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关于“软件机械”的几个想法

菜鸟
2003-05-22 18:33:00    评分
吴宅莲 (杭州电子工业学院,浙江 杭州310037) 软件机械是一个全新的概念,从《软件机械》一文中知道,软件机械就是用软件代替或实现机械的部分功能或全部功能;打个比方,如“手表,不一定带秒针,但可以通过增加一个软部件实现秒针的功能,也可以再增加一个软部件实现秒表的功能,再增加部件又可以具有显示星期的功能等等,它的模型是动力源(如10000转/秒),软件机械,执行部件(分针、时针等),通过修改软件机械部分,就可以实现不同的功能”。  在机电一体化技术和微电子技术广泛应用和普及的今天,用软件来部分代替机械,应该是可能的。而用软件代替或实现机械的部分功能或全部功能,具有非常大的价值。首先,在经济上来说,很明显的就是成本的下降,而这对机械行业的发展是很重要的。其次,用软件的方式来实现机械的部分功能,还可以易于实现精度、误差的控制,再次,用软件的方式来实现机械的部分功能,可以减轻机械行业中的污染问题,易于环保。除此之外,还有就如机器的换代,由于牵涉到经济的原因,在某种程度上来说,特别是在我国,往往都比较慢,而如果能用软件来部分代替机械,则可以加快换代,适应现代信息快速更新,产品快速更新的需要。 软件机械有这么多的好处,那软件机械起到的作用是什么呢?首先,我们应该明确的是,软件机械不可能完全代替机械,而单从软件这一方面讲,可以代替机械里的哪一部分功能呢?我觉得应该是主要代替“机械是执行运动的装置”,“机械进行物料信息的变化与传递”,这几部分功能,像软件凸轮,其“设计步骤先根据工作要求确定从动件的运动规律,再由从动件运动规律设计软件凸轮”,也就是说,通过程序来实现运动轨迹从而达到代替机械凸轮的目的。《软件机械》一文中的软件限位开关,也是通过用程序来控制其位置来实现机电行程限位开关的目的。而对于机械的另两个功能,如“机械要完成有用的机械功”,“机械要完成能量的转化”,这两部分功能单纯通过软件编程、传感器等手段是不太可能实现的。毕竟,单纯的软件编程,是不可能实现机械能量的传递,要通过机械、电子等行业联合起来也许才能实现,而软件在这里起到的一部分功能有点像一个指挥者的作用,通过对传递进来的信息分析、判断,通过传感器等设备,在操纵别的设备,如电子、机器等来实现这几部分的功能。 最后,软件机械有一个很重要的问题就是如何来实现或者怎样来实现。这是一个核心问题。在目前,我们一般都是针对具体的工程,然后再借助于通用软件编程来实现具体要实现的功能。像前面讲到的“软[HJ*3]件凸轮”,“软件限位开关”,都是这种情况,而这样做是有局限性的。最好的方法就是能够设计出有一门特定的机械描述语言,然后想要实现什么功能的时候,就可以通过调用相应的数据、符号等等,然后通过计算机直接连接到相应的设备上,就可以实现这样的功能。如软件凸轮中,就是通过“直接驱动线性电机,或由回转驱动电机通过减速箱最后变成直线运动来完成” 。但这个难度相当的大。首先,这里就有一个标准化的问题,以及“没有工程应用,如何定义出合理的模型、模块、标识符、表达式及其描述语言”?另外,我觉得这里面还应该再细分,即对于要实现的不同机械功能,应该采取不同的措施。对于“机械是执行机械运动的装置”这一部分功能,我觉得就可以把它单独划分出来。另一种方法就是我们也可以做出小的软件模块,应用者只需输入或修改相应的参数,然后嵌入所要应用的地方,就可以实现所要运用的功能。在前面提到的手表,就是这样的。当然,也可以把这两种方法结合,首先在计算机上用某种特定的语言来编程、设计,然后再通过某种特定的接口,把设计好的程序输入特定的设备,如单片机等,进行参数初始化,然后当用户使用的时候,可以直接应用,也可以修改参数,嵌入到所要应用的地方,就可以实现所要运用的功能。这个应该说在电子行业,自动控制行业已经应用的比较多。 以上就是我对软件机械的一些简单的想法。  参考文献 1 施浒立,周津慧,徐国华. 软件机械. 电子机械工程,2002,18(5):1~4



关键词: 关于     软件机械     几个     想法     软件     机械     实现     功能    

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