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试论人工智能技术在机械电子工程中的应用

发表时间：2020/11/17 来源：《基层建设》2020年第21期作者：聂军健

[导读] 摘要：机械电子工程与人工智能的有机结合，将是未来发展的大趋势，人工智能在机械电子工程中的应用需要根据机械电子的工作原理和特点，在信息的传递和信息的处理方面做好相应的工作。

        广东美的环境电器制造有限公司 528400
        摘要：机械电子工程与人工智能的有机结合，将是未来发展的大趋势，人工智能在机械电子工程中的应用需要根据机械电子的工作原理和特点，在信息的传递和信息的处理方面做好相应的工作。本文主要探究了人工智能技术在机械电子工程中的应用体现，以供参考。
        关键词：人工智能技术；机械电子工程；应用
        引言：人工智能在当前社会发展中受到广泛的关注，被称为人类的第四次工业革命，其中我国在智能芯片、信息处理、深度学习等多项人工智能技术处于世界水平。与此同时，我国的机械工程行业也随着科技的发展而在不断发生变革，并逐渐由传统的机械工程朝着智能化机械电子工程的方向发展。通过运用人工智能技术能够有效的推动机械电子工程的进一步发展，及时的查找各种机械工程故障，优化产品功能，从而确保机械电子工程智能化、高效化运转。
        一、机械电子工程与人工智能技术的简介
        机械电子工程是一门综合学科，涵盖了电子、信息、智能、管理等各个学科的内容，其核心内容主要包括机械工程、计算机技术和电子工程，并采用多模块设计，旨在发挥各种技术的最大化优势的学科。现阶段，随着智能技术的发展，其正朝着智能化的方向发展。其中，机械电子工程具有复杂的内部结构、性能效率高、体积小的特点。机械电子工程与机械工程的融合，促进了机械电子产品的流水线作业，实现了规模化生产。将人工智能与机械电子工程相融合，是机械电子工程的发展方向。
        人工智能是信息科技高度发展的时代产物，它依托计算机网络技术的发展，融合了电子信息科学、生物学、神经行为学以及心理学等多门学科，也是一门跨专业度较大的新兴学科。较为官方的定义是，人工智能是指利用计算机技术以及生物学知识搭建的人工智能系统，实现对人类行为的模仿或者研究的科学。人工智能在初级发展阶段主要运用于翻译、证明、博弈等方面；随后在计算机视觉、自然语言理解、专家系统以及机器人等方面得到了有效的应用；人工智能的第二发展阶段中，主要在知识工程建设、计算机视觉、分布式人工智能等方面取得了良好的发展，并成功应用于商业化领域；在平稳发展阶段中，人工智能朝着分布式的主体发展。
        二、机械电子工程与人工智能技术互相结合的优势
        人工智能技术与机械电子工程的结合，有助于充分的利用先进技术辅助机械电子工程的顺利实施，进一步减少人力与物力资源的消耗，充分发挥人工智能技在机械电子工程领域的保障与辅助作用，从而达到提高生产质量的目标。首先，人工智能技术与机械电子工程的结合，可以对生产现场的具体环节进行管控，极大的提高劳动生产力，提升相关设施设备的运营速度。其次，运用人工智能技术进行机械加工可以提高加工的精准度，完成复杂高精度加工的任务，消除加工操作中存在的误差问题。第三，传统的加工技术已经难以满足现代加工技术的设计标准化要求，人工智能与机械电子工程有效结合，可以提高机械电子工程的先进性，最大限度的减少工程误差，从而达到降低生产成本的目标。第四，运用人工智能技术进一步优化机械电子工程设计标准，提高行业的整体生产效率，不断促进技术革新与工程创新，实现技术设备的更新，从而拓展机械电子工程的技术领域，推动相关领域内技术的快速发展。
        三、人工智能技术在机械电子工程中的应用
        1、人工智能技术在模糊推理系统和神经网络系统的应用
        人工神经系统是神经网络系统中的主要组成部分，人工神经系统是对人的神经系统进行模仿，将各类信息以遍布的方式进行储存的电子信息系统。

