機械電子工程中人工智能的運用探討

杜俊杰

摘要：隨著當前科學技術的不斷進步，人工智能已經滲入到各個領域，呈現一種快速發展的趨勢，被廣泛的應用。在機械電子工程發展的過程當中也呈現著一種新的趨勢，將傳統的機械電子工程和智能化信息系統相互結合成為當前機械電子工程發展的一個新方向。文章結合人工智能機及機械電子的概述，對他們之間的相互關聯做了分析。并就人工智能技術在機械電子工業領域中的應用做了深入的研究，以供參考。

關鍵詞：機械電子工程;人工智能;應用

中圖分類號：TP18 ? ? ?文獻標識碼：A

1 引言

在經濟社會發展速度持續加快的時代背景下，社會生產力越來越強。在工業機械工程的發展中，電子技術應用廣泛，推動傳統機械工程發展為機械電子工程，并且隨著網絡信息技術的高速發展，機械電子工程呈現出自動化的趨向，尤其是人工智能發展以來，其在機械電子工程中的運用日益深入，對生產力水平的提升有重要意義。

2 人工智能技術和機械電子工程概述

人工智能技術是近年來興起的一種綜合性極強的新技術，借助的是計算機科學和電子信息系統兩大體系。隨著技術的不斷發展，人工智能技術已經和多種學科和行業相結合，并逐漸發展成為一種智能化極高的技術種類。使用人工智能技術需要配置數字多用表、多功能標準源、多功能校準器和儀器控制器等。其中每個部件都發揮著不可替代的作用，當系統進行自動化操作時，機械電子工程就能順利進行。目前人工智能技術正在各個行業突顯自身的優越性，在未來也必將有更加廣闊的發展前景。機械電子工程是一門融合多種學科的綜合性科目，其中包含一些自動化的機械制造，也被稱為“機電一體化”。不同于傳統的機械制造，機械電子工程更加側重于電子信息的使用，并且依托于自動化技術。實現自動化的機械電子工程，緩解了生產對廠房面積的限制。一方面能最大程度地降低電子設備的投入成本，簡化生產結構，提高生產集成度。另一方面，通過對電子信息的使用，也能提升電子工程技術的整體水平，設計人員進行設計過程中的參考價值更高，有利于提升公司生產的效率，進而提高公司整體的市場競爭力。

3 人工智能及機械電子的關聯性

從人工智能和機械電子的關系來看，他們之間就相互作用的關系。因為首先人工智能能夠推動機械電子工程，向著更加高效的方向發展。而機械電子工程的發展能夠反作用于人工智能產業的提升，是人工智能發展的基礎。兩者之間的相互關系體現在3個方面：（1）機械電子工程主要是代替生產人員進行更加繁瑣的勞動操作。但機械電子工程無法進行整個生產過程的精細化管理和信息的有效處理。而人工智能領域恰恰是解決生產過程的精細化管理問題，能夠以較為完善的邏輯思維對生產的物料，人員以及時間進行科學的規劃。通過信息的通暢性和人員管理上的補充，提升整個生產過程運作精準性。（2）將人工智能用到機械電子工程中，能夠實現更加準確的過程控制。而恰恰是數據的準確性對整個機械電子運作的安全和穩定具有重要的影響。所以通過人工智能技術對數據的儲存和精準識別，能夠及時的發現機械電子工程中運作的一些失誤，避免問題的擴大導致的整個系統的損壞。（3）人工智能技術在機械電子工程領域中的應用，使得整個生產方式由單一化逐漸走向多元化，改善了整個生產經營活動。將以人工智能為基礎的神經網絡與機械工程發展為基礎的模型運作更為系統的融合在一起，實現了整個機械工程領域的人工智能完善，這正是社會發展的實際需求。

4 機械電子工程中人工智能運用的主要途徑

4.1 神經網絡的運用

人工智能是計算機科學技術不斷發展的產物，可以說它就是計算機科學的分支之一，其研究內容較好理解，即利用計算機技術模擬人，不但可以模擬人的思維，還可以模擬行為，是一門新興學科，可以促使計算機更好地發揮功能，促進高層次應用。神經網絡就是利用神經元這一特定渠道，建立獨特的興奮模式，并把它分布在網絡上，實現互動。人工神經系統屬于一種特殊的系統形式，具有信息存儲以分布式為主、可以并行協調處理數據等特征。雖然人工神經系統的結構較為簡單，功能也有限，但該系統還具備其他優勢，例如其構成存在特殊性，也就是神經元的構成可以促使人工神經系統在機械電子工程中發揮最大的作用和功能，實現比較豐富的行為。在某種程度上，人工神經網絡已經可以達到相當逼真的效果，通過結構模擬方式進一步對數字信號進行分析，并按照分析結構顯示參與值，最終通過網絡形式得到關聯函數。在機械電子工程中運用人工神經網絡的方式較為簡單，是點到點的映射，所有神經元在輸入環節都存在固定的關聯性，并且計算量也都很大，不管是機械電子工程系統的信息輸入還是信息輸出，精準度都是極高的。

4.2 對于設備的故障診斷

雖然人工智能在機械電子工程領域中發揮了很重要的作用。但就當前的機械電子工程發展的自動化水平來說，由于在信息輸入及輸出方面的描述不夠穩定，可能還會存在運作中的故障。但人工智能在機械電子工程中，可以借助程序以及自動化技術進行整個故障專家系統的構建。一般而言，常規的故障系統是由案例分析，規則確定，知識處理以及人機交互界面共同構成的，各個環節相互協作，形成較為系統的故障診斷體系。通過對生產過程的數據分析，從而進行可信度的計算，診斷出機械電子工程的組織故障，然后對其進行原始的信息處理。這些都能夠為故障的診斷提供有力的參考。

4.3 構建比較適宜的空間系統

在機械電子工程的發展過程中，需要建立一個適宜的空間系統。將人工智能運用到機械電子工程當中首先可以增加貯存空間，儲存空間的加大更有利于工程操作;其次可以增加網絡中的函數連接，可以實現語言的有效表達，實現計算方法和數值更加準確，更有利于運用到實際操作當中。例如，在機械電子工程和人工智能中，通過建立飛機動力地面模擬控制系統，可以有效的將機械鴨業和電氣技術有效的融合，從而建立一個完整的飛機動力模型，實現對機械電子的有效指導。

4.4 在工程運作中的對象識別

人工智能在機械電子工程中的運用，能夠通過自動識別技術及激光掃描技術進行作業對象的讀取，從而進行針對性的作業操作。自動識別是借助計算機的智能技術實現的。激光掃描則更加提升了數據的分析準確性。但在對象識別方面，很容易受到環境條件的影響。所以，今后的人工智能對象識別技術上，應該考慮對工作環境的參數設定，確保各項作業的操作精準性。

5 結束語

總而言之，智能化已經是各行業的發展主流。人工智能技術在機械電子工程領域中的應用，極大地提升了機械電子工程的發展效率。通過兩者之間技術的結合，能夠更有效地推動社會生產力的發展。當然，人工智能技術的發展空間還是非常大的，在以后的機械電子工程領域發展中，要深入地進行人工技能技術的應用研究。力求通過兩者的科學高度融合，為中國經濟的發展帶來較強的技術力量。

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（作者身份證號碼：130123198601237210）