什么是嵌入式系統(tǒng)?有什么作用?

幾十年前，機(jī)器人的應(yīng)用主要限于工業(yè)和研究環(huán)境，甚至限于科幻小說領(lǐng)域。如今，機(jī)器人技術(shù)已滲透到幾乎每個領(lǐng)域。它們是日常生活的一部分，通常人類沒有意識到它們的影響。

隨著技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)器人的發(fā)展，它們變得越來越復(fù)雜，易于制造且更便宜，機(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用也在增長。

如今，從醫(yī)療保健的革命（例如在假肢領(lǐng)域）發(fā)展起來的機(jī)器人可以完成各種大小的任務(wù)，以減輕日常工作中的負(fù)擔(dān)，例如真空清潔。

它們被軍方和警察用于炸彈處理。它們還用于采礦作業(yè)中，以保護(hù)人類免于從事最危險的工作。

盡管機(jī)器人設(shè)計的工作性質(zhì)千差萬別，但所有機(jī)器人技術(shù)的基礎(chǔ)管理系統(tǒng)都具有相似之處。

機(jī)器人系統(tǒng)的傳感器用于從環(huán)境中收集數(shù)據(jù)，嵌入式系統(tǒng)，用于在傳感器和機(jī)械設(shè)備之間傳遞信息，從而使機(jī)器人能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行交互。嵌入式系統(tǒng)在幾乎每個機(jī)器人的功能中都起著至關(guān)重要的作用。

幫助機(jī)器人遵循機(jī)器人法則

1942年，艾薩克·阿西莫夫（Isaac Asimov）制定了機(jī)器人定律。這是科幻小說作家和生物化學(xué)教授提出的三個規(guī)則，這些規(guī)則為未來機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展提供了至關(guān)重要的框架。

他的法則是：機(jī)器人絕不能傷害人類，除非違反規(guī)則一，否則機(jī)器人必須遵守人類的命令，只要不違反第一和第二條規(guī)則，機(jī)器人就必須保護(hù)自己。

為了遵守這些規(guī)則，機(jī)器人依靠智能系統(tǒng)。這是為了指導(dǎo)其決策過程，并確保其行為遵守這些規(guī)則。嵌入式系統(tǒng)是控制機(jī)器人技術(shù)的這些智能系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

什么是嵌入式系統(tǒng)？

嵌入式系統(tǒng)本質(zhì)上是為解決特定問題而創(chuàng)建的計算機(jī)。之所以將它們稱為嵌入式系統(tǒng)，是因為該術(shù)語描述了智能計算機(jī)系統(tǒng)在使機(jī)器人的機(jī)械零件能夠執(zhí)行其預(yù)期工作中所起的關(guān)鍵作用。

與家庭和辦公室中使用的計算機(jī)相比，嵌入式系統(tǒng)僅用于一種或幾種相關(guān)目的。

因此，工程師可以優(yōu)化構(gòu)建系統(tǒng)的規(guī)模和成本，這使嵌入式系統(tǒng)得以進(jìn)入幾乎所有電子設(shè)備，而不僅僅是機(jī)器人。一系列設(shè)備包含嵌入式系統(tǒng)，從手機(jī)和計算器到微波爐和視頻游戲。

嵌入式系統(tǒng)在機(jī)器人技術(shù)中的作用

嵌入式系統(tǒng)包括微處理器或微控制器。這些組件使機(jī)器人可以針對其特定目的進(jìn)行編程。

微處理器和微控制器接受數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為輸入，它們根據(jù)已編程到其中的算法對其進(jìn)行處理。然后，他們根據(jù)這些過程提供適當(dāng)?shù)妮敵觥?/p>

機(jī)器人可以由微處理器或微控制器驅(qū)動，第一個最常見于復(fù)雜系統(tǒng)中。兩者之間的區(qū)別在于微處理器芯片沒有存儲器和外圍接口電路，因此它們在外部連接。

嵌入式系統(tǒng)是機(jī)器人功能的根本。工程師對它們進(jìn)行編程，以告訴機(jī)器人如何根據(jù)某些輸入進(jìn)行操作，這些輸入基于機(jī)器人如何獲取信息（例如傳感器類型）。嵌入式系統(tǒng)將繼續(xù)是機(jī)器人技術(shù)發(fā)展所帶來的未來應(yīng)用程序的基礎(chǔ)。
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