時(shí)間:2023-12-21 11:31:49
導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇機(jī)械電子工程的優(yōu)勢(shì),它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
眾所周知,電子工程是由聚集電路、系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、教育等多方面的綜合性學(xué)科,是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要力量。近些年來(lái),電子工程快速發(fā)展,在教育和科研等多方面取得很大的成功,其水平達(dá)到了一個(gè)新的高度,但是電子工程在發(fā)展的過(guò)程中難免產(chǎn)生一些問(wèn)題,并且其設(shè)計(jì)人員應(yīng)該儲(chǔ)備一定的知識(shí),在設(shè)計(jì)方案中能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,并采取解決措施,在此基礎(chǔ)上優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。
1EDA技術(shù)的發(fā)展介紹
EDA技術(shù)在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)當(dāng)中發(fā)揮了重大的作用,其構(gòu)成部件主要包括下載器、適配器、編譯器、綜合器等,每個(gè)部件發(fā)揮著特定的功能,EDA技術(shù)的主要載體是可以進(jìn)行大規(guī)模編程的邏輯器件,硬件描述語(yǔ)言是EDA技術(shù)在編輯中的表達(dá)方式。EDA技術(shù)擁有公開(kāi)優(yōu)勢(shì)和描述范圍廣的優(yōu)點(diǎn),其自動(dòng)化程度高,同時(shí),在設(shè)計(jì)方案中有很高的輔助作用,減輕設(shè)計(jì)者在后期交流、修改和保存中的壓力,能夠快速解決在設(shè)計(jì)工程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤,方便操作者的調(diào)試。也正是因?yàn)镋DA技術(shù)擁有很多的優(yōu)勢(shì),因此逐漸被人們關(guān)注,但是迄今為人們對(duì)機(jī)械電子工程持有不同的態(tài)度和觀點(diǎn),人們質(zhì)疑EDA技術(shù)認(rèn)識(shí)不夠,同時(shí)又由于EDA技術(shù)沒(méi)有確切的定義及其機(jī)械電子工程的使用涉及到多種領(lǐng)域,因此電子工程將面臨諸多的挑戰(zhàn)。
2機(jī)械電子設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1仿真技術(shù)
機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案完成后通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模擬,對(duì)設(shè)計(jì)方案的可行性進(jìn)行分析的一門技術(shù)便稱為仿真技術(shù),其作用在于對(duì)設(shè)計(jì)方案在實(shí)際應(yīng)用的模擬,通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型及進(jìn)行處理,發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的是否合理和科學(xué),驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案,避免在實(shí)際操作應(yīng)用中出現(xiàn)一些可控性的問(wèn)題,保證方案在實(shí)際中的應(yīng)用,同時(shí),EDA技術(shù)還具有對(duì)電路結(jié)構(gòu)和性能,各個(gè)電路的實(shí)際結(jié)構(gòu)等進(jìn)行檢測(cè)和分析。
2.2對(duì)電路特性進(jìn)行有效分析
對(duì)電路特性進(jìn)行有效分析能決定設(shè)計(jì)方案在應(yīng)用中的有效性高低,是EDA技術(shù)中不可或缺的部分,它決定設(shè)計(jì)方案能否在實(shí)際中得以應(yīng)用,機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案中所有的理論分析是通過(guò)EDA技術(shù)對(duì)電路特性進(jìn)行有效分析,從獲取其數(shù)據(jù)測(cè)試結(jié)果和特性分析來(lái)判斷設(shè)計(jì)方案的可行性,因此在數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析這兩方面必須保證其準(zhǔn)確性高。在傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計(jì)方法中,其技術(shù)相對(duì)落后,從而在數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析等方面不能確保其準(zhǔn)確度和電路測(cè)試的實(shí)際精度,可能對(duì)產(chǎn)品后期使用的穩(wěn)定性有所影響。但是,EDA技術(shù)能夠精密準(zhǔn)確的測(cè)試,確保該測(cè)量的準(zhǔn)確度在一個(gè)較高的水平,在電路特性分析中具有系統(tǒng)性和全面性的優(yōu)點(diǎn),因此能夠避免設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的錯(cuò)誤,確保機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案在應(yīng)用擁有較高可靠性和科學(xué)性。
2.3優(yōu)化設(shè)計(jì)
EDA技術(shù)可以測(cè)量電子工程在實(shí)際情況中的確切環(huán)境溫度和其他數(shù)據(jù),能對(duì)電子工程工作所需要的環(huán)境進(jìn)行全面的檢查及反饋分析結(jié)果,優(yōu)化設(shè)計(jì)就是利用EDA技術(shù),保證電子工程的正常使用外擁有最適宜的環(huán)境溫度計(jì)和容差,提高方案的有效性,保證其可以正常的實(shí)施。設(shè)計(jì)者可以通過(guò)檢查和分析結(jié)果對(duì)電子工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化,完善設(shè)計(jì)方案,但是傳統(tǒng)的機(jī)械電子設(shè)計(jì)檢查技術(shù)無(wú)法達(dá)到此要求,不能保證其準(zhǔn)確性及完整性,無(wú)法發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中存在的問(wèn)題,難以使電子工程在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮最大的優(yōu)勢(shì),提高其效率,可見(jiàn),優(yōu)化設(shè)計(jì)必須的使用EDA技術(shù)。
2.4機(jī)械結(jié)構(gòu)要注意防止靜電
機(jī)械結(jié)構(gòu)是以一定的理論為依據(jù),根據(jù)實(shí)際需求從而設(shè)計(jì)出具體的結(jié)構(gòu)圖的一種方案,應(yīng)用于實(shí)物,最終要求達(dá)到設(shè)計(jì)方案中的結(jié)構(gòu)構(gòu)思。隨著社會(huì)的發(fā)展,電子產(chǎn)品以輕、薄占極大的發(fā)展優(yōu)勢(shì),因此,就必須對(duì)集成電路元件加以嚴(yán)格的管理,提高技術(shù)要求,基礎(chǔ)的工作就是縮小線路和密集的電子組件排列的工作,減小集成電路占據(jù)較大的空間。機(jī)械就是用一定的理論作為支撐,設(shè)計(jì)者根據(jù)構(gòu)思畫(huà)出機(jī)械結(jié)構(gòu)圖,該機(jī)械結(jié)構(gòu)圖要滿足實(shí)際方案且可以在具體實(shí)施中應(yīng)用。而造成電子組件毀壞的致命因素是靜電電場(chǎng)和靜電電流,該破壞因素會(huì)影響到周圍絕體元器件,致使元器件敏感度減低,從而產(chǎn)生許多安全隱患,因此,機(jī)械結(jié)構(gòu)圖一定的檢查是否產(chǎn)生靜電,及時(shí)修改機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。
3EDA技術(shù)在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
隨著社會(huì)的進(jìn)步,機(jī)械電子工程的應(yīng)用滲透到多個(gè)領(lǐng)域,同時(shí)吸引了許多機(jī)械工程人員參與其研究。與傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程相比,EDA技術(shù)能滿足廣泛的生產(chǎn)需求,而傳統(tǒng)的機(jī)械工程適用領(lǐng)域比較狹窄,僅僅只能在要求較低的基礎(chǔ)領(lǐng)域才能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì),其無(wú)法引領(lǐng)世界電子工程技術(shù)的發(fā)展,俗話說(shuō),適者生存,傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程在科技進(jìn)步的工程中將被遺棄,新型技術(shù)機(jī)械工程將引領(lǐng)我國(guó)電子工程的發(fā)展,恰好EDA技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)就是在于它的應(yīng)用領(lǐng)域傳統(tǒng)能填補(bǔ)傳統(tǒng)機(jī)械工程中的欠缺,因此,EDA技術(shù)在機(jī)械電子工程有很大的發(fā)展前景。
4結(jié)語(yǔ)
總之,EDA技術(shù)在機(jī)械電子工程、社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步中有著不可忽視的功勞,其應(yīng)用范圍廣,可行性高,適合社會(huì)的發(fā)展需求,因此我們應(yīng)該推廣EDA技術(shù)的使用與開(kāi)發(fā)。為了滿足社會(huì)的進(jìn)步,與時(shí)俱進(jìn),設(shè)計(jì)人員必須要嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)流程進(jìn)行,對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真性檢驗(yàn)、電路特性進(jìn)行有效分析、優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)電路進(jìn)行分析,檢查是否會(huì)產(chǎn)生靜電;再者,必須大力支持從事機(jī)械電子技術(shù)人的工作人員,號(hào)召更多學(xué)者參與電子工程的研究發(fā),盡可能彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足,推動(dòng)電子工程技術(shù)的改革與發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]杜景明.對(duì)機(jī)械電子工程的探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(07:)90.
