人工智能在機(jī)械電子領(lǐng)域的應(yīng)用分析

1人工智能與機(jī)械電子工程的關(guān)系

1.1人工智能技術(shù)的發(fā)展

人工智能技術(shù)的提出,為計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展提供了核心技術(shù)支持,其研究的核心是利用智能技術(shù)創(chuàng)造出人們所需要的智能化機(jī)械,也就是智械。人工智能技術(shù)的核心內(nèi)容主要涉及圖像識(shí)別與處理技術(shù)、語(yǔ)言分析及處理技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)等多個(gè)方面。人工智能技術(shù)的發(fā)展給人類(lèi)帶來(lái)了新的技術(shù)革命創(chuàng)新,為人類(lèi)的技術(shù)發(fā)展提供了更多的動(dòng)力。人工智能的不斷發(fā)展也為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的騰飛做出了不可估量的貢獻(xiàn),不僅可以帶動(dòng)市場(chǎng)消費(fèi)需求,還可以提升機(jī)械電子相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展,對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定與繁榮有著重要意義。

1.2機(jī)械電子工程的發(fā)展

和傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)品相比,機(jī)械電子產(chǎn)品擁有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小以及自動(dòng)化程度高等特點(diǎn),機(jī)械電子工程彌補(bǔ)了傳統(tǒng)機(jī)械的不足,對(duì)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展而言,起到舉足輕重的作用。機(jī)械電子工程正在逐漸被大型企業(yè)所重視和應(yīng)用。機(jī)械電子工程領(lǐng)域的發(fā)展大體可以分為三個(gè)階段:第一階段是以傳統(tǒng)手工業(yè)為勞動(dòng)力代表的階段:第二階段是機(jī)械化逐步普及,生產(chǎn)流水線逐步實(shí)施完畢:第三階段是指互聯(lián)網(wǎng)以及電子信息化的到來(lái),給機(jī)械電子工程領(lǐng)域帶來(lái)了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。目前我國(guó)正處于第三階段的中期,機(jī)械電子工程與信息化技術(shù)不斷融合發(fā)展,并且機(jī)械電子工程技術(shù)開(kāi)始向人工智能化邁進(jìn)。

1.3人工智能技術(shù)對(duì)機(jī)械電子工程的重要性

首先,人工智能技術(shù)可以提高機(jī)械電子系統(tǒng)的控制精度。機(jī)械電子工程領(lǐng)域在模塊優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中,高精度以及科學(xué)化地控制相關(guān)數(shù)據(jù)十分重要。但是,現(xiàn)實(shí)中機(jī)械電子系統(tǒng)會(huì)受到各種外界因素的干擾,很難做到控制的精確化。想要保證系統(tǒng)平穩(wěn)有效地運(yùn)行,就必須根據(jù)外界的實(shí)際情況,合理微調(diào)系統(tǒng)的功能參數(shù)。而工作人員往往無(wú)法及時(shí)觀測(cè)到問(wèn)題的出現(xiàn),也無(wú)法及時(shí)進(jìn)行處理,這就需要人工智能技術(shù)代替工作人員,有效地將人工智能技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電子系統(tǒng)中,利用人工智能神經(jīng)模式,高效且準(zhǔn)確地控制機(jī)械電子系統(tǒng),從而使機(jī)械電子系統(tǒng)可以完成各種任務(wù),提高機(jī)械電子系統(tǒng)的工作效率。

其次,人工智能技術(shù)可以使機(jī)械電子系統(tǒng)更加穩(wěn)定。機(jī)械電子系統(tǒng)作為機(jī)械電子工程中最重要的一部分,其工作性質(zhì)主要是數(shù)據(jù)信息的輸入和輸出,系統(tǒng)本身存在著不穩(wěn)定因素,這些不穩(wěn)定因素會(huì)造成機(jī)械電子系統(tǒng)無(wú)法發(fā)揮出系統(tǒng)全部功能,使得工作效率無(wú)法達(dá)到最大化,直接影響企業(yè)的效益。要想科學(xué)解決機(jī)械電子系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素,傳統(tǒng)的解析式方法無(wú)法完全改善此問(wèn)題,對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性提高的幫助不大,無(wú)法精準(zhǔn)控制機(jī)械電子系統(tǒng)。所以,為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,就要積極地與人工智能技術(shù)結(jié)合,提高機(jī)械電子系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)的能力,幫助機(jī)械電子系統(tǒng)高效、快速地進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入、處理、輸出等工作,從而提高其穩(wěn)定性。人工智能技術(shù)可以有效處理復(fù)雜以及大量的系統(tǒng)數(shù)據(jù),人工智能技術(shù)與機(jī)械電子系統(tǒng)的融合可以保障機(jī)械電子系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地工作。