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通过神经元强化系统发展过程中的智能程度，以及对数字化信息的分析和对各结构模拟，最后通过分析结论得出参与值，并在结论参与值的基础上实现相关联函数的获取。由于神经元的结构固定紧密，所以原有神经系统的智能化程度更高，可以计算复杂性较高的数字，并处理各项信息。另外，模糊推理系统的映射范围较大，相较于神经网络系统，模糊推理系统的精确度较低。当前机械电子工程可以应用模糊推理系统实现对人脑基本功能的模拟，并输出相应的语言信号，然后将这些信息进行网络化分析后可获得相应的函数值，当前电子工程机械领域对模糊推理系统应用较为广泛。
        2、人工智能技术在故障诊断的应用
        随着网络科技发展与应用，现代化经济市场竞争趋向于信息竞争，这在一定程度上加速了人类社会向信息化的转变，基于此人工智能技术日渐成熟，在机械电子工程发挥了不可替代的作用。就当前的机械电子工程而言，其对输入与输出的描述不够稳定，虽基于推导数学方程更为精准，但仍未能够满足复杂系统的描述需求，其严谨性不足。机械电子工程领域对人工智能系统的建构进一步提升了其自动化、智能化水平，通过构建故障专家系统，保证了整个工程良性运行。常规上一套完整的故障诊断专家系统包括案例库、规则库、知识处理以及人际界面等，其具备不同的功能，并在各个环节发挥着不可替代的作用。案例库主要收集专家知识及经验，为知识处理提供支持。而知识处理的价值则在于，通过组建权值计算、可信度计算等模块，对机械电子工程相关的原始信息进行处理，为故障诊断提供参考。
        3、人工智能技术在精确表达的应用
        在传统的机械工程领域，机电一体化技术在实际应用的过程中，往往会存在一定的不稳定因素，难以保证数据处理结果的准确性，对产品生产质量造成了非常严重的影响。人工智能技术的一个重要的优势就是数据处理能力比较强，系统运行比较平稳，过程表述会更加精准，能够有效降低机械电子生产制造过程中的耗时，提升企业经营效益。在具体实施的过程中，为了让人工智能技术在机械电子工程领域得到更好的应用，就需要根据特定的工作环境，输入特定的程序，建立更加符合人类思维的表述方式，将物质的价值充分发挥出来，避免传统机械电子运行中数据出错情况的发生，产品质量也可以得到保证。
        人工智能技术在自动化控制的应用
        机械电子工程传统自动化控制技术的任务控制阶段，需要建设对应的控制模型，借助动态控制方程才可保障控制质量。由于动态控制以方程比较复杂，且在应用阶段，方程的适应性较差，难以面对各类复杂工况，无法保障预算的精准性，在各类突发情况下，难以将先进技术的作用发挥出来。基于上述各类问题，通过引入人工智能技术，建设对应的控制模型，能够强化先进技术与设备的应用，实现各类生产活动的控制。人工智能系统安装有传感器，在设备运行阶段，传感器会实时监控设备运行状况，采集设备参数、运行数据，一旦发现数据异常，系统会立即报警提醒，并依据故障类型与等级，发布急停命令。
        四、结束语
        总之，人工智能技术在机械电子工程领域的应用是时代发展趋势，极大地提高了机械电子工程的发展与进步。因此，现代机械电子工程设计必须以人工智能技术的合理运用为基础，在这个过程中，加大对于技术瓶颈的研发力度，不断开拓全新的机械电子工程人工智能技术，实现两者共同发展和共同进步的研究目的。
        参考文献：
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        [2]罗炜程.机械电子工程领域中的人工智能技术应用分析[J].中国新技术新产品，2017（15）：134-135.
        [3]李向栋，胡方同.机械电子工程与人工智能的关系[J].电子技术与软件工程，2017（14）：253.