中圖分類號(hào):TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2013)06-0254-01
機(jī)械電子工程隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與人工智能技術(shù)的結(jié)合越來(lái)越顯著,只有兩者相互結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)兩者的共同進(jìn)步。在人工智能化模式下將傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑畔⑸a(chǎn)模式,不僅能夠減少生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,而且對(duì)于推動(dòng)我國(guó)機(jī)械電子工程的長(zhǎng)足發(fā)展具有重要的作用。我們可以根據(jù)機(jī)械電子工程和人工智能技術(shù)的相關(guān)特點(diǎn),正確處理兩者之間的關(guān)系,保障人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中作用的有效發(fā)揮。
1 機(jī)械電子工程的特點(diǎn)及其發(fā)展
1.1 機(jī)械電子工程的特點(diǎn)
其一,機(jī)械電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。機(jī)械電子產(chǎn)品構(gòu)造大多較為簡(jiǎn)單,這樣就可以最大程度的減少產(chǎn)品的占地面積,改變過(guò)去機(jī)械電子產(chǎn)品笨拙復(fù)雜的特征,極大地提高了產(chǎn)品的工作性能。其二,機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)更為合理。通過(guò)各項(xiàng)技術(shù)的融合,設(shè)計(jì)者更為全面的設(shè)計(jì)出最合理的設(shè)計(jì)方案,促進(jìn)機(jī)械電子工程的不斷進(jìn)步,這是由機(jī)械電子工程的學(xué)科綜合性所決定的。例如,將機(jī)械電子技術(shù)和管理技術(shù)結(jié)合,既能實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程管理體制的革新,又能保障管理過(guò)程中機(jī)械電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,從而實(shí)現(xiàn)兩者的共同發(fā)展。
1.2 機(jī)械電子工程的發(fā)展
所謂機(jī)械電子工程是指由機(jī)械工程、電子工程和信息工程所共同組成的并糅合管理技術(shù)和智能技術(shù)的多學(xué)科機(jī)械活動(dòng)。縱觀機(jī)械電子工程的發(fā)展過(guò)程,我們可以將其分為三個(gè)發(fā)展階段。首先是萌芽階段。這一時(shí)期機(jī)械電子工程主要是依靠人力為主的手工作業(yè),嚴(yán)格限制了成產(chǎn)力的長(zhǎng)足發(fā)展。其次是發(fā)展階段。經(jīng)過(guò)工業(yè)技術(shù)革命等改革,生產(chǎn)設(shè)備得以更新,出現(xiàn)了大規(guī)模的流水作業(yè),大大提高了社會(huì)生產(chǎn)力,但是由于生產(chǎn)工序較為落后,缺乏靈活性,因此仍需要更深度的變革。最后就是轉(zhuǎn)型時(shí)期。隨著高科技技術(shù)的革新發(fā)展,現(xiàn)代社會(huì)處于急速轉(zhuǎn)型時(shí)期,以講求效率為根本,導(dǎo)致機(jī)械電子工程不斷進(jìn)行革新,形成柔性制作系統(tǒng),大大提高工作效率,實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)利益。
2 人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析
2.1 人工智能技術(shù)的概念
所謂人工智能是融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)及心理學(xué)等多項(xiàng)技術(shù)的部門學(xué)科,其主要是通過(guò)研究電子計(jì)算機(jī)技術(shù),拓展或模擬人智能的一項(xiàng)專業(yè)性技術(shù),它是新世紀(jì)以來(lái)最重要的三門學(xué)科之一,在人們的發(fā)展過(guò)程中具有重要的作用。
2.2 人工智能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
首先人工智能技術(shù)能夠增加人們之間的交流。運(yùn)用高科技為人們之間的交流提供便利,讓人們足不出戶就了解天下事,與各種群體進(jìn)行溝通,既有利于人類社會(huì)的進(jìn)步又能促進(jìn)人工智能技術(shù)的不斷革新。其次,人工智能技術(shù)能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。通過(guò)高科技帶動(dòng)人們的消費(fèi),有效的擴(kuò)大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求,實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)健康的發(fā)展,最后,人工智能技術(shù)可以更快的實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。新型科技在促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展上的優(yōu)點(diǎn)能夠吸引許多廠商投資,間接地?cái)U(kuò)大了人工智能產(chǎn)品的市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。例如在手機(jī)行業(yè)某品牌公司采用智能化技術(shù),制造出一批智能機(jī),市場(chǎng)反應(yīng)非常好,吸引許多廠商前來(lái)投資,這樣大大提高了公司的品牌效力,實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的擴(kuò)大。
2.3 人工智能技術(shù)的發(fā)展史
首先是人工智能的萌芽階段,從十七世紀(jì)到十九世紀(jì)在這一發(fā)展過(guò)程中盡管人工智能技術(shù)發(fā)展緩慢,但是它為以后的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為技術(shù)的革新做好準(zhǔn)備工作。其次是發(fā)展階段。二十世紀(jì)中期,美國(guó)人在舉行的“侃談會(huì)”上首次提出“人工智能”的概念,規(guī)定了人工智能的合理范圍,使技術(shù)的發(fā)展更加規(guī)范化。其中LISP技術(shù)憑借其巨大的優(yōu)勢(shì),在證明翻譯等方面發(fā)揮著重要的作用。再次是二次發(fā)展階段。經(jīng)過(guò)上世紀(jì)六七十年代人工智能技術(shù)發(fā)展困難階段,人工智能在1977年迎來(lái)發(fā)展良機(jī),在第五屆國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)議上,打破了傳統(tǒng)模式的桎梏,將知識(shí)運(yùn)用于人工智能領(lǐng)域,促進(jìn)技術(shù)的轉(zhuǎn)型。最后是人工智能的穩(wěn)定時(shí)期。經(jīng)過(guò)科學(xué)技術(shù)革命,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普遍適用于人工智能工程,給人工智能帶來(lái)了革命性變革,保障了人工智能在人們生活中作用的發(fā)揮。
3 人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用
機(jī)械電子工程由于發(fā)展具有不穩(wěn)定性,盡管通過(guò)采用建設(shè)規(guī)則庫(kù)或者推導(dǎo)數(shù)學(xué)方程的方法有效的提高數(shù)學(xué)解析的精密性,但是由于方法較為落后,導(dǎo)致在數(shù)據(jù)輸出和輸入方面仍然存在較大的困難,迫切需要采用先進(jìn)智能化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程的變革。通過(guò)建立模糊推理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),提高精確度,保障機(jī)械電子工程的順利開(kāi)展。模糊推理系統(tǒng)通過(guò)采用規(guī)則的方式保存信息,具有明確的機(jī)械意義,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)儲(chǔ)存信息采用分布式的方法,確保每個(gè)神經(jīng)部件之間聯(lián)系緊密,有效的提高計(jì)算量。通過(guò)綜合采用這兩種方式,保障人工智能技術(shù)作用的有效發(fā)揮,實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程和人工智能技術(shù)兩者的共同進(jìn)步。
4 結(jié)語(yǔ)
伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,各學(xué)科之間的交流也顯得日益頻繁,只有學(xué)科之間的不斷融合才能促進(jìn)科技的進(jìn)一步發(fā)展。現(xiàn)實(shí)社會(huì)中人工智能技術(shù)和機(jī)械電子工程根據(jù)其自身的特點(diǎn),通過(guò)相互融合有效避免兩者的缺陷,帶動(dòng)了二者的共同進(jìn)步發(fā)展。通過(guò)人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械電子工程的轉(zhuǎn)型升級(jí),從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)力的不斷進(jìn)步。
0.引言
計(jì)算機(jī)控制工程技術(shù)的應(yīng)用,引導(dǎo)著機(jī)械電子工程在向著智能化方向邁進(jìn),控制工程的應(yīng)用作用也愈來(lái)愈重要。人們當(dāng)前對(duì)控制工程的研究也愈來(lái)愈深化,加強(qiáng)對(duì)機(jī)械電子工程中應(yīng)用控制工程,可有效促進(jìn)機(jī)械電子工程的良好發(fā)展。通過(guò)從理論層面對(duì)機(jī)械電子工程的控制工程應(yīng)用,就能從理論上為其發(fā)展有著積極促進(jìn)作用。
1.機(jī)械電子工程和其發(fā)展情況分析
1.1機(jī)械電子工程分析
機(jī)械電子工程主要就是機(jī)械和電子技術(shù)的結(jié)合,也就是機(jī)電一體化的發(fā)展,主要是用于創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品而應(yīng)用的技術(shù)。機(jī)械電子工程涵蓋的內(nèi)容比較多,其中有電氣控制工程以及機(jī)械工程和系統(tǒng)總體技術(shù)等技術(shù)內(nèi)容,在具體的產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計(jì)當(dāng)中會(huì)進(jìn)行綜合性的應(yīng)用。機(jī)械電子工程的核心技術(shù)中,信息處理技術(shù)以及電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)等等,都能發(fā)揮其自身的作用。機(jī)械基礎(chǔ)作為電子工程的重要支撐,也是機(jī)械電子工程的重要載體,在這一形式下才對(duì)多種技術(shù)的綜合提供了有利條件。
1.2機(jī)械電子工程發(fā)展情況分析
機(jī)械電子工程在實(shí)際發(fā)展過(guò)程中,經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期歷程,上世紀(jì)八十年代開(kāi)始日本有著無(wú)人示化工程,在當(dāng)前日本的機(jī)械電子技術(shù)已經(jīng)比較成熟,成為世界領(lǐng)先技術(shù)應(yīng)用國(guó)家。我國(guó)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的發(fā)展時(shí)間相對(duì)比較短,在各個(gè)層面和發(fā)達(dá)國(guó)家相比較還存在著很大差距。所以在機(jī)械電子產(chǎn)品大多是依靠著進(jìn)口,其中數(shù)控機(jī)床的占比就比較少。我國(guó)的機(jī)械電子技術(shù)還不能有效滿足實(shí)際工程的需要,加上機(jī)械電子的工程在高級(jí)智能以及自動(dòng)化控制的要求都相對(duì)比較高,所以這就會(huì)多控制工程的需求比較關(guān)鍵,強(qiáng)調(diào)多種技術(shù)進(jìn)行綜合性應(yīng)用,對(duì)工程領(lǐng)域的深度發(fā)展也有著促進(jìn)作用目。在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中,我國(guó)的機(jī)械電子工程將會(huì)隨著技術(shù)進(jìn)一步升級(jí),在應(yīng)用的領(lǐng)域也會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大化,技術(shù)理論也會(huì)進(jìn)一步深化。
