类图像的效果并不理想。因此，通过研制新的图像融合设备和新的影像处理方法，将成为计算机手术仿真或治疗计划中的重要方向。同时，包含两种以上影像学技术的新型医学影像学设备（如：CT与X线血管造影机）将更受欢迎，诊断与治疗一体化将使多种疾病的诊断更及时、准确，治疗效果更佳。
3 3D打印辅助医学影像
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关键词:机电一体化 应用领域 发展方向
1、机电一体化概述
机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术。它是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。“机电一体化”涵盖“技术”和“产品”两个方面。机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的延伸,具有智能化的特征。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化设备。
2、机电一体化技术的应用领域
2.1 数控机床
我国机床拥有量高居全球之首,2010年产值达1260亿元人民币,超过意大利排名世界第三。数控机床代表了一个国家机床生产的水平。目前,我国生产的数控机床约占国内市场份额的31%,其余从境外进口。时下我国中高端数控机床市场的绝大部分被境外产品占领,其中高端数控机床国内产品的市场占有率仅4%左右。经过多年发展,我国机床生产虽然取得了很大成绩,但就技术水平和整体实力而言,在世界上仅处于第二梯队的中前位置,美欧日排在第一梯队。数控机床具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。
2.2 自动机与自动生产线
在国民经济生产和生活中广泛使用的各种自动机械、自动生产线及各种自动化设备,是当前机电一体化技术应用的又一具体体现。如:2000～80000瓶/h的啤酒自动生产线;18000～120000瓶/h的易拉罐灌装生产线;各种高速香烟生产线;各种印刷包装生产线;邮政信函自动分捡处理生产线;易拉罐自动生产线;FEBOPP型三层共挤双向拉伸聚丙烯薄膜生产线等等,这些自动机或生产线中广泛应用了现代电子技术与传感技术。如可编程序控制器,变频调速器,人机界面控制装置与光电控制系统等。
2.3 机器人
机器人是20世纪人类最伟大的发明之一。从某种意义上讲,一个国家机器人技术水平的高低反映了这个国家综合技术实力的高低。机器人已在工业领域得到了广泛的应用,而且正以惊人的速度不断向军事、医疗、服务、娱乐等非工业领域扩展。毋庸质疑,21世纪机器人技术必将得到更大的发展,成为各国必争的知识经济至高点。
在计算机技术和人工智能科学发展的基础上,产生了具有感知、思维和行动功能的智能机器人,是机构学、自动控制、计算机、人工智能、微电子学、光学、通讯技术、传感技术、仿生学等多种学科和技术的综合成果。智能机器人可获取、处理和识别多种信息,自主地完成较为复杂的操作任务,比一般的工业机器人具有更大的灵活性、机动性和更广泛的应用领域。智能机器人作为新一代生产和服务工具,在制造领域和非制造领域具有更广泛、更重要的位置,如核工业、水下、空间、农业、工程机械（地上和地下）、建筑、医用、救灾、排险、军事、服务、娱乐等方面,可代替人完成各种工作。同时,智能机器人作为自动化、信息化的装置与设备,完全可以进入网络世界,发挥更多、更大的作用,这对人类开辟新的产业,提高生产水平与生活水平具有十分现实的意义。
2.4 汽车电子化产品
汽车上比较常用的一般有5种仪表和3种相应的传感器,即电流表、机油压力表、水温表、燃油表、车速里程表等指示仪表和机油压力传感器、水温传感器和油量传感器。
目前,电子化仪表已经取代机械式仪表。这是由于机械式仪表一旦出现故障将很难处理,而电子化仪表则不同。采用电子化仪表不仅可以改进驾驶员的目视性,还有助于汽车仪表的多样化。
3、机电一体化技术的发展方向
3.1 光机电一体化
一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。因此,引进光学技术,实现光学技术的先天优点能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源（动力）系统和信息处理系统。光机电一体化是机电产品发展的重要趋势。
3.2 自律分配系统化（柔性化）
未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,子系统为总系统服务,同时具有本身的“自律性”,可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是,子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力,即柔性,又不会因某一子系统的故障而影响整个系统。
3.3 全息系统化（智能化）
今后的机电一体化产品“全息”特征将越来越明显,智能化水平也越来越高。这主要得益于模糊技术、信息技术尤其是软件及芯片技术的发展。除此之外,其系统的层次结构也由简单的“从上到下”的形势转而变为复杂的、有较多冗余度的双向联系。
3.4 “生物--软件”化
今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大,并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定,但在动态（工作）时却是稳定的。这有点类似于活的生物,即当控制系统（大脑）停止工作时,生物便“死亡”,而当控制系统（大脑）工作时,生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体,但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物—软件”或“生物—系统”,而生物的特点是硬件（肌体）与软件（大脑）一体,不可分割。由此看来,机电一体化产品虽然有向生物系统化发展的趋势,但要达到这一目的还需要有一段漫长的道路去走。
3.5 微型机电化
目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当我们将这一成果用于实际产品时,就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”,机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起,体积很小,并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。
4、结语
机电一体化是许多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势将越来越明显,是机械工业发展的必然趋势。是21世纪机械工业的主角,在各方面均可带来显著的经济效益和社会效益,具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]君兰工作室.机电一体化,科学出版社（北京）,2009.
