機械電子與人工智能的關系

摘 要：隨著社會和科技的不斷進步，人工智能和機械電子工程強強聯(lián)合，智能化、自動化的機械電子工程已成為大勢所趨。計算機技術的普及使得人工智能技術廣泛的應用于到機械電子工程中，不斷地給機械電子工程注入新的血液。人工智能的高速集成發(fā)展也促進了機械電子工程向著更高效、更科技的領域進軍。同時機械電子工程也使得人工智能更快的走進人們的生活，使之變得更加實用化和普遍化。人工智能和機械電子工程的融合不僅給中國機械制造產業(yè)帶了革命性的巨變還為市場帶來了驚人的經(jīng)濟效應。促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展。

關鍵詞：機械電子工程;人工智能技術;關聯(lián)性

1 機械電子工程的特點

機械電子工程就是機械工程和電子信息工程的有機結合，并且兩者結合可以實現(xiàn)工程技術上面的融合，機械工程技術在電子信息技術以及人工智能技術的輔助下，將更多現(xiàn)代化的元素融入到傳統(tǒng)的機械設計中去，使得機械設計不僅僅是單純的機械工程，而是集合了機械技術、電子信息與計算機技術等多元化的綜合性學科[1]。

傳統(tǒng)的機械工程與新型的機械電子工程相比有以下區(qū)別：第一，架構上面的區(qū)別，新型的機械電子工程是多種學科互相融合的一門科目，結合了許多科目的優(yōu)勢和精華而形成的一門復雜的高技術的學科。機械電子工程的架構上面充滿了新時代的味道，計算機技術和人工智能技術以機械電子工程依靠，讓兩者的優(yōu)勢得以完全的發(fā)揮，可以將多元化的現(xiàn)代技術融入到機械工程中去，使其更加適應人們的生產需求。第二，產品的不同，傳統(tǒng)的機械電子工程所生產的物品結構簡單，功能單一，沒有過多的零部件，從而鏟平的性能也比較單一[2]?，F(xiàn)代機械電子工程產品則不同，它的內部結構及其精密復雜，運動元件也更多，較傳統(tǒng)機械產品的體積更小，可靠性更高，使用壽命更長、產品性能也更為豐富。

2 機械電子工程學科核心技術

（1）機械技術。機械電子工程的主要學科之一就是機械技術，機械技術作為機械電子工程的基礎學科和基本的技術支持，他的發(fā)展無時無刻不影響著機械電子工程的走向。機械電子工程可以被視為多種技術與機械電子技術互相滲透融合而產生的新興技術。然而，機械產品和電子系統(tǒng)的設計中心、設計辦法和設計思想與傳統(tǒng)的機械制造技術大不相同。因此，從傳統(tǒng)機械思維模式轉向現(xiàn)代機械和電氣思維模式變得特別重要，尤其是對于從事機械和電力工業(yè)的工人人員。

（2）電子技術。電子技術設計和電子電路、電子系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的要求，使用電子和機械部件，以滿足特定的需要和功能。

（3）自動控制技術。自動控制技術應用的范圍十分廣泛，其中包括生產勞動、生活起居、軍隊軍事、設備管理、教育資源等領域。在機械和電氣工程中，控制理論主要是依靠自動控制技術來進行的。它可以通過使用設備和材料來執(zhí)行某些控制任務。該系統(tǒng)的現(xiàn)有軟件，組合多個技術，選擇一個控制模式，并確保某個過程按計劃進行或達到預定目標[3]。

（4）傳感器識別技術。傳感器探測技術包括實時對生活生產、科學研究、科學試驗等領域的某些參數(shù)進行定性和定量的測試，為了及時獲得有關檢測對象和控制對象的具體信息，隨著傳感和檢測技術的發(fā)展，機械和電氣工程變得越來越智能化，其準確性將直接影響系統(tǒng)的響應特性[4]。