2.機(jī)械電子工程中控制工程應(yīng)用內(nèi)容和具體應(yīng)用
2.1機(jī)械電子工程中控制工程應(yīng)用內(nèi)容分析
從當(dāng)前我國(guó)機(jī)械電子工程當(dāng)中控制工程的用情況來(lái)看,在內(nèi)容上比較多樣化,其中的計(jì)算機(jī)智能技術(shù)的控制內(nèi)容方面比較重要。計(jì)算機(jī)智能控制是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用下進(jìn)行控制的,對(duì)機(jī)械電子工程的各環(huán)節(jié)在線模擬目標(biāo)能有效實(shí)現(xiàn),然后結(jié)合實(shí)際結(jié)果進(jìn)行有效控制,在遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的操作下實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。通過(guò)計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)的應(yīng)用,就能從整體上提高操作效率和質(zhì)量,在相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)工作方面也提供了很大便利,對(duì)資源也得到了很大程度節(jié)約。
機(jī)械電子工程中的控制工程內(nèi)容中,模糊控制工程也是重要內(nèi)容,這一概念是對(duì)傳統(tǒng)工藝?yán)щy解決而應(yīng)用的,在實(shí)體模型的應(yīng)用型效率比較顯著。控制工程技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持下,通過(guò)三維立體模擬程序就能有效實(shí)現(xiàn)機(jī)械在線模擬。并能在立體模型分析性能以及合理性的分析下進(jìn)行模擬操作。這一模糊工程的應(yīng)用,就能大大對(duì)程序進(jìn)行簡(jiǎn)化,在控制質(zhì)量上也能得到有效保證。這一簡(jiǎn)便性方式的應(yīng)用,就比較有助于機(jī)械電子工程的進(jìn)一步發(fā)展。
機(jī)械電子工程中控制工程內(nèi)容中,核心擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)控制也是其重要內(nèi)容。這是講生物學(xué)科作為重要依據(jù)建立的控制程序,是通過(guò)多單線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編制的綜合網(wǎng)絡(luò),然后在一個(gè)核心下進(jìn)行控制,這一方法的應(yīng)用是在模糊控制基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的,對(duì)信息數(shù)據(jù)的處理能力比較強(qiáng),能有效提高工作效率水平。
2.2機(jī)械電子工程中控制工程具體應(yīng)用
機(jī)械電子工程中控制工程的應(yīng)用涉及到諸多內(nèi)容,其中在機(jī)械磨削精密度的控制當(dāng)中的應(yīng)用比較重要。在對(duì)專業(yè)控制精度系統(tǒng)應(yīng)用中,對(duì)動(dòng)態(tài)化的控制目標(biāo)能有效實(shí)現(xiàn)。具體的應(yīng)用過(guò)程中,主要是在機(jī)械磨削中對(duì)可能發(fā)生的差錯(cuò)進(jìn)行充分考慮,然后在系統(tǒng)中進(jìn)行設(shè)定控制目標(biāo)以及規(guī)則,這樣就能從控制效率上有效提高。
機(jī)械電子工程中集成自動(dòng)控制的應(yīng)用方面,這是對(duì)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的控制。集成化自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用,能有效將原信息技術(shù)和生產(chǎn)相關(guān)信息加以糅合,這就能從整體上對(duì)機(jī)械工程生產(chǎn)發(fā)展起到了促進(jìn)作用。在這一系統(tǒng)應(yīng)用中,計(jì)算機(jī)技術(shù)是比較基礎(chǔ)性的應(yīng)用技術(shù),在不斷的發(fā)展下,集成自動(dòng)控制的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷的擴(kuò)大化,集成自動(dòng)控制系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)技術(shù)的更新完善提高方面也起到了積極促進(jìn)作用。
機(jī)械電子工程中控制工程應(yīng)用,在預(yù)測(cè)控制應(yīng)用在高速液壓機(jī)當(dāng)中就發(fā)揮著積極作用。機(jī)械電子工程當(dāng)中,高壓和高速化是液壓機(jī)技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)預(yù)測(cè)控制技術(shù)科學(xué)化應(yīng)用,就能構(gòu)建完善的系統(tǒng)輸出預(yù)測(cè)模型,在這一模型的基礎(chǔ)上能有效得到預(yù)測(cè)輸出值和對(duì)系統(tǒng)誤差的變化率。高速液壓機(jī)當(dāng)中對(duì)預(yù)測(cè)控制的應(yīng)用,對(duì)控制器輸出和控制模式的實(shí)現(xiàn)也有著促進(jìn)作用。
前言:在現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)社會(huì)情況下,更多的人越來(lái)越關(guān)注機(jī)械電子工程的發(fā)展,這不僅僅是國(guó)家重視的話題,同時(shí)和我們每個(gè)家庭每個(gè)人也是密不可分的,在飛速發(fā)展生活節(jié)奏日益提高的今天,機(jī)械電子類產(chǎn)品的更新也對(duì)生活的影響起著重大意義,它不僅僅是需要研究的一門學(xué)科,也是支撐現(xiàn)代人精神力量的動(dòng)力,所以,我們有必要意識(shí)到機(jī)械電子工程的研究與投入是極為重要的,與其發(fā)展方向決不能忽視。我們也更加確信以現(xiàn)在的發(fā)展速度而言,我國(guó)的經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)也將會(huì)隨著機(jī)械電子工程的深入研究而突飛猛進(jìn)。
1.機(jī)械電子工程的概述
1.1機(jī)械電子工程的產(chǎn)生
人們的生活方式因科技的發(fā)展而產(chǎn)生了巨大的變化,同時(shí)一個(gè)新型產(chǎn)業(yè)也隨之誕生――機(jī)械電子工程。它從最初的產(chǎn)生到后來(lái)的不斷進(jìn)步發(fā)展是一連串復(fù)雜而多變的過(guò)程。它的前身是機(jī)械工業(yè)行業(yè),隨著人們的生活水平不斷提高,生活方式的不斷改變,對(duì)機(jī)械的需求的也隨之不斷提高,電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的問(wèn)世,為其能夠迅速發(fā)展提供了必要條件。在舊有的生活模式下,人們的生產(chǎn)、生活活動(dòng)主要是依靠手工機(jī)械完成。但是社會(huì)在進(jìn)步,人們的生活模式在改變,舊有的生產(chǎn)方式難以跟上社會(huì)發(fā)展的腳步,必須要舍棄原有的手工機(jī)械的生產(chǎn)方式,在信息技術(shù)的推動(dòng)下,將信息技術(shù)用于機(jī)械行業(yè)中,這從根本上推動(dòng)了機(jī)械電子工程的發(fā)展。顯而易見(jiàn),機(jī)械電子化離不開(kāi)信息技術(shù),因?yàn)橛辛诵畔⒓夹g(shù),機(jī)械電子技術(shù)才得以誕生。
1.2機(jī)械電子工程介紹
機(jī)械電子工程是一項(xiàng)涵蓋各類科學(xué)的技術(shù),其核心專業(yè)是機(jī)械電子,同時(shí)要結(jié)合信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、智能化的相關(guān)知識(shí),各類學(xué)科相互交叉形成的一類科學(xué),這些學(xué)科的理論在機(jī)械電子工程中得到了廣泛的應(yīng)用。總體來(lái)說(shuō),機(jī)械電子工程包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等,機(jī)械電子工程實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的多元化和技術(shù)的融合,其在使用的過(guò)程中必須借助其他學(xué)科。在對(duì)機(jī)械電子工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),必須要將計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及機(jī)械相關(guān)的技術(shù)融合,將機(jī)械中不同的元件組合,完善設(shè)計(jì)。機(jī)械電子工程在設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用的知識(shí)比較復(fù)雜,但是設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單,結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,而且具有較好的性能。機(jī)械電子工程投入生產(chǎn)時(shí)的效率高,外形小巧,從而取代了傳統(tǒng)的機(jī)械。
1.3機(jī)械電子工程的特點(diǎn)
機(jī)械電子工程和傳統(tǒng)的機(jī)械工程有著明顯的區(qū)別,它具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
第一,電子信息技術(shù)的融合。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)被應(yīng)用于機(jī)械電子工程的每個(gè)環(huán)節(jié),它不僅體現(xiàn)在機(jī)械的內(nèi)在結(jié)構(gòu)上,外觀設(shè)計(jì)也有充分的體現(xiàn),使得機(jī)械從里到外都散發(fā)著時(shí)代的氣息。在機(jī)械設(shè)計(jì)方面融入了許多新鮮元素,它不再簡(jiǎn)單的機(jī)械工程,而是引入了多項(xiàng)技術(shù)、多種元素的機(jī)械設(shè)計(jì),讓其能更好地滿足時(shí)代的需要,促進(jìn)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)更快的發(fā)展。
第二,產(chǎn)品設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,使用方便。與傳統(tǒng)機(jī)械相比,機(jī)械電子工程在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面,要求更為苛刻和嚴(yán)格,它要求產(chǎn)品要不同與以往,具有創(chuàng)新性,且使用便捷,可操作性強(qiáng)。對(duì)產(chǎn)品之所以要強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新和可操作性主要是為了能夠跟上時(shí)展的步伐,也為了能更有利于用戶的使用,滿足實(shí)際需要,對(duì)此引來(lái)了社會(huì)眾多消費(fèi)者的注意。要做到這兩點(diǎn),也絕非易事,對(duì)機(jī)械師也有了更高的要求。設(shè)計(jì)者在做產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),要做到兩點(diǎn),一是產(chǎn)品的實(shí)用性,二是產(chǎn)品的可接受性,只有做到這兩點(diǎn),該產(chǎn)品才會(huì)有市場(chǎng)。除此之外,設(shè)計(jì)的創(chuàng)新對(duì)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展也具有巨大的作用,一些傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)代淘汰的一個(gè)主要原因就是技術(shù)缺乏創(chuàng)新,設(shè)計(jì)太過(guò)簡(jiǎn)單,不具有可操作性,想要的功能根本體現(xiàn)不出來(lái)。同時(shí),有不少機(jī)械師對(duì)機(jī)械的工作原理和使用方法并不是十分清楚,這在一定程度上,提高了機(jī)械事故發(fā)生的可能性。所以,我們有必要加入新鮮元素,不斷創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念,從而從本質(zhì)上推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展,減少或杜絕機(jī)械事故的發(fā)生。
2.機(jī)械電子工程的應(yīng)用