2人工智能在機(jī)械電子領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1人工智能在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)中的應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)用核心就是人工神經(jīng)系統(tǒng),其主要是利用模仿人類(lèi)的神經(jīng)元系統(tǒng)建立成所需功能的電子信息系統(tǒng),模擬人類(lèi)神經(jīng)系統(tǒng)遍布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。針對(duì)人類(lèi)神經(jīng)元的模擬,使得人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在工作過(guò)程中愈加智能化。人工神經(jīng)系統(tǒng)的具體表現(xiàn)有,模擬神經(jīng)元鏈接結(jié)構(gòu),對(duì)其數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析,從而獲得參數(shù)值,并且以此構(gòu)建相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。人工神經(jīng)系統(tǒng)的緊密結(jié)構(gòu)致使神經(jīng)元系統(tǒng)整體非常智能化,可以在較短的時(shí)間內(nèi)計(jì)算復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式,并處理各種復(fù)雜的信息。模糊推理系統(tǒng)也是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個(gè)分支,以模糊集合理論為依托創(chuàng)建一整套系統(tǒng),和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不同的是,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的聯(lián)系方式,而模糊推理系統(tǒng)采用的是區(qū)域之間的聯(lián)系方式。因此,可以發(fā)現(xiàn)模糊推理系統(tǒng)的精度比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要低一些。目前機(jī)械電子工程領(lǐng)域采用模糊推理系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單模擬一些人腦的功能信息,利用模糊推理系統(tǒng)對(duì)人腦的簡(jiǎn)單功能模擬可以直接輸出語(yǔ)言信息,這些信息經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)化處理之后可以獲得函數(shù)值。目前模糊推理系統(tǒng)是機(jī)械電子工程中使用較廣的一種系統(tǒng)。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,例如飛機(jī)動(dòng)力地面模擬控制系統(tǒng)與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用,控制原理為飛機(jī)地面模擬系統(tǒng)。創(chuàng)建完整的模擬系統(tǒng)之前先把電氣、液壓、機(jī)械等技術(shù)進(jìn)行整理和融合,飛機(jī)中的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)被模擬的液壓伺服系統(tǒng)所取代,這樣可以對(duì)飛機(jī)的整體性能展開(kāi)試驗(yàn),液壓伺服系統(tǒng)可以為模擬控制系統(tǒng)提供模擬飛行的推動(dòng)力。將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與地面模擬控制系統(tǒng)融合之后,可以解決原有復(fù)雜系統(tǒng)所帶來(lái)的無(wú)法全面模擬控制的弊端,系統(tǒng)的融合可以創(chuàng)建完整的飛行動(dòng)力模擬系統(tǒng)。

2.2人工智能在工業(yè)焊接機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用

將人工智能技術(shù)應(yīng)用于焊接機(jī)器人領(lǐng)域,可以提高焊接機(jī)器人的制造先進(jìn)性,同時(shí)降低焊接機(jī)器人工作的生產(chǎn)成本,因此該技術(shù)應(yīng)用十分廣泛。企業(yè)有必要增強(qiáng)焊接機(jī)器人與人工智能技術(shù)的融合,從而提高焊接機(jī)器人的工作效率以及工作質(zhì)量,降低焊接機(jī)器人的加工成本,使焊接機(jī)器人應(yīng)用范圍更加廣泛。焊接機(jī)器人可以使用接觸式傳感或電弧式傳感對(duì)待焊接零件進(jìn)行在線監(jiān)測(cè),能夠直接控制焊縫的質(zhì)量,保證焊縫的質(zhì)量達(dá)到工業(yè)要求。焊接機(jī)器人可以利用超聲波或者磁粉探傷等技術(shù)對(duì)待焊接工件進(jìn)行在線檢測(cè),直接找出焊接過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷,及時(shí)對(duì)其進(jìn)行更正,同時(shí)也可以實(shí)時(shí)對(duì)焊接誤差進(jìn)行補(bǔ)償,從而使焊接零件達(dá)到焊接標(biāo)準(zhǔn)。焊接機(jī)器人可以有針對(duì)性地對(duì)焊接接頭進(jìn)行檢測(cè),判斷出焊接機(jī)器人的接頭質(zhì)量情況,保證焊接接頭的完整性,使零件焊接表面更加光潔,減少焊接飛濺,提高焊縫的飽滿度。

2.3人工智能在專(zhuān)家控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

所謂專(zhuān)家控制系統(tǒng),是指可以實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理的控制系統(tǒng),在所屬行業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)整合的基礎(chǔ)上,將這些融入到系統(tǒng)中可以獲得更好的控制效果。專(zhuān)家控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,以計(jì)算機(jī)為控制核心,創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)以及控制模型?？刂葡到y(tǒng)對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析,并將分析結(jié)果以信號(hào)的形式發(fā)送給控制中心,控制中心需要確定求解機(jī)制,該求解機(jī)制的公式為:

在完成求解方程后,控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員分析系統(tǒng)的控制效果,在此基礎(chǔ)上寫(xiě)入系統(tǒng)的控制代碼。在控制中心處理數(shù)據(jù)過(guò)程中,還需要人為輸入各種控制系統(tǒng)參數(shù),這樣才能對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行合理控制。需要注意的是,控制效果推理工作需建立在正向推理基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)人員基于對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的應(yīng)用完成對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述,人工智能技術(shù)可以促進(jìn)機(jī)械電子工程領(lǐng)域的不斷發(fā)展,提高人們的生活質(zhì)量,因此,人工智能技術(shù)對(duì)機(jī)械電子工程而言是提高其整體水平的一條捷徑。人工智能技術(shù)仍然需要大量的研究人員對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充和完善,只有將人工智能技術(shù)充分融合到機(jī)械電子工程領(lǐng)域,才能使機(jī)械電子工程發(fā)展邁向新的臺(tái)階。