人工智能在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的應(yīng)用

許榮平

摘要：機(jī)械電子技術(shù)也稱之為機(jī)電一體化，是指在機(jī)械生產(chǎn)活動過程中運用的電機(jī)技術(shù)，實現(xiàn)電子技術(shù)和機(jī)械生產(chǎn)的有效結(jié)合，對于提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量具有重要意義。我國對于機(jī)械電子技術(shù)研究起步比較晚，只能夠應(yīng)用在狹小范圍之內(nèi)，但是隨著技術(shù)水平提升，機(jī)械電子技術(shù)獲得了創(chuàng)新，覆蓋范圍在不斷擴(kuò)大，而且納入了多種學(xué)科，綜合型的技術(shù)體系慢慢形成。在機(jī)械控制、操作以及動力系統(tǒng)等方面獲得大大提高，更加具體、全面分配電子技術(shù)功能，有利于促進(jìn)機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高資源利用率，創(chuàng)造出巨大經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);機(jī)械電子工程領(lǐng)域;應(yīng)用要點

中圖分類號：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

機(jī)械工程在發(fā)展中的每一次變革都會對我國工業(yè)生產(chǎn)造成巨大的變化，現(xiàn)階段我國機(jī)械工程在發(fā)展中加入電子信息技術(shù)，不但使得工業(yè)生產(chǎn)水平再次得以突破，同時借助電子信息技術(shù)還打破了傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)的部分局限性。而近年來由于人工智能技術(shù)不斷完善并大力度普及推廣?，F(xiàn)階段已經(jīng)可以實現(xiàn)將人工智能應(yīng)用于機(jī)械電子工程當(dāng)中。當(dāng)機(jī)械電子工程與人工智能相結(jié)合時不僅可以通過人工智能改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，同時還可以攻破機(jī)械電子工程中的部分技術(shù)難關(guān)，促使機(jī)械電子工程邁向智能化。

1機(jī)械電子工程與人工智能的發(fā)展特點

1.1機(jī)械電子工程的特點

機(jī)械電子工程最為顯著的特點就是具備極強(qiáng)的綜合性能。將電子信息技術(shù)加入到機(jī)械工程中改變了生產(chǎn)模式的同時也提高了機(jī)械生產(chǎn)效率。取得這一顯著成果離不開電子信息技術(shù)的支持?，F(xiàn)階段機(jī)械電子工程在應(yīng)用階段會采用由上至下的設(shè)計策略，通過融合多個領(lǐng)域的技術(shù)模塊來完成產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)，最終使得產(chǎn)品的質(zhì)量和性能都具備技術(shù)保障。機(jī)械電子工程相比于傳統(tǒng)模式的機(jī)械工程，其由于應(yīng)用最新的電子信息技術(shù)使得生產(chǎn)出的產(chǎn)品不論是外觀、性能、質(zhì)量都得到了提升。機(jī)械電子工程所設(shè)施生產(chǎn)的產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜精細(xì)，在保障性能的同時也克服了質(zhì)量問題。

1.2人工智能的特點

人工智能集成了多項科學(xué)技術(shù)，其中包括計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、心理學(xué)、控制技術(shù)等。其最為顯著的特點就是可以取締傳統(tǒng)模式的人力操作。人工智能在應(yīng)用期間可以實現(xiàn)信息交互，促使信息快速傳遞。同時其還具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)計算能力，人工智能可以根據(jù)指令將龐大的數(shù)據(jù)信息資源進(jìn)行快速整合與計算，若投入到生產(chǎn)行業(yè)當(dāng)中還可以實現(xiàn)不同型號產(chǎn)品的智能化排序分類。除此之外，人工智能技術(shù)目前雖已取得一定的成就，但是其仍有發(fā)展突破的空間，在未來的發(fā)展中相信可以展現(xiàn)出更多特點。

2人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的應(yīng)用要點

2.1數(shù)據(jù)分析

機(jī)械電子產(chǎn)品的數(shù)字化，主要是依賴于微控制器技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。數(shù)字化形態(tài)的機(jī)械電子技術(shù)產(chǎn)品的人機(jī)界面具有人性化特點，操作流程和維護(hù)方法變得簡單，對于提高工作、學(xué)習(xí)效率有著很大的幫助。通過不斷提升函數(shù)連接準(zhǔn)確性，可以不斷優(yōu)化人工智能使用控制，保證相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行高速運算，可以準(zhǔn)確、清晰直觀的顯示出相關(guān)計算參數(shù)和無限接近的連續(xù)性函數(shù)，實現(xiàn)操作的準(zhǔn)確性和靈活性。在人工智能技術(shù)中，通過專家系統(tǒng)控制能夠幫助電氣工程實現(xiàn)對設(shè)備的控制，除了該種控制系統(tǒng)外，還包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)及模糊控制系統(tǒng)。通過這些系統(tǒng)構(gòu)成的人工智能技術(shù)，能減少電氣工程投入的控制成本。