隨著社會(huì)需求的不斷增加,對(duì)機(jī)械電子工程的要求也越來(lái)越高,從而對(duì)其的研究也在不斷地深入,其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷增多。傳統(tǒng)機(jī)械工程受其技術(shù)所限,它所應(yīng)用的領(lǐng)域?yàn)橛邢蓿蠖嗉幸恍┗A(chǔ)領(lǐng)域,這些領(lǐng)域?qū)夹g(shù)的要求不太高,或者比較低端。但是,隨著技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,這些基礎(chǔ)領(lǐng)域在被淘汰,并逐漸消失。這個(gè)過(guò)程中,機(jī)械電子工程以其技術(shù)上的優(yōu)勢(shì),不斷地將傳統(tǒng)機(jī)械工程取代,它的使用范圍對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械工程的缺陷來(lái)說(shuō)恰好是一個(gè)很好補(bǔ)充。機(jī)械電子工程的應(yīng)用領(lǐng)域極廣,不似于傳統(tǒng)機(jī)械工程,只用于那些對(duì)技術(shù)要求不高的基礎(chǔ)領(lǐng)域,它主要應(yīng)用于改造后的基礎(chǔ)領(lǐng)域,和相對(duì)比較高級(jí)的領(lǐng)域。隨著人們對(duì)機(jī)械電子工程了解的越來(lái)越多,研究越來(lái)越深入,它所能應(yīng)用的領(lǐng)域必將越來(lái)越多,越來(lái)越廣。
3.機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新
3.1設(shè)計(jì)思想的發(fā)展
計(jì)算機(jī)信息技術(shù)最初應(yīng)用于機(jī)械電子工程中,其主要目的就是提高機(jī)械的原有性能,并能讓其變得更加小巧,不那么笨拙,它的做法也非常的簡(jiǎn)單,就是將機(jī)器中的某些機(jī)械部件用電子部件來(lái)替換。到了20世紀(jì)九十年代,機(jī)械電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念發(fā)生了巨大的改變,不再是簡(jiǎn)單地“替換”,而是開(kāi)始注重系統(tǒng)的整體優(yōu)化以及智能化。它的設(shè)計(jì)思想經(jīng)歷了四個(gè)過(guò)程,分別是替代、融合、系統(tǒng)優(yōu)化、智能化。但是我們記住的一點(diǎn)是,現(xiàn)在的設(shè)計(jì)思想與原有的設(shè)計(jì)思想并不沖突,我們并沒(méi)有拋棄原來(lái)的設(shè)計(jì)理念。
3.2與其他前沿技術(shù)的結(jié)合
3.2.1面向現(xiàn)代醫(yī)學(xué)
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)機(jī)械電子系統(tǒng),各類醫(yī)學(xué)診斷、治療的先進(jìn)的醫(yī)學(xué)儀器設(shè)備都離不開(kāi)機(jī)械電子系統(tǒng)。比如現(xiàn)在大型醫(yī)院都備有的CT、NMR等。另外,利用機(jī)械電子科技開(kāi)發(fā)出的智能機(jī)器人,也可以應(yīng)用到精密的手術(shù)中去。機(jī)械電子系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì),讓外地的醫(yī)生進(jìn)行遠(yuǎn)程操控手術(shù)。
3.2.2面向現(xiàn)代生物技術(shù)
現(xiàn)代生物技術(shù)的研究對(duì)象十分廣泛,大到各類植物、動(dòng)物、微生物,小到各種生物組織細(xì)胞、生物分子和基因問(wèn)題都是它的研究范圍。在研究過(guò)程中,不可避免的要繪制各種基因圖譜、制造各種生物芯片、進(jìn)行修補(bǔ)、注入、分離基因等工作。而這些工作的進(jìn)行毫無(wú)例外都需要各類機(jī)械電子儀器的輔助才能進(jìn)行。另外,現(xiàn)代人類進(jìn)行各種嚴(yán)酷環(huán)境例如深水、嚴(yán)寒、外太空等的科學(xué)探測(cè),由于人類本身不能長(zhǎng)期在此環(huán)境下生存,都需要借助機(jī)械電子裝置和智能儀器的幫助來(lái)完成諸如定期自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)、自動(dòng)檢測(cè)及故障處理等任務(wù)。包括我們現(xiàn)在最前沿的航空航天科技,各類宇宙飛船和空間站的正常運(yùn)轉(zhuǎn),他們龐大的系統(tǒng)需要各種機(jī)械電子裝置的精密配合才能完成發(fā)射、運(yùn)行、返航等重要任務(wù)。
4.結(jié)語(yǔ)
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,科技的不斷進(jìn)步,機(jī)械電子工程已經(jīng)不僅僅是一門科學(xué)的研究,它越來(lái)越多的應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。隨著我們對(duì)這門科學(xué)的重視程度的逐漸加深,對(duì)機(jī)械電子工程研究的投入就越多,對(duì)機(jī)械電子工程的研究也就越加深廣。它的發(fā)展越迅速,應(yīng)用的領(lǐng)域越寬廣,對(duì)我們生產(chǎn)生活的影響也就越深入。為了讓其更好的服務(wù)人類的生活,我們需要投入更多的精力進(jìn)行機(jī)械電子工程的發(fā)展研究。
參考文獻(xiàn):
[1]潘雍,傅明星,于晨.機(jī)械電子工程綜述[J].機(jī)電工程,2014,05:553-558.
1 機(jī)械電子工程特點(diǎn)
機(jī)械電子工程從產(chǎn)生到現(xiàn)在總共經(jīng)歷三個(gè)發(fā)展階段:第一階段-手工加工時(shí)期,在這個(gè)階段產(chǎn)品生產(chǎn)主要依靠人力,產(chǎn)品生產(chǎn)效率直接由人力資源決定。這種情況下人們不斷通過(guò)提高技術(shù)水平促進(jìn)生產(chǎn)力提高,實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程的發(fā)展;第二階段-流水線生產(chǎn)時(shí)期,主要標(biāo)志是產(chǎn)品生產(chǎn)開(kāi)始使用流水線模式,大幅度提高生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),但流水線生產(chǎn)模式要求零部件具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),不能滿足個(gè)性化需求;第三階段-集約化生產(chǎn)時(shí)期,這個(gè)階段也是現(xiàn)在加工制造業(yè)正采用的發(fā)展模式,該模式下縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,滿足個(gè)性化需求,提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。
機(jī)械電子工程各學(xué)科存在物理上的關(guān)聯(lián)性,同時(shí)還存在信息與功能的協(xié)整性。傳統(tǒng)機(jī)械電子工程與智能化機(jī)械電子工程相比,后者具有明顯優(yōu)勢(shì):首先設(shè)計(jì)的差異性,傳統(tǒng)機(jī)械電子工程注重機(jī)械結(jié)構(gòu)與力學(xué)設(shè)計(jì),而智能化機(jī)械電子工程則將核心調(diào)整為機(jī)械與電子,設(shè)計(jì)過(guò)程中充分融合其他學(xué)科理論強(qiáng)調(diào)智能應(yīng)用,利用機(jī)電技術(shù)模塊化與集成化的特點(diǎn),提高性能加大應(yīng)用范圍,近年在安全生產(chǎn)及管理領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
2 人工智能特點(diǎn)分析
人工智能技術(shù)依托計(jì)算機(jī)技術(shù)誕生的綜合性學(xué)科,該學(xué)科中涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息化及人文科學(xué)等。人工智能也是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的一個(gè)分支,試圖通過(guò)研究智能的本質(zhì),據(jù)此生產(chǎn)出能夠模擬人類大腦、肢體等活動(dòng)方式的智能機(jī)器,具體包括圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理、語(yǔ)音識(shí)別和專家系統(tǒng)等內(nèi)容。有人曾設(shè)想,在未來(lái),人工智能帶來(lái)的科技產(chǎn)品,將有可能超越人體智能。這個(gè)并不是異想天開(kāi),在2016年3月15日,由谷歌公司研發(fā)的機(jī)器人阿爾法狗在圍棋比賽中戰(zhàn)勝韓國(guó)圍棋高手李世石,就充分說(shuō)明了人工智能的強(qiáng)大性。現(xiàn)在人們愈發(fā)重視人工智能技術(shù),結(jié)合大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用的人工智能將在生活與工作中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。
與機(jī)械電子工程類似,人工智能也經(jīng)歷過(guò)三個(gè)發(fā)展階段:初級(jí)階段,該階段還沒(méi)有廣泛使用計(jì)算機(jī),社會(huì)也沒(méi)有接納機(jī)械化大生產(chǎn)模式。這個(gè)階段主要還是手工生產(chǎn),只是偶爾使用機(jī)械化手段。部分大型工業(yè)企業(yè)開(kāi)始探索人工智能,但受到總體科技水平的限制,成果有限;第二階段,機(jī)械化大生產(chǎn)廣泛普及,計(jì)算機(jī)科學(xué)開(kāi)始發(fā)展。生產(chǎn)需求與生活需求不斷增加,這個(gè)階段開(kāi)始使用人工智能,但受到經(jīng)濟(jì)因素影響,人工智能僅在一些大型工廠中使用;第三階段,這個(gè)階段中人工智能得到普及,發(fā)展速度不斷加快,開(kāi)始興起物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)。這正是我們所處的階段,人工智能的應(yīng)用將工作和生活變得簡(jiǎn)單與便利,促進(jìn)人類社會(huì)快速發(fā)展。
3 整合機(jī)械電子工程與人工智能的措施
3.1 兩者相關(guān)性分析
隨著科技進(jìn)步與社會(huì)發(fā)展,電子化信息迅速發(fā)展,機(jī)械電子工程作為基礎(chǔ)性學(xué)科在生活中得到廣泛應(yīng)用。但機(jī)械電子工程也有不足的地方,比如系統(tǒng)復(fù)雜不穩(wěn)定、功能多變等,這些問(wèn)題的根本還是電子信息系統(tǒng)不夠完善。人工智能本身具有的信息快速傳遞與及時(shí)處理信息等特點(diǎn)可以有效彌補(bǔ)這一情況。機(jī)械電子工程輸入與輸出過(guò)程中,電子信息系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)很多困難與阻力,如果輸入信息過(guò)于復(fù)雜,電子信息系統(tǒng)極有可能出現(xiàn)失誤,這時(shí)就需要人工操作進(jìn)行解決。如果可以將兩者融合起來(lái),就可以解決機(jī)械電子工程中存在的不足與缺陷。
3.2 分析具體應(yīng)用
3.2.1 機(jī)械電子技術(shù)中的模糊推理系統(tǒng)要點(diǎn)。模糊推理系統(tǒng)作為一個(gè)相對(duì)完整的系統(tǒng),本身具有極強(qiáng)的信息處理能力,加上其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,因此有著較強(qiáng)的實(shí)用性。目前社會(huì)上已經(jīng)在廣泛使用模糊推理系統(tǒng),主要應(yīng)用在自動(dòng)化控制及數(shù)據(jù)處理。當(dāng)機(jī)械電子系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),該系統(tǒng)會(huì)模擬人腦分析語(yǔ)言并下達(dá)處理指令,在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生一組與處理指令相對(duì)性的函數(shù)。模糊推理系統(tǒng)主要運(yùn)用的方式是域到域,實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)備信息規(guī)則的目的。但實(shí)際運(yùn)行中也存在一些問(wèn)題,比如:計(jì)算量不能滿足實(shí)際需求、連接方式不夠固定等,造成該系統(tǒng)在輸入與輸出環(huán)節(jié)存在誤差,這正是人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì),目前的趨勢(shì)是融合人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)到機(jī)電模糊推理系統(tǒng)中取長(zhǎng)補(bǔ)短,綜合應(yīng)用。
