机械电子工程中人工智能技术的应用

时间：2019-02-18 11:02:32 所属分类：应用电子技术 浏览量:

摘要：本文探讨了机械电子工程和人工智能技术，分析了机械电子工程与人工智能技术间的关系，研究了机械电子工程中人工智能技术的具体应用。 关键词：机械电子工程;人工智能技术;应用 随着时代的进步，电子与机械工程间的融合性增强，机械电子工程由此发展形

　　摘要：本文探讨了机械电子工程和人工智能技术，分析了机械电子工程与人工智能技术间的关系，研究了机械电子工程中人工智能技术的具体应用。

　　关键词：机械电子工程;人工智能技术;应用

　　随着时代的进步，电子与机械工程间的融合性增强，机械电子工程由此发展形成，对社会进步与经济发展发挥着不可估量的促进作用。目前，人工智能技术快速发展，并在机械电子工程中得到了广泛应用，因两种学科都较为复杂，如何有效融合机械电子工程与人工智能技术，已成为机械电子工程发展中面临的重要问题。

　　1 机械电子工程和人工智能技术概述

　　1.1 机械电子工程

　　作为一门有较强综合性的学科，机械电子工程与很多专业学科联系紧密，并在发展中不断融合应用这些学科，其关键技术主要包含计算机、电子工程与机械工程。该学科特点主要为：(1)机械电子工程应用范围广、实用性强。机电产品在各学科领域中都有应用，并提升了其他学科的工作效率、减小了其工作强度，例如，在土木工程建设中，大型机电产品是按时交付工期的有力保障。(2)机械电子工程综合性强，机电产品设计中，要灵活应用各学科相关专业技术，在有效组合不同技术的基础上完成工程设计，例如，机电领域中机器人的仿生学结构设计，就运用了生物学知识。

　　在实际使用中，机电系统有很高的效率，能够将人从复杂繁琐的劳动中解放出来，同时，避免了工作人员出现在高危工作的第一线。但将电子技术融入机械工程，会形成复杂的内部结构，这就要求机械电子的从业人员必须对专业知识有全面的认识，对机械制造、电子工程和计算机工程都能有一定程度上的理解，才能将整个机电系统完整的设计制造出来。

　　1.2 人工智能技术

　　人工智能技术是计算机学科中的一个分支，在上世纪中期，人工智能概念被提出，明確规定与阐述了其具体内涵，在此阶段，人工智能开始发展，但却没有人类逻辑思考能力。1970年前，人工智能技术发展比较曲折，获得的逻辑思维成果差强人意，从上世纪70年代开始，人工智能技术进入第二发展阶段，迎来蓬勃发展时期，从传统固定发展框架中解脱出来，开始逐步进入人们视线，运用到生产生活中去。第三阶段，人工智能技术进入稳定发展时期，上世纪70年代后期，人工智能技术系统发展呈现明显的科学性，网络时代的来临，使人工智能技术迎来技术创新革命。

　　对人工智能最简单的概述就是利用计算机来模拟人的学习、推理、思考、规划过程，这个过程涉及到计算机科学、语言学、心理学、哲学等学科。对于人工智能技术来讲，其优势在于充分发挥高科技技术优势，促进人们沟通与交流的效率，从而及时快速地掌握各类热点信息，实现信息共享。人工智能技术发展过程中，为社会经济发展提供了重要支撑力，市场消费需求不断扩大，确保企业稳定生产与快速发展。开展人工智能方向的项目投资，一方面促进企业自身生产与发展，另一方面有利于企业自身实现转型优化。现阶段，人工智能产品市场与国内需求不断扩大，比如智能手机，从人脸、指纹识别到智能助手，无一不是利用了人工智能技术，而这些技术的使用所获得的市场反应与经济收益是令人满意的。

　　2 机械电子工程与人工智能技术间的关系

　　机械电子工程与人工智能技术间的关系是相互作用的，人工智能能够推动机械电子工程向高效、便捷的方向发展，反之机械电子工程为人工智能产业提供了实现的基础[1-2]。

　　(1)机械电子工程主要解决的问题。主要集中在实体经济类，更偏向于应用到工业生产中，将生产人员从繁琐的劳作中解脱出来，但难以解决精细化的管理问题和信息处理问题。而这方面的不足恰恰是人工智能所擅长的领域，利用人工智能的精细化管理系统对工业生产进行管理，整个系统具有完整的逻辑思维，可以统筹物料、人员信息，合理规划生产时间，对整个生产线进行统一管理，避免信息交流不畅和人员管理失误造成的损失。(2)人工智能应用到机械电子系统中，能够提高机电系统的准确性。机械电子工程中，数据是否准确有效，对机械电子系统安全与稳定具有决定性影响。构建机械电子工程系统时，对数据的识别与存储，主要是利用人工智能技术进行处理的，如果人工智能技术分析发生错误，就会直接阻碍甚至破坏整个系统。(3)人工智能技术的应用。使得传统机械电子工程生产方式被改变，发展由单一化转为多元化，有效应用智能化技术改革机械电子工程生产活动，将神经网络与模型推理等系统性的融为一体，在此基础上，形成更加完善的人工智能系统，社会发展需求得到更好的满足。

　　3 机械电子工程中人工智能技术的具体应用

　　3.1 机械电子在智能机器人中的应用

　　智能机器人，是在机械制造中，应用电脑编程技术赋予自动化设备以人的思维和动作，有广泛应用于工业生产的工业机器人、用于医学领域的康复机械手、科研教育领域的教学机器人等。在智能机器人的发展历程中，机械电子技术更多的是为其提供物质基础。智能机器人的发展历程经历了工业机器人、初级智能机器人、高级智能机器人的发展阶段。工业机器人阶段，机械电子工程是智能机器人的主体，所具有的所有功能都是基于机电技术实现的，它只能死板地按照人给它规定的程序工作，不能对所做的工作进行相应的调整;初级智能机器人阶段，机械电子工程主要对智能机器人的结构设计和控制过程起到关键作用，初级机器人本身结合了计算机科学、仿生学、心理学等，已经有了初步的在编程人设定的规则内自我调整的能力;高级人工智能阶段，机械电子工程主要对智能机器人的起到硬件方面的辅助功能，高级人工智能不仅拥有自我调整的能力，还具备了学习和总结的能力，能够自己设定规则，并在规则内进行调整[3]。

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