人工智能在機械電子工程領域的應用

許榮平

摘要：機械電子技術也稱之為機電一體化，是指在機械生產活動過程中運用的電機技術，實現電子技術和機械生產的有效結合，對于提高生產效率和質量具有重要意義。我國對于機械電子技術研究起步比較晚，只能夠應用在狹小范圍之內，但是隨著技術水平提升，機械電子技術獲得了創新，覆蓋范圍在不斷擴大，而且納入了多種學科，綜合型的技術體系慢慢形成。在機械控制、操作以及動力系統等方面獲得大大提高，更加具體、全面分配電子技術功能，有利于促進機械設備結構優化，提高資源利用率，創造出巨大經濟效益。

關鍵詞：人工智能技術;機械電子工程領域;應用要點

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A

引言

機械工程在發展中的每一次變革都會對我國工業生產造成巨大的變化，現階段我國機械工程在發展中加入電子信息技術，不但使得工業生產水平再次得以突破，同時借助電子信息技術還打破了傳統機械工業的部分局限性。而近年來由于人工智能技術不斷完善并大力度普及推廣。現階段已經可以實現將人工智能應用于機械電子工程當中。當機械電子工程與人工智能相結合時不僅可以通過人工智能改變傳統的生產模式，同時還可以攻破機械電子工程中的部分技術難關，促使機械電子工程邁向智能化。

1機械電子工程與人工智能的發展特點

1.1機械電子工程的特點

機械電子工程最為顯著的特點就是具備極強的綜合性能。將電子信息技術加入到機械工程中改變了生產模式的同時也提高了機械生產效率。取得這一顯著成果離不開電子信息技術的支持。現階段機械電子工程在應用階段會采用由上至下的設計策略，通過融合多個領域的技術模塊來完成產品設計和生產，最終使得產品的質量和性能都具備技術保障。機械電子工程相比于傳統模式的機械工程，其由于應用最新的電子信息技術使得生產出的產品不論是外觀、性能、質量都得到了提升。機械電子工程所設施生產的產品內部結構更加復雜精細，在保障性能的同時也克服了質量問題。

1.2人工智能的特點

人工智能集成了多項科學技術，其中包括計算機技術、信息技術、心理學、控制技術等。其最為顯著的特點就是可以取締傳統模式的人力操作。人工智能在應用期間可以實現信息交互，促使信息快速傳遞。同時其還具有極強的數據計算能力，人工智能可以根據指令將龐大的數據信息資源進行快速整合與計算，若投入到生產行業當中還可以實現不同型號產品的智能化排序分類。除此之外，人工智能技術目前雖已取得一定的成就，但是其仍有發展突破的空間，在未來的發展中相信可以展現出更多特點。

2人工智能技術在機械電子工程領域的應用要點

2.1數據分析

機械電子產品的數字化，主要是依賴于微控制器技術的進步和發展。數字化形態的機械電子技術產品的人機界面具有人性化特點，操作流程和維護方法變得簡單，對于提高工作、學習效率有著很大的幫助。通過不斷提升函數連接準確性，可以不斷優化人工智能使用控制，保證相關數據進行高速運算，可以準確、清晰直觀的顯示出相關計算參數和無限接近的連續性函數，實現操作的準確性和靈活性。在人工智能技術中，通過專家系統控制能夠幫助電氣工程實現對設備的控制，除了該種控制系統外，還包括神經網絡控制系統及模糊控制系統。通過這些系統構成的人工智能技術，能減少電氣工程投入的控制成本。

2.2生產智能化

推進制造工藝智能化，實現智能計劃排產、智能生產協同、智能設備互聯互通、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、智能控制系統、工業機器人、自動化成套生產線等智能技術為核心的智能制造體系，建設具有國際競爭力的智能制造基地。目前，海爾建成COSMO平臺，實現大規模生產與個人定制有機結合。酷特C2M模式打造客戶直接驅動工廠的商業模式及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“以智能化實現模式極簡、以智能化實現產品極致、以智能化實現與用戶距離極短”的戰略方針，推動人工智能與高端制造業融合，建立數字化車間、智能工廠，全面提升石油化工、橡膠、鋼鐵、汽車、紡織、食品等傳統產業制造工藝智能化水平。

2.3優化電氣設備

人工智能在電氣工程自動化中的具體應用表現為優化電氣設備，相比較于傳統的較為復雜的電氣設備優化形式，通過人工智能能夠縮短優化的時間并且提升設備優化的質量。傳統的優化形式對人員專業要求較高，要求技術人員能夠具有充分的電路、電磁場等專業知識，并且還需要技術人員擁有一定的實踐經驗。為電氣設備的優化設計最好的方案，最終實現設備的優化。這種方式對優化人員的技術要求較高，并且最終很難保證該方案完全穩步實行，通過人工智能技術，將遺傳算法和專家系統等人工智能的研究辦法引入電氣設備優化過程之中，能夠很好地解決傳統方式解決不了的問題。例如，在對電氣設備進行優化時，大部分的故障都是出現在實際應用中，然而在實際應用中，如果發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，通過專家系統能夠充分預測故障發生的可能，從而為故障發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備優化的質量和效率。

2.4故障診斷

隨著網絡科技發展與應用，現代化經濟市場競爭越發趨向于信息競爭，這在一定程度上加速了人類社會向信息化的轉變，基于此人工智能技術日漸成熟，對機械電子工程發揮了不可替代的作用。就當前的機械電子工程而言，其因對輸入與輸出的描述不夠穩定，雖基于推導數學方程更為精準，但仍未能夠滿足復雜系統的描述需求，其嚴謹性不足。機械電子工程領域對人工智能系統的建構進一步提升了其自動化、智能化水平，通過構建故障專家系統，保證了整個工程良性運行。常規上一套完整的故障診斷專家系統包括案例庫、規則庫、知識處理以及人際界面等，其具備不同的功能，并在各個環節發揮著不可替代的作用。案例庫主要收集專家知識及經驗，為知識處理提供支持。而知識處理的價值則在于，通過組建權值計算、可信度計算等模塊，對機械電子工程相關的原始信息進行處理，為故障診斷提供參考。

2.5不同工作條件下的智能化實現程度

人工智能技術應用于機械電子工程還表現為利用導航系統對不同工作環境進行準確勘測。導航系統對導航目標進行準確測量需要借助于傳感器組合來規定工作方向，調節工作速度，同時利用傳感器所具備的協調功能提高數據測量精準度，為機械電子工程中各項工作的順利進行提供技術保障。針對導航系統在機械電子工程領域的實際應用，傳感器的強大功能體現在其對工作軌跡進行準確記錄，同時還能在發現軌跡出現偏差后及時鋪設電磁，使設施正常工作。對于較為黑暗的環境，需要應用光學反射技術，利用光線自身所具備的在碰撞物體后能夠進行反射的特點實現對設施運作軌跡的跟蹤記錄，并對復雜軌道進行標記，完成對工作環境的改善，從而有效減少失誤。

結束語

綜上所述，淺談機械電子技術的未來發展趨勢具有重要意義，人工智能技術的應用可以大大提高技術水平，增強自主創新，明確未來發展方向，推動我國機械電子技術可持續發展。

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（作者身份證號碼：130126198504250623）