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摘要:机械电子工程俗称“机电一体化”,是机械、电子、计算机的交叉学科,机械电子工程在生产生活中得到了极为广泛的应用,例如安全气囊、防滑刹车系统等都运用了机械电子工程的相关技术,人工智能技术的飞速发展,为机械电子工程的应用注入了强劲动力,机械电子工程也朝着智能化的方向大踏步的前进,因此探究人工智能技术在机械电子工程中的应用具有非常重要的现实意义。
关键词:机械电子工程;人工智能;应用分析
近年来,我国的人工智能产业得到了迅猛的发展,智能芯片、信息处理、深度学习与应用等多项技术都处于世界先进水平。人工智能不仅改变了我们的生活,同时也大大提升了各行各业的生产效率。具体到人工智能在机械电子工程领域的应用来说,由于人工智能科技生产力的变革作用,使得其运用到机械电子工程行业产生了行业的更新换代,使得逐渐从传统的机械工程向电子智能化机械工程方向发展。人工智能技术的应用提升了机械电子工程的效率和自动管理水平,有效的推动了机械电子工程的高效化、智能化发展步伐。
1机械电子工程的概念与发展历程
机械电子工程,实现了传统机械工程与电子信息科学、人工智能等学科的紧密结合。作为一种现代化工程技术,机械电子工程产品的制造,是依据机械原理、电子工程知识等所实现的,其设计思想突破了传统机械工程思想范围,设计过程中所考虑的内容也更为全面,更加完善。机械电子工程产品具有一定独特性,结构简单且清晰,对机械工艺要求较高,设备精度及生产技术必须得到有效保证,否则会给机械电子工程产品的质量、性能等产生影响。就机械电子工程的发展历程来看,其主要经历了三个阶段,第一阶段是手工加工,生产活动是依靠纯手工进行的;第二阶段是流水线生产,人力得到解放,通过流水线大規模生产统一标准产品;第三阶段是集成生产,机械电子工程技术得以应用,机械生产工艺水平明显提升,产品质量得以控制。
2人工智能技术的优势
人工智能技术的优势,主要表现在以下几个方面。第一,人工智能技术的应用,能够最大限度解放劳动力。传统的人工操作,虽然能够实现有效的管理,但是想要提升具体工作的效率、质量,还是要不断应用人工智能技术,健全体系,这样就能够有效控制差错。第二,人工智能技术的研发过程中,很多内容都可以根据市场需求和社会需求来完成,能够更好改进该项技术。
3人工智能技术在机械电子工程领域的应用探究
3.1精确的系统操作
人工智能系统最大的优势是本身的逻辑性能和强大的计算能力,由于机械电子工程本身是一个十分复杂的系统工程,这就使得其自身操作方面存在着很高的技术要求。但是如果将人工智能系统嵌入到机械电子工程系统中去,能够使复杂不易操作的机械电子工程系统简单化或者人性化,在操作过程中,只要根据人工智能系统的操作要求和目的通过模糊推理和神经网络系统完成自行设计和选择,从而使机械电子模型的控制和使用处于一个按钮或者几个按钮的简单操作上,以此实现最佳的操作效果。
3.2故障诊断功能
机电设备在运行过程中难免会出现故障,为保障生产连续性,对故障进行快速有效诊断就显得尤为重要,在故障诊断过程中充分利用人工智能技术可以实现对故障的精准定位,减少维修成本与时间成本。基于人工智能的故障诊断主要包括基于规则推理故障、基于案例推理故障以及利用故障树模型进行故障诊断等三种类型。故障针对系统从结构上来讲主要包括机械故障案例库、故障诊断规则库、故障诊断数据库、故障推理机、知识处理、故障诊断过程解释机、学习系统和专家系统人机界面。从重要性上讲案例库与推理机的在故障诊断中占据核心地位;关于知识获取,主要是获取某一领域内的相关知识,收集海量的故障案例;知识处理具体是指将处理收集的知识与案例,例如通过一定标准划分将案例进行归类整理,最终整理成能够满足系统推理要求、便于系统检索的相关规则及案例。故障诊断具体流程为:用户通过人机交互界面(或者机电设备的实时检测系统)向故障诊断系统输入相关数据信息,推理机根据输入信息进行推理判断,结合诊断规则库得出诊断结果,然后在故障案例库中计算检索契合度最高的案例(此过程需要根据一定算法计算相似度),分析故障原因与给出维修建议(解释器的作用主要是以用户容易接受的方式向用户解释故障类型、成因、解决方案等)。
