機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

詹棋智 宋文 武漢大學(xué)

伴隨著技術(shù)水平的提高，我國各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ诩夹g(shù)的使用范圍逐漸擴(kuò)大，并且取得了較好的成效。機(jī)電一體化技術(shù)的逐漸成熟，其在我國農(nóng)業(yè)以及工業(yè)的發(fā)展中占據(jù)著十分重要的位置，但其也存在著一定的弊端亟待解決。機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，在農(nóng)業(yè)以及工業(yè)的生產(chǎn)中存在著不確定性以及多層次性等特征，因此，技術(shù)的實(shí)際發(fā)展路程較為艱難。智能控制新系統(tǒng)的逐漸發(fā)展和應(yīng)用，為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展提供了重要條件，其技術(shù)的發(fā)展逐漸細(xì)化成不同的技術(shù)，分類具有多樣性，例如機(jī)械技術(shù)、接口技術(shù)等，這些綜合應(yīng)用在實(shí)際的生產(chǎn)中具有十分重要的作用。

一、關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)主要內(nèi)容分析

（一）關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)分析

機(jī)電一體化技術(shù)主要是指電子技術(shù)以及機(jī)械技術(shù)的有效融合，由機(jī)械體、動(dòng)力部分以及執(zhí)行部分等組成[1]。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)還包括控制技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、聲學(xué)技術(shù)以及信息技術(shù)等。伴隨著技術(shù)手段的提高，機(jī)電一體化的進(jìn)程逐漸加快，逐漸向著智能化方向發(fā)展。通過人工智能技術(shù)與機(jī)電一體化技術(shù)的結(jié)合使用，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)化的信息處理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，對(duì)整體的制造過程進(jìn)行智能化控制，提高生產(chǎn)效率，降低人力投入成本，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

（二）關(guān)于智能制造技術(shù)分析

智能制造技術(shù)主要是指將通信技術(shù)與先進(jìn)化的制造技術(shù)予以融合，通過計(jì)算機(jī)的模擬系統(tǒng)對(duì)人腦的思維模擬予以構(gòu)建[2]。在這一過程中，與人類專家進(jìn)行合作，對(duì)其中存在的腦力活動(dòng)進(jìn)行擴(kuò)大以及延伸，對(duì)機(jī)械制造過程中設(shè)計(jì)、加工、管理以及控制功能予以實(shí)現(xiàn)，通過智能化制造對(duì)新型的生產(chǎn)方式進(jìn)行確立，具有一定程度的感知性、自決策等。智能制造技術(shù)的使用與發(fā)展，對(duì)人力資源的使用具有降低作用，大幅度提高功能工業(yè)生產(chǎn)效率，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量予以穩(wěn)定，并且對(duì)環(huán)境污染也會(huì)有一定控制作用，促進(jìn)我國可持續(xù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

二、關(guān)于機(jī)電一體化應(yīng)用分析

（一）關(guān)于智能控制技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用分析

機(jī)電一體化的重要組成部分是機(jī)械制造，現(xiàn)階段，較為先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)是將智能、控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，促進(jìn)機(jī)械制造領(lǐng)域的智能化發(fā)展[3]。這一技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用主要目的是對(duì)其使用的腦力勞動(dòng)予以替代，通過先進(jìn)化計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用，對(duì)人類機(jī)械制造工作予以模擬。與此同時(shí)，智能控制技術(shù)的使用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的在機(jī)械制造領(lǐng)域中的動(dòng)態(tài)模擬，使用傳感器技術(shù)可以對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的收集，實(shí)現(xiàn)預(yù)處理，對(duì)控制模式中的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定程度的修改。智能控制技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中應(yīng)用主要包括機(jī)械使用的故障分析、智能診斷、機(jī)械制造系統(tǒng)中智能化監(jiān)控以及檢等，對(duì)生產(chǎn)過程中的故障問題予以及時(shí)預(yù)警，采取有效措施進(jìn)行解決。

（二）關(guān)于智能控制在數(shù)控領(lǐng)域中應(yīng)用分析

伴隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高，科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)的使用對(duì)數(shù)控技術(shù)具有更高程度的要求，其在使用過程中不僅需要智能功能的完善，需要對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展、模擬以及延伸，促進(jìn)數(shù)控技術(shù)的更高水平發(fā)展，包括智能化編程、智能化監(jiān)控，通過智能化數(shù)據(jù)庫的建立，對(duì)這些數(shù)據(jù)參數(shù)目標(biāo)予以控制。在數(shù)控領(lǐng)域中，相關(guān)專家可以對(duì)算法以及結(jié)構(gòu)的不明確性問題進(jìn)行綜合性處理，在之后使用推理規(guī)則對(duì)數(shù)控現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)控故障信息予以推理，對(duì)其中故障設(shè)備或者系統(tǒng)的維修性給予有效建議。

（三）關(guān)于智能控制技術(shù)在機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

在動(dòng)力系統(tǒng)中，機(jī)器人具備的特征主要是非線性、時(shí)變性以及強(qiáng)耦合，在控制參數(shù)系統(tǒng)中，其具有多任務(wù)性以及多邊變性等，在不同的前提條件下，其特點(diǎn)也具有多樣性，這些功能對(duì)智能控制技術(shù)的使用較為適應(yīng)[4]。在當(dāng)前的機(jī)器人領(lǐng)域中，智能控制使用表現(xiàn)主要有機(jī)器人的手臂姿態(tài)以及動(dòng)作方面的智能控制；除此之外是在機(jī)器人傳感器的信息結(jié)合以及視覺處理中的應(yīng)用；其次機(jī)器人領(lǐng)域中行走路徑以及軌跡的跟蹤控制；最后是專家控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)器人環(huán)境控制，主要包括其定位、監(jiān)測(cè)以及控制等。

（四）關(guān)于智能控制在建筑工程中的應(yīng)用分析

機(jī)電一體化中的最高技術(shù)是機(jī)器人的使用，其智能化發(fā)展也表明了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，在智能控制中具有十分重要的作用，其技術(shù)使用主要涉及以下兩方面，也就是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)，是現(xiàn)階段機(jī)電一體化技術(shù)的重視重點(diǎn)。智能控制技術(shù)在建筑工程中的使用是將通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)控制技術(shù)予以結(jié)合，對(duì)不同時(shí)段的照明系統(tǒng)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)照明時(shí)間以及照明系統(tǒng)的節(jié)能作用；對(duì)建筑之內(nèi)的空調(diào)予以控制，對(duì)空調(diào)在夏季以及冬季中的不用使用進(jìn)行節(jié)能化控制，對(duì)其風(fēng)閥予以調(diào)節(jié)，提高建筑物之內(nèi)的空氣質(zhì)量，降低能源的浪費(fèi)[5]。

三、總結(jié)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)水平的提高，機(jī)電一體化在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用逐漸廣泛，對(duì)生產(chǎn)效益的增加具有十分重要的作用。在機(jī)電一體化技術(shù)中，智能控制是其中十分重要的內(nèi)容，因此將智能控制應(yīng)用到機(jī)械制造、機(jī)器人領(lǐng)域以及建筑工程中，對(duì)我國各個(gè)領(lǐng)域控制技術(shù)的發(fā)展都會(huì)具有積極意義，與此同時(shí)，降低能源的消耗，對(duì)環(huán)境具有保護(hù)作用。因此，加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的使用，對(duì)我國工業(yè)化發(fā)展是十分重要的，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)，提高國際競爭力。