（5）服務引擎技術。服務引擎為了使機械電子工程能夠變得更加全面，迅速，精準，服務引擎技術給人們提供了大量的技術支撐，發(fā)揮了巨大的作用，近些年來，工業(yè)自動化的不斷發(fā)展也刺激著服務引擎技術向著變頻和通信的方向發(fā)展。服務引擎技術也直接決定了機電系統(tǒng)的精度、快速性和靈活性。

（6）通用系統(tǒng)技術。通用系統(tǒng)技術以總體目標為出發(fā)點，將宏觀的方法和思想運用于研究總體系統(tǒng)的綜合性和應用性。通用系統(tǒng)技術也增強了機械電子工程系統(tǒng)的宏觀性，提高了機電產品的穩(wěn)定性和精密性。

3 機械電子工程與人工智能結合的優(yōu)勢

（1）充分利用先進技術，減少人力物力。社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人工智能在機械電子工程領域得到了不小的成就，機械電子工程領域融入了很多先進的知識和技術，為機械電子工程提供了許多安全保障，也代替人工完成了許多高難度且復雜的工作，許多機械設備操作難度高，人工操作存在一定的危險性和誤差性?，F(xiàn)在的機械設計工藝越來越高，設備也越來越精密，傳統(tǒng)的人工制造已經(jīng)跟不上現(xiàn)在的制造工藝。人工智能和機械電子工程的結合不僅提高了產品的工藝性，也大大的提升了機械設備的生產效率，最大限度的降低了誤差。同時也解放了許多勞動力，創(chuàng)造了更多高技術人才，促進了我國的經(jīng)濟發(fā)展，推動了國家科技的進步。

（2）實現(xiàn)快速診斷。機械設備在實際的運行中，由于設備原因，會不可避免地出現(xiàn)各種故障，為了確保機械電子工程系統(tǒng)能夠盡可能的避免出現(xiàn)故障，正常運行，確保生產質量，必須讓機械系統(tǒng)能對系統(tǒng)中的故障實施快速診斷和精準定位。將人工智能技術引入到機械電子工程中去，不僅能快速的定位故障發(fā)生點，讓工作人員第一時間發(fā)現(xiàn)問題并檢修，讓機器恢復正常工作，還極大程度的減少了排查故障的時間，降低了維修成本，給企業(yè)家們帶來更大的生產效益，在此基礎上，通過有針對性的建議和解決方案來解決故障問題，可以大大提升問題處理的速度。

（3）實現(xiàn)自動控制技術。傳統(tǒng)的機械電子工程系統(tǒng)想要實現(xiàn)自動控制技術時，就需要提前在計算機控制界面建立與之相對應的控制模型，借助機械控制方程式來確保自動控制技術的質量，但是由于動態(tài)的機械方程式非常的復雜，而且動態(tài)機械方程式控制本身的適應性比較差，所以將它應用在實際過程中的時候就會出現(xiàn)大量的問題，甚至還給企業(yè)帶來需要超出預算的資金。而人工智能的控制技術能讓機械電子工程在生產中避免很多問題發(fā)生，那是因為人工智能系統(tǒng)本身裝有傳感器，在機械電子設備運行時，傳感器可根據(jù)裝置的實際運行狀態(tài)檢測設備的相關運行數(shù)據(jù)，當設備運行過程中出現(xiàn)錯誤情況時，立即發(fā)出警示提醒請求并根據(jù)警示中的誤差等級，制定相應的跟蹤指令。

參考文獻：

[1]尚忠華.人工智能技術在機械電子工程領域的應用[J].科技風，

2019.

[2]董皓坤，毛家輝.機械電子工程中人工智能技術的有效運用分析[J].電子世界，2019.

[3]張泳.在機械電子工程領域人工智能技術的應用[J].科技創(chuàng)新導報，2019.

[4]欒松勝.機械電子工程領域中的人工智能技術應用探究[J].電子制作，2018.

課題項目：重慶市普通本科高校新型二級學院建設項目（渝教高發(fā)）【2018】22號

作者簡介：周平（1986-），女，湖北仙桃人，工學碩士，講師，研究方向：機械設計制造及其自動化。