3.2.2 人工智能技術(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要點(diǎn)。人工智能主要研究如何通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬人的行為與思維過(guò)程。計(jì)算機(jī)使用人工智能可以大幅度提高應(yīng)用層次,擴(kuò)大應(yīng)用范圍。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則是一種通過(guò)神經(jīng)元成立的模式,將其分布在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)。人工神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能不足,但也有顯著優(yōu)勢(shì):神經(jīng)元構(gòu)成模式可以最大程度地發(fā)揮神經(jīng)系統(tǒng)的功能與效用,完成高難度的行為模式。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)分析數(shù)字信號(hào)是主要通過(guò)模擬結(jié)果進(jìn)行,根據(jù)分析出的結(jié)果設(shè)定相應(yīng)參數(shù)值,最后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算出關(guān)聯(lián)函數(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所運(yùn)用的方式較為簡(jiǎn)單,在信息輸入過(guò)程中,所有的神經(jīng)元之間有著固定的聯(lián)系,且計(jì)算量會(huì)很大,不管是在信息輸出還是信息輸入方面,都具有非常高的精準(zhǔn)度。該領(lǐng)域的技術(shù)完美的補(bǔ)充了機(jī)械電子模糊推理系統(tǒng)計(jì)算能力及信息輸入輸出的不足,兩項(xiàng)技術(shù)的融合應(yīng)用前景非常看好。
4 智能信息化機(jī)械電子的發(fā)展應(yīng)用趨勢(shì)
在我國(guó)的生產(chǎn)和安全監(jiān)管中,機(jī)械電子工程的應(yīng)用也呈現(xiàn)出智能化的發(fā)展趨勢(shì),主要體現(xiàn)在研發(fā)效率高、機(jī)械化程度高的技術(shù),特別是在煤礦、非煤礦山等安全生產(chǎn)、監(jiān)管領(lǐng)域,智能化的機(jī)電技術(shù)可以提高安全性、增加效率,有效防止人員誤操作導(dǎo)致的生產(chǎn)安全事故,例如:瓦斯自動(dòng)斷電系統(tǒng),絞車自動(dòng)防跑車系統(tǒng),煤礦智能監(jiān)控平臺(tái)都已經(jīng)普遍運(yùn)用到了生產(chǎn)中,另外目前事故比例最大的交通運(yùn)輸行業(yè)也在普及智能機(jī)電技術(shù),全國(guó)均已建立了客運(yùn)信息監(jiān)控平臺(tái),未來(lái)的趨勢(shì)是強(qiáng)化平臺(tái)功能性、智能化,更好地避免交通事故的發(fā)生。在機(jī)加工領(lǐng)域紅外遙感結(jié)合的智能機(jī)電技術(shù)已經(jīng)逐步應(yīng)用于生產(chǎn),防止人員過(guò)界事故。以往發(fā)生的生產(chǎn)安全事故有過(guò)慘痛的教訓(xùn),如果使用智能機(jī)電技術(shù)進(jìn)行防控是可以避免的,例如2014年的昆山“8.2”特別重大爆炸事故,這是一起粉塵濃度過(guò)大引起的爆炸,如果當(dāng)時(shí)安裝有粉塵濃度傳感器及自動(dòng)報(bào)警停線系統(tǒng),那么這起事故完全可以避免,目前該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于煤礦行業(yè)的瓦斯監(jiān)控中。機(jī)械化智能化水平不斷提高是當(dāng)前科技發(fā)展的大勢(shì)所趨,特別是在安全生產(chǎn)及監(jiān)管中更應(yīng)該努力研究并推廣。
5 結(jié)束語(yǔ)
總而言之,智能信息化電子工程具有顯著優(yōu)勢(shì),其本身也將成為工業(yè)制造發(fā)展的必然趨勢(shì)。文章中作者以機(jī)械電子工程及人工智能的概念、特點(diǎn)入手,詳細(xì)分析兩者之間的相關(guān)性,探討兩者融合發(fā)展的可行性,最后給出整合機(jī)械電子工程與人工智能運(yùn)用于生產(chǎn)及監(jiān)管的思路。希望通過(guò)文章論述,可以為從業(yè)者提供一定的借鑒,共同努力促進(jìn)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步發(fā)展。
1 機(jī)械電子工程的概念
機(jī)械電子工程是20世紀(jì)70年代由日本提出的用于描述機(jī)械工程和電子工程一體化的一個(gè)技術(shù)術(shù)語(yǔ)。這個(gè)詞的英文名字是取C械學(xué)的前半部分和電子學(xué)的后半部分組合而成的。
在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,人們已經(jīng)意識(shí)到,未來(lái)的工業(yè)系統(tǒng),尤其是先進(jìn)的機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì),制造和運(yùn)行,將屬于那些懂得怎么樣去優(yōu)化機(jī)械和電子系統(tǒng)之間聯(lián)系的人,在這些系統(tǒng)中,信息將起著至關(guān)重要的作用;人工智能、專家系統(tǒng)、智能機(jī)器人將構(gòu)成未來(lái)機(jī)械電子系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)、監(jiān)測(cè)、控制、和診斷的主導(dǎo)技術(shù)。
機(jī)械電子工程的本質(zhì)是:機(jī)械與電子技術(shù)的規(guī)劃應(yīng)用和有效的結(jié)合,以構(gòu)成一個(gè)最優(yōu)的產(chǎn)品或系統(tǒng)。在激烈競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中,只有將電子學(xué)和機(jī)械工程有效的結(jié)合在一起生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品才更具有競(jìng)爭(zhēng)力。
2 機(jī)械電子工程的應(yīng)用
在制造業(yè)的廣大領(lǐng)域中,采用機(jī)械電子方法設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是:制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)易于改變,且產(chǎn)品的質(zhì)量可以順利的上升檔次。日本人認(rèn)為產(chǎn)品革新的未來(lái)屬于那些能將電子系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合在一起的人,并已經(jīng)在這些方面取得了卓有成效。日本的公司充分考慮市場(chǎng)需求,將機(jī)械電子方法用于高速紡織機(jī)械、計(jì)量和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及諸如集成電路自動(dòng)檢測(cè)等具有特殊用途的機(jī)械的設(shè)計(jì)中,并開(kāi)創(chuàng)了新的局面。機(jī)械電子工程在產(chǎn)品中的應(yīng)用從目前情況來(lái)看,有以下兩類產(chǎn)品:1將現(xiàn)有產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)械電子改造以提高其性能;2用機(jī)械電子方法設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)全新的產(chǎn)品。
3 機(jī)械電子工程的設(shè)計(jì)
在工程設(shè)計(jì)中,機(jī)械電子方法能將系統(tǒng)的大量材料和信息集中起來(lái),使系統(tǒng)具有更高的性能、更強(qiáng)的靈活性。因此,要做到萬(wàn)無(wú)一失,機(jī)械電子工程的設(shè)計(jì)必須包括初步設(shè)計(jì)和具體設(shè)計(jì)兩個(gè)階段。用機(jī)械電子方法進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的核心是將電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)與機(jī)械系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合在一起。對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品或系統(tǒng),也常用機(jī)械電子方法來(lái)改善其性能。工程設(shè)計(jì)的機(jī)械電子方法與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的配置有關(guān),在這種方法中,可以實(shí)現(xiàn)各種技術(shù)的集成,并對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。為達(dá)到這個(gè)目的,通常采用一種基于信息的自頂向下策略,就可以將系統(tǒng)分解成一些模塊。例如:環(huán)境模塊、裝配模塊、測(cè)量模塊、通訊模塊、處理器模塊、軟件模塊、執(zhí)行模塊、界面模塊等。從初級(jí)階段的概念來(lái)說(shuō),在每一階段都定義其下一級(jí)的模塊子集,最終,整個(gè)系統(tǒng)中的每個(gè)部件的設(shè)計(jì),都可以從該部件與其他部件的相關(guān)處著手。
4 測(cè)量系統(tǒng)
測(cè)量系統(tǒng)的任務(wù)是獲取機(jī)械電子系統(tǒng)中需要的各種狀態(tài)信息,并根據(jù)這些信息來(lái)控制系統(tǒng)的運(yùn)行。將傳感器配合某些特定功能的電路,可以構(gòu)成一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)。在測(cè)量系統(tǒng)中,由于測(cè)量的范圍不同,并且測(cè)量系統(tǒng)的任一環(huán)節(jié)都可能存在內(nèi)部的噪音或者外界的干擾,使測(cè)量系統(tǒng)的性能受到影響,因此也需要一些指標(biāo)來(lái)表示測(cè)量系統(tǒng)的性能如:精度、穩(wěn)定性、輸入輸出特性等等。對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō),機(jī)械電子系統(tǒng)中的測(cè)量系統(tǒng)大多是自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng),他爸檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理、故障診斷和報(bào)警、校驗(yàn)等技術(shù)結(jié)合在一起。往往是多個(gè)敏感器件、多路信號(hào)有機(jī)的構(gòu)成一個(gè)測(cè)量系統(tǒng),而不是若干臺(tái)儀器儀表的簡(jiǎn)單合并。簡(jiǎn)單系統(tǒng)往往采用直接連接。通用總線系統(tǒng)主要用于計(jì)算機(jī)和各種常規(guī)外部設(shè)備及I/O部件,構(gòu)成通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了保證能夠得到所需要的信息,因此測(cè)量系統(tǒng)是設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
5 傳感器和轉(zhuǎn)換器
在很多測(cè)量系統(tǒng)中,傳感器和轉(zhuǎn)換器都是用來(lái)提供系統(tǒng)狀態(tài)信息的。傳感器是在測(cè)量系統(tǒng)中,對(duì)所測(cè)物理參數(shù)發(fā)生響應(yīng)的器件。轉(zhuǎn)換器是能吧信息和能量從系統(tǒng)某一部分傳送到系統(tǒng)另一部分的器件。在傳送過(guò)程中的同時(shí),能量形式也可能發(fā)生變化。在使用時(shí)通常不作區(qū)分。其分類可按功能分為:位移、速度、加速度、幾何量、質(zhì)量、力、等等。根據(jù)性能分:可以用精度、穩(wěn)定性、線性度、靈敏度、量程等靜態(tài)性能和響應(yīng)特性的動(dòng)態(tài)指標(biāo)來(lái)評(píng)估。根據(jù)輸出信號(hào)分:模擬量輸出、數(shù)字量輸出、頻率輸出、代碼輸出等等。在選用傳感器或轉(zhuǎn)換器時(shí),用什么樣的輸出信號(hào)形式并不重要,因?yàn)橛媚?數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器都可以獲得多需形式。重要的是測(cè)量元件的功能和系統(tǒng)的總體性能指標(biāo)必須滿足需求。
6 微處理器
控制和信息處理是機(jī)械電子系統(tǒng)兩種主要功能,期通常是由微處理器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。去其他控制和處理方式相比,微處理器有許多優(yōu)勢(shì),其中最重要的是如下機(jī)電:1可存儲(chǔ)、可編程控制2數(shù)字處理3工作速度4設(shè)計(jì)的靈活性5集成化6費(fèi)用低。對(duì)于嵌入式微機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法有:1基于模板的設(shè)計(jì)2基于模塊的設(shè)計(jì)3基于芯片的設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
