机械电子工程中的人工智能应用之研究

卢宇

摘   要：近年来，随着计算机网络和信息技术的快速发展，推动了人工智能的逐步完善，由此使得人工智能的应用领域随之进一步拓宽。在机械电子工程中，人工智能获得越来越广泛的应用，机械电子系统及相关产品的性能大幅度提升。基于此点，本文从机械电子工程的发展现状分析入手，论述了人工智能在机械电子工程领域中的应用。

关键词：机械电子  人工智能  系统

中图分类号：TP18                                   文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）04（c）-0008-02

1  机械电子工程的发展现状分析

现代机械电子工程是一门涵盖内容较多、涉及面较广的科学，其归属于机电一体化的范畴，它的发展经历以下几个阶段：一是初级阶段。在这个阶段，机械电子工程仅仅是一个雏形，很多方面尚不成熟，存在诸多的问题，如手工操作的限制条件较多，生产效率不高等等。二是完善阶段。在这个阶段，机械电子工程从传统的手工作业逐步向机械化方向过渡，生产过程实现了流水化作业，不仅减轻了工人的劳动量，而且生产效率也随之获得大幅度提升，产品的精度得到有效保障。然而，由于流水线只能对标准件进行加工，而市场需求的变化，对产品提出了更高的要求，这种模式的弊端随之显现。三是成熟阶段。随着人工智能技术的不断完善，其在机械电子工程领域得到越来越广泛的应用，由此使得机械电子工程随之进入了成熟阶段。在人工智能下，機械电子产品的功能变得更加强大，体积大幅度缩小，从而使其可以满足市场的各种需求。现如今的机械电子工程与人工智能之间的关系越来越密切，后者已经成为前者强有力的技术支撑。

2  人工智能在机械电子工程领域中的应用

2.1 人工智能的应用优势

人工智能简称AI，是一门综合性较强的学科，计算机技术是人工智能的核心。人工智能的应用，为信息交互提供了条件，信息的传递速度得到大幅度提升;由于人工智能的核心是计算机，从而使其具备了极其强大的计算能力，可对庞大的数据进行计算整合，整个过程耗时较短;网络技术在人工智能中的应用，为人工智能的发展创造了更大的空间，其各方面的技术优势也随之逐步显现。

2.2 人工智能在机械电子工程中的具体应用

随着人工智能的快速发展，使其相关的技术日益完善，在机械电子工程中的应用范围越来越广，较具代表性的应用体现在如下几个方面。

2.2.1 对象识别

在机械电子工程中，可以对人工智能中的对象识别和三维激光扫描等技术进行运用，由此可实现对作业对象的自动辨识，这样便能够满足不同工况下的作业需要。人工智能中的对象识别是凭借相关的智能控制系统来完成的，整个识别过程可以分为两个部分，即分类和检测，前者可用于对象的判断，后者能获得该对象的具体位置和大小。三维激光扫描可完成实景的复制，能够提供扫描物体的三维点云数据，进而得到高精度的模型。借助三维激光扫描仪能够在较短的时间内，快速完成扫描作业，大幅度提升了测量结果的准确性。

2.2.2 导航系统

在机械电子工程中，可对人工智能中的导航系统进行应用，由此可对各种不同的工作环境进行精确的勘测。人工智能导航能够实现对导航目标的准确测量，通过传感器的运用，不但可对工作方向进行规定，而且还能对工作速度进行调节，借助传感器的协调能力，可大幅度提升数据测量结果的精确度，由此为机械电子工程各项工作的开展提供了强有力的技术支撑。在实际应用中，传感器能够对机械电子工程相关的工作轨迹进行记录，如果工作轨迹出现偏差，传感器会将数据发送给控制系统，当控制系统接收到异常数据后，通过分析处理，会输出调控指令，从而对偏差进行调整，由此确保了工作的正常进行。此外，在一些特殊的环境中，如黑暗环境，可利用光学反射原理，借助光线的反射特点，对机械电子设施的运行轨迹进行跟踪，通过标记的方法，将复杂的轨迹记录下来，由此除了能够改善作业环境之外，还能避免失误的问题发生。导航系统在机械电子工程中的运用，实现了不同工况下的智能化控制。

2.2.3 输入与输出

信息技术是人工智能的一个重要组成部分，随着信息技术的快速发展，使人工智能在机械电子工程的建模中得到越来越广泛的应用。从机械电子系统的结构上看，由于含有大量的元件和电路，从而使得系统结构较为复杂，对于复杂程度较高的系统而言，其运行稳定性一般都比较差，在这一前提下，输入/输出系统的问题随之增多。通过人工智能技术的应用，可以简化规则库的建立和数学方程推导等过程，由此能够使机械电子系统输入/输出变得更加方便、快捷。

2.2.4 精确操作

对于人工智能而言，其之所以能够在诸多领域中获得越来越广泛的应用，与自身所具备的强大计算能力和逻辑性有着密不可分的关联，正是人工智能的这一特性，使其可以有效解决复杂系统的操控问题。从目前的情况上看，绝大部分机械电子工程都是复杂程度较高的系统，虽然这种系统的各方面功能十分强大，但是操控难度也比较大。通过人工智能的应用，可使系统按照实际的操作任务和具体的目标，进行快速运算，进而从各种操作方法中选取出最为适宜的一种，这样便可达到最佳的操作效果，实现了精确操作的目标。

2.2.5 诊断流程优化

可在机械电子产品诊断中，对人工智能进行合理应用，以此来实现诊断流程的优化。复杂程度高是机械电子系统的主要特征之一，由此使得诊断过程相对复杂，耗时较长，不利于工作效率的提升。通过人工智能的应用，可对机械电子系统中的相关数据进行有效整合，借助数据挖掘技术，可以从大量的数据中找出有价值的信息，从而为诊断提供详实、可靠的依据。同时，利用函数连接的方法，可使数值运算精度显著提升，可以快速准确地找到问题的根源，解决了诊断耗时长的问题。

2.2.6 简化计算

机械电子工程的生产制造过程相对比较繁琐，大体上需要完成三个过程，即建模、论证、生产加工，每一个过程都需要进行大量的计算，如果采用传统的方法，要针对每个环节配备足够的人员，不但工作效率低，而且还可能出现计算错误。通过人工智能的运用，借助其强大的计算能力，可以使整个计算过程得以简化，只要保证输入数据的准确性，便可在较短的时间内获得正确的计算结果，不但减轻了工足量，而且还使工作效率获得大幅度提升，更为重要的是结论的准确性得到了保障。

3  结语

综上所述，机械电子工程在人工智能技术的支撑下进入了成熟阶段，人工智能在机械电子工程领域中的应用也越来越广泛，由此使得机械电子系统及产品的性能获得大幅度提升。在未来一段时期，应当进一步加大对人工智能相关技术的研究力度，除对现有的技术进行逐步完善之外，还应加快开发一些新的技术，从而使其更好地为机械电子工程服务。

参考文献

[1] 刘祥斌.智能控制工程在机械电子工程中的应用[J].科技传播，2019（2）：43-45.

[2] 张代宇.机械电子工程行业现状分析及未来发展趋势[J].中小企业管理与科技（上旬刊） ，2019（2）：56-58.

[3] 王钦凯.以海尔CPS系统的应用为例浅析人工智能在机械工程的应用前景[J].中国战略新兴产业，2018（2）：39-42.

[4] 姚森瀚.基于智能控制工程在机械电子工程中的应用分析[J].科技风，2018（8）：103-105.