3.3改善机械电子系统的输入/输出信息的准确性
机械电子系统具有不稳定性,且生产过程中的工况条件各不相同,输入信息类型多且体量大,客观上导致了无法准确地描述机械电子系统的输入与输出对应关系,传统方式包括建立规则库、学习形成知识以及数学公式等三种方式,三种方式各有优缺点,例如数学公式的描述严谨、准确,但是无法描述复杂情况下的输入或者输出信息,例如传感器传递来不同类型的输入信息,而且信息往往具有模糊性,传统方式下就需要建立多种分析系统对信息类型加以区分加工。此时可考虑利用人工智能技术对此类信息进行高效识别,人工智能中的人工神经网络以及模糊推理系统可以处理海量模糊信息。例如人工神经网络模拟人脑构造,透过收集到的数字信号对相关资源进行参数分析,此模式可以有效提升语音信号的处理;而模糊推理系统,通过建立模糊语言、模糊逻辑等,对语音信号进行有效分析,保证信息源的准确性,进而提升数据处理的效率与精准度,最终提升生产效率,降低生产成本。
4结语
总之,人工智能技术应用于现代机械电子工程中,极大地提高了机械电子工程的发展,进行关于人工智能在机械电子工程领域的应用研究,能够让我们看到人工智能在机械电子工程领域应用的时代发展趋势。因此,现代机械电子工程设计必须以人工智能技术的合理运用为基础,在这个过程中,加大对于技术瓶颈的研发力度,不断开拓全新的机械电子工程人工智能技术,实现两者共同发展和共同进步的研究目的。
参考文献:
[1]黄伟鹏.人工智能技术在机械电子工程领域的应用[J].电子技术与软件工程,2018(03):248.
[2]蓝豪翔.分析人工智能技术在机械电子工程领域的应用[J].中华少年,2018(02):240.
作者简介:
第一作者:王文杰,男,汉族,学生,山东省寿光市,单位:郑州大学机械工程学院,专业:机械工程
第二作者:许一凡,男,汉族,学生,安徽省池州市贵池区,单位:郑州大学机械工程学院,专业:机械工程
第三作者:牛永,男,汉族,学生,河南省周口项城市,单位:郑州大学机械工程学院,专业:机械工程
关键词:机械电子工程;人工智能;应用分析
近年来,我国的人工智能产业得到了迅猛的发展,智能芯片、信息处理、深度学习与应用等多项技术都处于世界先进水平。人工智能不仅改变了我们的生活,同时也大大提升了各行各业的生产效率。具体到人工智能在机械电子工程领域的应用来说,由于人工智能科技生产力的变革作用,使得其运用到机械电子工程行业产生了行业的更新换代,使得逐渐从传统的机械工程向电子智能化机械工程方向发展。人工智能技术的应用提升了机械电子工程的效率和自动管理水平,有效的推动了机械电子工程的高效化、智能化发展步伐。
1机械电子工程的概念与发展历程
机械电子工程,实现了传统机械工程与电子信息科学、人工智能等学科的紧密结合。作为一种现代化工程技术,机械电子工程产品的制造,是依据机械原理、电子工程知识等所实现的,其设计思想突破了传统机械工程思想范围,设计过程中所考虑的内容也更为全面,更加完善。机械电子工程产品具有一定独特性,结构简单且清晰,对机械工艺要求较高,设备精度及生产技术必须得到有效保证,否则会给机械电子工程产品的质量、性能等产生影响。就机械电子工程的发展历程来看,其主要经历了三个阶段,第一阶段是手工加工,生产活动是依靠纯手工进行的;第二阶段是流水线生产,人力得到解放,通过流水线大規模生产统一标准产品;第三阶段是集成生产,机械电子工程技术得以应用,机械生产工艺水平明显提升,产品质量得以控制。
2人工智能技术的优势
人工智能技术的优势,主要表现在以下几个方面。第一,人工智能技术的应用,能够最大限度解放劳动力。传统的人工操作,虽然能够实现有效的管理,但是想要提升具体工作的效率、质量,还是要不断应用人工智能技术,健全体系,这样就能够有效控制差错。第二,人工智能技术的研发过程中,很多内容都可以根据市场需求和社会需求来完成,能够更好改进该项技术。