2人工智能的定義及特點(diǎn)
何為人工智能,人工智能是一門綜合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息論、控制論、神經(jīng)生理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)等多門學(xué)科的交叉性學(xué)科,是21世紀(jì)最偉大的三大學(xué)科之一。人工智能的發(fā)展其實(shí)經(jīng)歷了一段非常漫長(zhǎng)的歷程,人工智能在計(jì)算機(jī)開(kāi)始發(fā)展的初期就已經(jīng)被應(yīng)用到了各個(gè)方面,只是它在起初所發(fā)揮的作用相對(duì)而言是非常小的,并沒(méi)有得到足夠的重視或者引起足夠的注意。但是隨著時(shí)代的進(jìn)步,人工智能已經(jīng)擺脫了過(guò)去相對(duì)弱小的形象,發(fā)生了翻天覆地的變化,得到了很大的改善。人工智能發(fā)生的這些轉(zhuǎn)變正是人類對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和熟悉程度的轉(zhuǎn)變。信息時(shí)代的趨勢(shì)已經(jīng)使人工智能技術(shù)得到了很大的強(qiáng)化,在社會(huì)中的地位也越來(lái)越重要。機(jī)械電子工程的發(fā)展需要依靠人工智能的力量和支撐,相信隨著人們對(duì)人工智能更加深入的研究,人工智能模仿人類思維的能力定會(huì)越來(lái)越強(qiáng)大。只有對(duì)人工智能不斷創(chuàng)新和改善,才能在計(jì)算機(jī)語(yǔ)言理解和應(yīng)用方面得到更大的進(jìn)步,才能更加符合機(jī)械電子工程的發(fā)展需求。
3機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系
機(jī)械電子工程在應(yīng)用上不穩(wěn)定主要表現(xiàn)在系統(tǒng)輸入輸出的問(wèn)題,即利用數(shù)學(xué)方程來(lái)建立模型,并且依靠人工智能來(lái)完成對(duì)傳統(tǒng)知識(shí)學(xué)習(xí)的更新,這種解析數(shù)學(xué)的相關(guān)方式在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用是非常廣泛的。傳統(tǒng)機(jī)械工程方式的應(yīng)用是非常簡(jiǎn)單的,但是隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,新時(shí)期出現(xiàn)的機(jī)械電子工程系統(tǒng)在處理各種問(wèn)題時(shí)是相對(duì)復(fù)雜的,會(huì)通過(guò)配置多種系統(tǒng)對(duì)信息類型來(lái)進(jìn)行區(qū)分。但是人工智能在機(jī)械電子工程領(lǐng)域還存在著一些不確定的因素,在計(jì)算機(jī)電子工程中,人工智能信息處理的方式主要采用的是解析數(shù)學(xué)措施,其應(yīng)用方式主要是利用網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行合理安排,將神經(jīng)系統(tǒng)迷你成人腦的結(jié)構(gòu),根據(jù)相關(guān)數(shù)字所傳達(dá)出來(lái)的信號(hào),對(duì)已經(jīng)搜集到的資源進(jìn)行參數(shù)分析。其實(shí),人工智能在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用是有差異的,這種差異性也是人工智能的一種特點(diǎn),沒(méi)有辦法對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行有效的描述,同時(shí)在建設(shè)系統(tǒng)資料庫(kù)的過(guò)程中進(jìn)行嚴(yán)密數(shù)學(xué)分析,在分析過(guò)程中若是出現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)直接影響到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè),甚至導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的崩潰。創(chuàng)新工程方式,加強(qiáng)人工智能信息的服務(wù)建設(shè)是保證機(jī)械電子工程能夠順利開(kāi)展和進(jìn)行的關(guān)鍵。隨著時(shí)代的發(fā)展和人民日益增長(zhǎng)的需求,生活方式的單一性早已不能滿足社會(huì)的發(fā)展需求速度。不斷完善的綜合性人工智能系統(tǒng)必將會(huì)使生產(chǎn)模式發(fā)生轉(zhuǎn)變。利用模型推理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)來(lái)補(bǔ)充綜合性人工智能,逐步完善機(jī)械電子工程的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)得到完善的必然結(jié)果就是模型推理系統(tǒng)。同時(shí),模型推理系統(tǒng)也是二者功能性融合的重要體現(xiàn)。人工智能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息資源進(jìn)行完整性表達(dá),完善機(jī)械電子和人工智能的密切關(guān)系。
科學(xué)技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中占有著非常重要的地位,而對(duì)科學(xué)技術(shù)的學(xué)術(shù)性和探討研究也逐漸的成為了國(guó)家的目前首要任務(wù)之一,擁有一個(gè)解決智能自動(dòng)調(diào)節(jié)控制問(wèn)題的機(jī)械電子系統(tǒng)非常的具有重要現(xiàn)實(shí)意義,國(guó)家對(duì)其的建設(shè)和研究采取了很大的努力,期望能夠建設(shè)一個(gè)完善的智能自動(dòng)調(diào)節(jié)控制機(jī)械電子系統(tǒng)。建設(shè)完善的機(jī)械電子智能控制系統(tǒng),能夠有效地通過(guò)控制人員的指揮處理危險(xiǎn)故障,并且能夠在特殊區(qū)域智能工程的操作,為生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了有力的支持,令國(guó)家以及機(jī)械電子生產(chǎn)企業(yè)的服務(wù)效率和生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)一步的優(yōu)化。
1 機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系
機(jī)械電子系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造及功能存在著一定的不穩(wěn)定因素,這就使得機(jī)械電子系統(tǒng)在輸出與輸入關(guān)系的處理上有著相當(dāng)?shù)碾y度。雖然傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程技術(shù)在解析數(shù)學(xué)方面也同樣具有著精密性,但是,這些老舊的方法僅僅只能適用于一些相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)[1]。然而,現(xiàn)代的生產(chǎn)應(yīng)用所需求的系統(tǒng)是比較復(fù)雜和繁瑣的,往往會(huì)要求一個(gè)系統(tǒng)能夠同時(shí)處理多種不同的信息類型。人工智能系統(tǒng)在對(duì)信息進(jìn)行處理時(shí),還存在一定的復(fù)雜性和不確定因素,所以現(xiàn)在人工智能處理方式逐漸以知識(shí)為基礎(chǔ),正成為成為現(xiàn)代解析數(shù)學(xué)方式的替代手段。
人工智能構(gòu)建系統(tǒng)所應(yīng)用的辦法中,主要包含的是模糊推理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅能夠達(dá)到對(duì)人腦結(jié)構(gòu)的模擬人技術(shù)構(gòu)成,還能夠能夠?qū)?shù)字信號(hào)作出分析并且給出參考數(shù)值。與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不同的是,模糊推理系統(tǒng)則是通過(guò)對(duì)人腦的功能進(jìn)行,進(jìn)而達(dá)到對(duì)語(yǔ)言信號(hào)有效分析的目的。在輸出輸入的準(zhǔn)確度上,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的準(zhǔn)確度相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高,并且且呈光滑曲面,而模糊推理系統(tǒng)的準(zhǔn)確度就比較低,而且還呈階梯狀。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠?qū)烧吖δ艿脑谝欢ǔ潭壬线M(jìn)行最大融合,這對(duì)信息的合理表現(xiàn)是非常有實(shí)際意義的,為其提供了一個(gè)比較合適的完全表達(dá)空間,令信息的有效表達(dá)得到了保證。而邏輯推理規(guī)則能夠達(dá)到節(jié)點(diǎn)函數(shù)的增強(qiáng)效果,這樣一來(lái),就為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了函數(shù)連結(jié)可能性,實(shí)現(xiàn)了兩者最大化的發(fā)揮了兩者的功能[2]。
2 人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用
通過(guò)上文的介紹,可以看出由于機(jī)械電子工程發(fā)展具有不穩(wěn)定性,盡管通過(guò)推導(dǎo)數(shù)學(xué)方程或者采用建設(shè)規(guī)則庫(kù)的方法有效的提高數(shù)學(xué)解析的精密性,但是由于方法較為老舊和傳統(tǒng),致使在數(shù)據(jù)輸入和輸出方面存在較大的困難程度,急切需要采用先進(jìn)智能化的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程的改革。模糊推理系統(tǒng)通過(guò)采用合理規(guī)范的方式對(duì)信息進(jìn)行保存,具有非常明確的機(jī)械含義,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用分布式的方法對(duì)信息進(jìn)行保存,確保神經(jīng)部件與神經(jīng)部件之間的緊密練習(xí),有效的提高計(jì)算量以及計(jì)算速率。通過(guò)對(duì)這兩種方式的綜合采用,能夠保障人工智能技術(shù)作用的有效發(fā)揮,實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)和機(jī)械電子工程兩者的共同進(jìn)步。
總而言之,隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,每個(gè)學(xué)科間的融合和交叉點(diǎn)就會(huì)越來(lái)越多,這為人工智能技術(shù)和機(jī)械電子工程的發(fā)展帶來(lái)了更為廣闊的發(fā)展前景,所以要對(duì)二者的關(guān)系進(jìn)行合理的處理,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)這一領(lǐng)域的不斷進(jìn)步[3]。
3 基于人工智能技術(shù)下的機(jī)械電子產(chǎn)品實(shí)例
本文列舉了人工智能技術(shù)下的智能移動(dòng)機(jī)器人的實(shí)例,對(duì)人工智能技術(shù)下的機(jī)械電子工程進(jìn)行闡述:
智能控制指的就是是能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行處理、反饋以及執(zhí)行控制決策的能力,是控制理論研究的另一個(gè)新的高峰,主要是取代那些傳統(tǒng)的而且已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)實(shí)需要的控制系統(tǒng),智能控制系統(tǒng)研究的對(duì)象具有高度非線性、復(fù)雜的任務(wù)以及不確定的數(shù)學(xué)模型等主要特點(diǎn)。在新時(shí)代因素的影響下,越來(lái)越多種形式的智能控制系統(tǒng)不斷的被應(yīng)用到各行各業(yè)之中,更是在目前對(duì)機(jī)器人的智能化控制研究中起了很大的作用,主要通過(guò)神經(jīng)控制以及網(wǎng)絡(luò)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自由移動(dòng)等活動(dòng)。