2.2生產(chǎn)智能化

推進(jìn)制造工藝智能化，實現(xiàn)智能計劃排產(chǎn)、智能生產(chǎn)協(xié)同、智能設(shè)備互聯(lián)互通、智能資源管理以及智能決策支持。建立由新型傳感識別系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、自動化成套生產(chǎn)線等智能技術(shù)為核心的智能制造體系，建設(shè)具有國際競爭力的智能制造基地。目前，海爾建成COSMO平臺，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)與個人定制有機(jī)結(jié)合?？崽谻2M模式打造客戶直接驅(qū)動工廠的商業(yè)模式及O2O銷售方式，通過線上訂制下單，線下體驗，增加客戶黏性。雙星推行“以智能化實現(xiàn)模式極簡、以智能化實現(xiàn)產(chǎn)品極致、以智能化實現(xiàn)與用戶距離極短”的戰(zhàn)略方針，推動人工智能與高端制造業(yè)融合，建立數(shù)字化車間、智能工廠，全面提升石油化工、橡膠、鋼鐵、汽車、紡織、食品等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)制造工藝智能化水平。

2.3優(yōu)化電氣設(shè)備

人工智能在電氣工程自動化中的具體應(yīng)用表現(xiàn)為優(yōu)化電氣設(shè)備，相比較于傳統(tǒng)的較為復(fù)雜的電氣設(shè)備優(yōu)化形式，通過人工智能能夠縮短優(yōu)化的時間并且提升設(shè)備優(yōu)化的質(zhì)量。傳統(tǒng)的優(yōu)化形式對人員專業(yè)要求較高，要求技術(shù)人員能夠具有充分的電路、電磁場等專業(yè)知識，并且還需要技術(shù)人員擁有一定的實踐經(jīng)驗。為電氣設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計最好的方案，最終實現(xiàn)設(shè)備的優(yōu)化。這種方式對優(yōu)化人員的技術(shù)要求較高，并且最終很難保證該方案完全穩(wěn)步實行，通過人工智能技術(shù)，將遺傳算法和專家系統(tǒng)等人工智能的研究辦法引入電氣設(shè)備優(yōu)化過程之中，能夠很好地解決傳統(tǒng)方式解決不了的問題。例如，在對電氣設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化時，大部分的故障都是出現(xiàn)在實際應(yīng)用中，然而在實際應(yīng)用中，如果發(fā)生故障其故障原因又是不確定的，很容易耽誤問題判斷和類型歸納，通過專家系統(tǒng)能夠充分預(yù)測故障發(fā)生的可能，從而為故障發(fā)生后果提供多個解決方案，這種方法在一定程度上提高了對電氣設(shè)備優(yōu)化的質(zhì)量和效率。

2.4故障診斷

隨著網(wǎng)絡(luò)科技發(fā)展與應(yīng)用，現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)市場競爭越發(fā)趨向于信息競爭，這在一定程度上加速了人類社會向信息化的轉(zhuǎn)變，基于此人工智能技術(shù)日漸成熟，對機(jī)械電子工程發(fā)揮了不可替代的作用。就當(dāng)前的機(jī)械電子工程而言，其因?qū)斎肱c輸出的描述不夠穩(wěn)定，雖基于推導(dǎo)數(shù)學(xué)方程更為精準(zhǔn)，但仍未能夠滿足復(fù)雜系統(tǒng)的描述需求，其嚴(yán)謹(jǐn)性不足。機(jī)械電子工程領(lǐng)域?qū)θ斯ぶ悄芟到y(tǒng)的建構(gòu)進(jìn)一步提升了其自動化、智能化水平，通過構(gòu)建故障專家系統(tǒng)，保證了整個工程良性運行。常規(guī)上一套完整的故障診斷專家系統(tǒng)包括案例庫、規(guī)則庫、知識處理以及人際界面等，其具備不同的功能，并在各個環(huán)節(jié)發(fā)揮著不可替代的作用。案例庫主要收集專家知識及經(jīng)驗，為知識處理提供支持。而知識處理的價值則在于，通過組建權(quán)值計算、可信度計算等模塊，對機(jī)械電子工程相關(guān)的原始信息進(jìn)行處理，為故障診斷提供參考。

2.5不同工作條件下的智能化實現(xiàn)程度

人工智能技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電子工程還表現(xiàn)為利用導(dǎo)航系統(tǒng)對不同工作環(huán)境進(jìn)行準(zhǔn)確勘測。導(dǎo)航系統(tǒng)對導(dǎo)航目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確測量需要借助于傳感器組合來規(guī)定工作方向，調(diào)節(jié)工作速度，同時利用傳感器所具備的協(xié)調(diào)功能提高數(shù)據(jù)測量精準(zhǔn)度，為機(jī)械電子工程中各項工作的順利進(jìn)行提供技術(shù)保障。針對導(dǎo)航系統(tǒng)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的實際應(yīng)用，傳感器的強(qiáng)大功能體現(xiàn)在其對工作軌跡進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，同時還能在發(fā)現(xiàn)軌跡出現(xiàn)偏差后及時鋪設(shè)電磁，使設(shè)施正常工作。對于較為黑暗的環(huán)境，需要應(yīng)用光學(xué)反射技術(shù)，利用光線自身所具備的在碰撞物體后能夠進(jìn)行反射的特點實現(xiàn)對設(shè)施運作軌跡的跟蹤記錄，并對復(fù)雜軌道進(jìn)行標(biāo)記，完成對工作環(huán)境的改善，從而有效減少失誤。

結(jié)束語

綜上所述，淺談機(jī)械電子技術(shù)的未來發(fā)展趨勢具有重要意義，人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高技術(shù)水平，增強(qiáng)自主創(chuàng)新，明確未來發(fā)展方向，推動我國機(jī)械電子技術(shù)可持續(xù)發(fā)展。

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