3人工智能技术在机械电子工程领域的应用探究
3.1精确的系统操作
人工智能系统最大的优势是本身的逻辑性能和强大的计算能力,由于机械电子工程本身是一个十分复杂的系统工程,这就使得其自身操作方面存在着很高的技术要求。但是如果将人工智能系统嵌入到机械电子工程系统中去,能够使复杂不易操作的机械电子工程系统简单化或者人性化,在操作过程中,只要根据人工智能系统的操作要求和目的通过模糊推理和神经网络系统完成自行设计和选择,从而使机械电子模型的控制和使用处于一个按钮或者几个按钮的简单操作上,以此实现最佳的操作效果。
3.2故障诊断功能
机电设备在运行过程中难免会出现故障,为保障生产连续性,对故障进行快速有效诊断就显得尤为重要,在故障诊断过程中充分利用人工智能技术可以实现对故障的精准定位,减少维修成本与时间成本。基于人工智能的故障诊断主要包括基于规则推理故障、基于案例推理故障以及利用故障树模型进行故障诊断等三种类型。故障针对系统从结构上来讲主要包括机械故障案例库、故障诊断规则库、故障诊断数据库、故障推理机、知识处理、故障诊断过程解释机、学习系统和专家系统人机界面。从重要性上讲案例库与推理机的在故障诊断中占据核心地位;关于知识获取,主要是获取某一领域内的相关知识,收集海量的故障案例;知识处理具体是指将处理收集的知识与案例,例如通过一定标准划分将案例进行归类整理,最终整理成能够满足系统推理要求、便于系统检索的相关规则及案例。故障诊断具体流程为:用户通过人机交互界面(或者机电设备的实时检测系统)向故障诊断系统输入相关数据信息,推理机根据输入信息进行推理判断,结合诊断规则库得出诊断结果,然后在故障案例库中计算检索契合度最高的案例(此过程需要根据一定算法计算相似度),分析故障原因与给出维修建议(解释器的作用主要是以用户容易接受的方式向用户解释故障类型、成因、解决方案等)。
3.3改善机械电子系统的输入/输出信息的准确性
机械电子系统具有不稳定性,且生产过程中的工况条件各不相同,输入信息类型多且体量大,客观上导致了无法准确地描述机械电子系统的输入与输出对应关系,传统方式包括建立规则库、学习形成知识以及数学公式等三种方式,三种方式各有优缺点,例如数学公式的描述严谨、准确,但是无法描述复杂情况下的输入或者输出信息,例如传感器传递来不同类型的输入信息,而且信息往往具有模糊性,传统方式下就需要建立多种分析系统对信息类型加以区分加工。此时可考虑利用人工智能技术对此类信息进行高效识别,人工智能中的人工神经网络以及模糊推理系统可以处理海量模糊信息。例如人工神经网络模拟人脑构造,透过收集到的数字信号对相关资源进行参数分析,此模式可以有效提升语音信号的处理;而模糊推理系统,通过建立模糊语言、模糊逻辑等,对语音信号进行有效分析,保证信息源的准确性,进而提升数据处理的效率与精准度,最终提升生产效率,降低生产成本。
4结语
总之,人工智能技术应用于现代机械电子工程中,极大地提高了机械电子工程的发展,进行关于人工智能在机械电子工程领域的应用研究,能够让我们看到人工智能在机械电子工程领域应用的时代发展趋势。因此,现代机械电子工程设计必须以人工智能技术的合理运用为基础,在这个过程中,加大对于技术瓶颈的研发力度,不断开拓全新的机械电子工程人工智能技术,实现两者共同发展和共同进步的研究目的。
参考文献:
[1]黄伟鹏.人工智能技术在机械电子工程领域的应用[J].电子技术与软件工程,2018(03):248.
[2]蓝豪翔.分析人工智能技术在机械电子工程领域的应用[J].中华少年,2018(02):240.
作者简介:
第一作者:王文杰,男,汉族,学生,山东省寿光市,单位:郑州大学机械工程学院,专业:机械工程
第二作者:许一凡,男,汉族,学生,安徽省池州市贵池区,单位:郑州大学机械工程学院,专业:机械工程
第三作者:牛永,男,汉族,学生,河南省周口项城市,单位:郑州大学机械工程学院,专业:机械工程