智能移動(dòng)機(jī)器人的設(shè)計(jì)水平隨著信息化時(shí)代的發(fā)展而不斷優(yōu)化,智能移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用已經(jīng)不單單局限于與單一的對(duì)象,而是需要做到多種不同方面的功能拓廣,我國(guó)的智能移動(dòng)機(jī)器人的研究一定要要保證跟上時(shí)代的腳步,不然就只有面對(duì)被其他國(guó)家追趕上的后果。只有使現(xiàn)有的智能移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)與功能滿足新興業(yè)務(wù)的發(fā)展需求,才能保障我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展,并且使得我國(guó)在未來(lái)的國(guó)與國(guó)之間的競(jìng)爭(zhēng)中具備相當(dāng)?shù)目萍家约敖?jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)。
4 結(jié)語(yǔ)
在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)白熱化和經(jīng)濟(jì)全球化的日漸嚴(yán)峻國(guó)際形勢(shì)下,創(chuàng)新能力逐漸成為了一個(gè)國(guó)家的的根本核心競(jìng)爭(zhēng)力,而對(duì)于我國(guó)目前的情況來(lái)說(shuō),影響我國(guó)技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)弱的主要因素是我國(guó)在各項(xiàng)創(chuàng)新資源上的配置、利用和開(kāi)發(fā)的水平較低。因此,建立一個(gè)更加完善的技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)就顯得非常具有實(shí)際意義。使其能將各種創(chuàng)新型資源進(jìn)行整合,并且為各類創(chuàng)新主體提供更多更加優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新服務(wù),而對(duì)人工智能技術(shù)下的機(jī)械電子技術(shù)的設(shè)計(jì)研究則正好滿足了當(dāng)下的這種需求。
參考文獻(xiàn):
[中圖分類號(hào)] G642.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2016)06-0110-02
近年來(lái),國(guó)務(wù)院、教育部等主管部門在政策導(dǎo)向上,引導(dǎo)600余所地方本科高校向 “ 應(yīng)用技術(shù)型高校 ”轉(zhuǎn)型 ,推動(dòng)建設(shè)“應(yīng)用技術(shù)大學(xué)”, 我校也以“建設(shè)特色鮮明的現(xiàn)代應(yīng)用技術(shù)大學(xué)”作為自己的奮斗目標(biāo)。機(jī)械電子工程作為典型的工科專業(yè),對(duì)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)尤為重要。
一、“機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)用和實(shí)踐平臺(tái)”的提出
我校機(jī)械電子工程專業(yè)2011年開(kāi)始招生,作為一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的工科專業(yè),機(jī)械電子工程專業(yè)教研室在培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力方面做了一些探索和嘗試。但是,目前機(jī)械電子工程專業(yè)還是以傳統(tǒng)教學(xué)為主,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要以參觀、驗(yàn)證性演示為主,學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)不多,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)則更少,導(dǎo)致動(dòng)手能力培養(yǎng)不足。圍繞“建設(shè)特色鮮明的現(xiàn)代應(yīng)用技術(shù)大學(xué)”,培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo),結(jié)合我校工程訓(xùn)練中心和實(shí)驗(yàn)室建設(shè),機(jī)械電子工程專業(yè)教研室通過(guò)一系列調(diào)研,在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上,提出了“機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)用和實(shí)踐平臺(tái)”建設(shè)方案,它為技術(shù)技能應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供有力的支撐條件。
該方案與機(jī)械電子工程專業(yè)建設(shè)相結(jié)合,通過(guò)項(xiàng)目化教學(xué)和管理方法,擬解決以下方面問(wèn)題。
1.通過(guò)組裝及創(chuàng)新組合出各種典型機(jī)構(gòu)和結(jié)構(gòu)部件,加深對(duì)機(jī)械原理課程中所學(xué)知識(shí)的理解與運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生機(jī)構(gòu)認(rèn)知、選型、組合及創(chuàng)新的能力;2.培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用機(jī)、電、液(氣)一體化技術(shù)進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力;3.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)各類傳感器、單片機(jī)、PLC控制器的綜合運(yùn)用,加深對(duì)機(jī)電控制類課程中所學(xué)知識(shí)的理解與運(yùn)用;4.培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新思維能力和團(tuán)隊(duì)合作精神,提高學(xué)生的創(chuàng)造和動(dòng)手能力。
二、“機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)用和實(shí)踐平臺(tái)”的實(shí)施方法
具體實(shí)施方法如下。
1.建立面向課程體系的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)支撐條件及關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)系列。首先打通機(jī)械電子工程相關(guān)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié),包括機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)電傳動(dòng)、機(jī)電控制工程、機(jī)電一體化設(shè)計(jì)等,完善創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)條件,以一個(gè)機(jī)電產(chǎn)品為例開(kāi)設(shè)貫穿課程體系的關(guān)聯(lián)實(shí)踐系列,如機(jī)械本體裝配、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)分析、單片機(jī)與接口技術(shù)、等實(shí)驗(yàn)系列,使學(xué)生更主動(dòng)地學(xué)習(xí)、更有效地掌握機(jī)電一體化技術(shù)的系統(tǒng)知識(shí)。
2.以“從做中學(xué)”為指導(dǎo)思想,圍繞學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目來(lái)完成整個(gè)課程體系的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)。從專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)開(kāi)始,給學(xué)生提出一個(gè)具體的機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)項(xiàng)目,使學(xué)生能夠帶著問(wèn)題來(lái)學(xué)習(xí)和實(shí)踐,并從中初步掌握科學(xué)研究的基本過(guò)程和基本方法,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)自主性和能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手和自學(xué)能力、發(fā)現(xiàn)與解決問(wèn)題能力、交流協(xié)作能力等,達(dá)到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)。
3.結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)與學(xué)科賽事,利用此平臺(tái)設(shè)計(jì)制作機(jī)電產(chǎn)品實(shí)物。利用此平臺(tái)中提出的一些新穎且可實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目,可以逐步從設(shè)計(jì)到實(shí)物制作,參加高層次學(xué)科賽事。另外以這些項(xiàng)目為題材設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題,培養(yǎng)優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)。利用CAD軟件完成所有零件圖、部件圖和總裝圖設(shè)計(jì),使學(xué)生對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和組成等獲得較為豐富的感性認(rèn)識(shí),對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)要點(diǎn)有基本概念。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,通過(guò)產(chǎn)品裝配、控制編程運(yùn)行,全面了解機(jī)電裝備的控制、驅(qū)動(dòng)、傳動(dòng)、測(cè)試等技術(shù),并可以綜合運(yùn)用機(jī)械制造工藝和工裝等知識(shí)。
三、“機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)用和實(shí)踐平臺(tái)”教學(xué)成果
為了檢驗(yàn)該教學(xué)平臺(tái)建設(shè)的教學(xué)效果,機(jī)械電子工程專業(yè)的老師們?cè)诮虒W(xué)中組織學(xué)生進(jìn)行了小范圍的試驗(yàn),取得了比較理想的成果,下面展示其中的一些成果。
1.大學(xué)生優(yōu)秀科技作品――基于STM32單片機(jī)的三軸實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。圖1所示為基于STM32單片機(jī)的三軸實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。根據(jù)實(shí)踐教學(xué)需求,確定了該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由機(jī)械本體、STM32控制系統(tǒng)和VB上位機(jī)操作軟件組成,搭建了該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的機(jī)械本體結(jié)構(gòu),完成了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),制作了三軸實(shí)驗(yàn)平臺(tái)樣機(jī),并進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)功能試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)證明,所設(shè)計(jì)的三軸試驗(yàn)平臺(tái)能夠在有效工作范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)圓弧和直線插補(bǔ),實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。
2.江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練優(yōu)秀項(xiàng)目――基于MCGS的PLC仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。圖2所示為基于MCGS的PLC仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)為提升 PLC課程實(shí)踐教學(xué)效果,提出并實(shí)現(xiàn)了基于組態(tài)軟件 MCGS的PLC仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。仿真系統(tǒng)內(nèi)嵌三個(gè)PLC經(jīng)典控制子系統(tǒng),各子系統(tǒng)均采用 MCGS 監(jiān)控系統(tǒng)與西門子 200PLC 控制相結(jié)合的控制方案,由 PLC 實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)控制功能,由組態(tài)軟件 MCGS 實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)工作過(guò)程的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3.江蘇省機(jī)器人大賽一等獎(jiǎng)――可原地轉(zhuǎn)向橫向進(jìn)出車位的新型機(jī)構(gòu)。圖3所示為可原地轉(zhuǎn)向橫向進(jìn)出車位的新型機(jī)構(gòu)。該新型機(jī)構(gòu)針對(duì)目前私家車保有量大,道路狹窄,新手駕駛水平不高,機(jī)動(dòng)車掉頭和進(jìn)出車位難度大等問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種可原地轉(zhuǎn)向、橫向進(jìn)出車位的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),可以更加高效的利用有限的停車場(chǎng)資源,緩解停車位緊缺和駕駛?cè)藛T技術(shù)不足的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn),證明該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)原地掉頭、橫向進(jìn)出車位,具有較高的創(chuàng)新性和實(shí)用價(jià)值。
4.南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)――剪式升降臺(tái)液壓系統(tǒng)智能測(cè)試平臺(tái)。圖4所示為剪式升降臺(tái)液壓系統(tǒng)智能測(cè)試平臺(tái)。該課題針對(duì)剪式液壓升降臺(tái),對(duì)升降成了機(jī)械分析,設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)油路并完成了仿真,設(shè)計(jì)出了基于PLC觸摸屏一體機(jī)的控制系統(tǒng),針對(duì)升降臺(tái)油路中的液壓缸建立了基于LabVIEW的檢測(cè)平臺(tái),最后經(jīng)過(guò)半實(shí)物實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)仿真,能夠?qū)崟r(shí)反映出油路中的問(wèn)題所在,降低了出錯(cuò)的幾率。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)“機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)用和實(shí)踐平臺(tái)”建設(shè)方法的探索實(shí)踐,證明該方法在培養(yǎng)機(jī)電專業(yè)學(xué)生的應(yīng)用和實(shí)踐能力方面較傳統(tǒng)教學(xué)方法更具有優(yōu)勢(shì)。通過(guò)該方案的實(shí)施,能有效的培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的應(yīng)用和實(shí)踐能力,學(xué)生能夠更好的理解機(jī)械電子工程專業(yè)的課程體系,對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握和應(yīng)用也有了質(zhì)的提升,提高了機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
中圖分類號(hào):TP39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1006-0278(2015)07-156-01
與傳統(tǒng)機(jī)械工程相比較而言,電子工程起步相對(duì)較晚,受生產(chǎn)力發(fā)展的需求,在二十世紀(jì)兩者被逐漸的結(jié)合在一起。在最初,主要是采取塊與塊的分離模式或功能替代的模式將電子工程與傳統(tǒng)機(jī)械工程結(jié)合在一起。隨著信息科學(xué)技術(shù)的不斷向前發(fā)展,傳統(tǒng)機(jī)械工程把信息技術(shù)作為紐帶橋梁與電子工程結(jié)合起來(lái),也就形成了今天的機(jī)械電子工程。而人工智能作為當(dāng)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最高產(chǎn)物,隨著它在機(jī)械電子工程行業(yè)的運(yùn)用,使其由傳統(tǒng)的能量、動(dòng)量連接發(fā)展成為現(xiàn)在的信息連接,為機(jī)械電子工程發(fā)展注入了新的活力和源泉,極大的提高了機(jī)械電子工程的生產(chǎn)效率和發(fā)展水平,為其健康可持續(xù)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。
一、機(jī)械電子工程的基本認(rèn)識(shí)
從設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō),機(jī)械電子工程與傳統(tǒng)機(jī)械工程相比,它的跨學(xué)科性和綜合性十分強(qiáng),是涵蓋了各類學(xué)科的精華部分而形成的一種學(xué)科。電子機(jī)械工程在進(jìn)行設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí),依然是以機(jī)械工程為核心,同時(shí)有效結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子工程兩個(gè)方面,并根據(jù)配置系統(tǒng)和目標(biāo)的不同需求綜合其他學(xué)科與技術(shù),如生產(chǎn)管理、制造加工等。設(shè)計(jì)工程師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)采取自上而下的設(shè)計(jì)策略將各個(gè)模塊緊密結(jié)合起來(lái),以便順利完成所有的設(shè)計(jì)工作。從產(chǎn)品特征上來(lái)看,與傳統(tǒng)機(jī)械工程相比,機(jī)械電子產(chǎn)品的外形構(gòu)造更為簡(jiǎn)單,小巧玲瓏,大大減小了物理體積,不再有傳統(tǒng)笨重型機(jī)械的特征,但是內(nèi)部組成更為復(fù)雜,而產(chǎn)品的性能卻得到了很大的提高。
二、人工智能技術(shù)和機(jī)械電子工程的相關(guān)性
人類社會(huì)賴以發(fā)展的兩大因素是物質(zhì)和信息。在人類社會(huì)發(fā)展初期,由于社會(huì)生產(chǎn)力弱等原因的綜合制約,人類社會(huì)把物質(zhì)生產(chǎn)放在生存與發(fā)展的第一位,并采用如“結(jié)繩記事”這樣的方法來(lái)達(dá)到信息交流的目的。但隨著社會(huì)的不斷向前發(fā)展,生產(chǎn)力水平得到了極大的改善與提高,人類的認(rèn)知能力也得到了快速提升,信息在日常生活、生產(chǎn)中的重要性日益凸顯出來(lái),原有的信息傳遞方式已經(jīng)不能夠滿流的需要。文字的出現(xiàn)和使用,使它的信息傳遞功能得到了充分的展現(xiàn),并成為最為理想的傳遞模式。而后,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及給信息傳遞注入了新的活力和源泉,人類逐步的進(jìn)入信息時(shí)代,而信息社會(huì)的運(yùn)行是以人工智能為技術(shù)支撐的,包括機(jī)械電子工程領(lǐng)域,無(wú)論是模型的建立和控制還是故障診斷,都離不開(kāi)人工智能的信息處理功能。
電子信息技術(shù)在推動(dòng)機(jī)械工程發(fā)展方面是有目共睹的,具有不可替代的作用,但是它并不是十全十美的,自身也存在著一定的缺陷,穩(wěn)定性能比較差,這就導(dǎo)致在對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)的輸入與輸出關(guān)系進(jìn)行描述時(shí)就顯得十分有難度。傳統(tǒng)機(jī)械工程對(duì)二者的描述方法主要是運(yùn)用推導(dǎo)法,對(duì)數(shù)學(xué)工程進(jìn)行推導(dǎo)獲得輸入與輸出的相關(guān)信息,此外建設(shè)規(guī)則庫(kù)和學(xué)習(xí)并生成知識(shí)兩種方法也運(yùn)用的十分普遍。盡管傳統(tǒng)的描述方法具有嚴(yán)密和精準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì),但是只能處理線性定常這樣比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng),而對(duì)于那些稍微復(fù)雜一點(diǎn)的系統(tǒng)就不能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)解析式的方法了,只有對(duì)輸入和輸出的程序進(jìn)行編程操作才能完成。在現(xiàn)代社會(huì)中,各個(gè)行業(yè)所需要的系統(tǒng)構(gòu)成不再是單一的,往往呈現(xiàn)出復(fù)雜性,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)對(duì)多種不同類型的信息進(jìn)行同一時(shí)間處理的現(xiàn)象,如傳感器的使用就會(huì)對(duì)數(shù)字信息和專家的語(yǔ)言信息進(jìn)行解讀、分析和處理。由此可以看出人工智能系統(tǒng)在進(jìn)行信息處理時(shí)具有不確定性和復(fù)雜性,因此,以知識(shí)為基礎(chǔ)的人工智能信息處理方式成為機(jī)械電子工程信息處理的首選方式。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)是人工智能進(jìn)行系統(tǒng)建立最為常見(jiàn)的兩種方法,前者能夠?qū)θ四X結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬,能夠?qū)λ鶄鬟_(dá)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析并給出數(shù)據(jù)參考值,而后者則是根據(jù)人腦的功能對(duì)其進(jìn)行模仿,從而對(duì)所傳達(dá)的語(yǔ)言信號(hào)進(jìn)行解讀和分析。在對(duì)機(jī)械電子工程系統(tǒng)的輸入與輸出進(jìn)行處理時(shí),兩者既具有相似性又具有不同點(diǎn)。相似點(diǎn)體現(xiàn)在都是以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為平臺(tái)選取任一精度形成一個(gè)連續(xù)函數(shù);不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在:1.在物理意義上,模糊推理系統(tǒng)比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更具有明確性;2.映射方式上,前者采用的是點(diǎn)到點(diǎn)而后者采用的是面到面;3.在信息儲(chǔ)存方式上,前者是分布式的,后者是規(guī)則式的。4.在神經(jīng)元的聯(lián)系上,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)的每個(gè)神經(jīng)元的聯(lián)系都是相對(duì)固定的,因此在輸入處理時(shí)就需要很大的計(jì)算量,而模糊推理系統(tǒng)正好與之相反;5.在輸入輸出的精度上,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的精度較高,呈現(xiàn)出光滑曲面,而模糊推理系統(tǒng)較低,呈現(xiàn)出臺(tái)階狀。
三、結(jié)語(yǔ)
機(jī)械電子工程產(chǎn)業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè),它的每一次重大性變革都會(huì)給人們的生產(chǎn)與生活帶來(lái)重大影響。隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,人工智能作為一種高端技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越受到各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域的高度重視。為了與時(shí)俱進(jìn),滿足社會(huì)發(fā)展需求,人工智能也被逐漸的應(yīng)用到機(jī)械電子工程產(chǎn)業(yè),它的到來(lái)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)機(jī)械電子系統(tǒng)無(wú)法解決的難題,二者的完美結(jié)合為該行業(yè)提供了一個(gè)更好的發(fā)展空間,使其能夠在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中健康穩(wěn)定發(fā)展。