時(shí)間:2023-12-13 15:06:16
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摘要:機(jī)械電子工程與人工智能的結(jié)合是機(jī)械電子工程的必然發(fā)展趨勢(shì),如今人工智能在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用越來越廣泛,兩者的結(jié)合將使機(jī)械電子工程的自動(dòng)化和智能化水平進(jìn)一步提高,同時(shí)也有利于人工高智能的更好發(fā)展。本文將對(duì)機(jī)械電子工程與人工智能的各自特點(diǎn)以及歷史發(fā)展進(jìn)行簡要分析,著重探討機(jī)械電子工程與人工智能之間的相互關(guān)系。
關(guān)鍵詞:機(jī)械電子工程;人工智能;關(guān)系
機(jī)械工程的每一次發(fā)展都帶動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)水平的顯著提升,機(jī)械電子工程通過融入電子技術(shù),使其突破了機(jī)械工程的局限性,能夠完成傳統(tǒng)機(jī)械工程難以完成的復(fù)雜工作任務(wù),同時(shí)也降低了對(duì)人員操作的依賴性。隨著機(jī)械電子工程的不斷成熟以及人工智能的快速發(fā)展,兩者的結(jié)合應(yīng)用得到了廣泛重視,機(jī)械電子工程的智能化方向發(fā)展,將使其技術(shù)水平得到進(jìn)一步提升,滿足工業(yè)生產(chǎn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的多元化需求。
1機(jī)械電子工程的發(fā)展過程及技術(shù)特點(diǎn)
1.1發(fā)展歷程
機(jī)械電子工程在其發(fā)展的最初階段,沒有受到相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高度重視,由于缺乏資源支持,技術(shù)水平提升緩慢,許多機(jī)械電子產(chǎn)品都需要通過手工制作,使其發(fā)展受到較大限制。隨著機(jī)械電子工程的工業(yè)化水平不斷提升,其技術(shù)價(jià)值逐漸顯露出來,通過機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的相互結(jié)合,能夠有效提升傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的功能和性能。因此機(jī)械電子工程逐漸開始受到重視,并實(shí)現(xiàn)了流水線生產(chǎn)。但從目前生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)水平來看,雖然我國引進(jìn)了國外標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線,但生產(chǎn)能力與市場(chǎng)需求相比還較為落后。
1.2技術(shù)特點(diǎn)
機(jī)械電子工程的主要特點(diǎn)是綜合性強(qiáng),具有跨學(xué)科性,涉及到機(jī)械、電子技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域,雖然在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)仍以機(jī)械為主,但電子技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)揮出了越來越重要的作用。還需要根據(jù)系統(tǒng)配置需求和生產(chǎn)目標(biāo),綜合利用其它科學(xué)技術(shù)。因此,在機(jī)械電子工程的設(shè)計(jì)過程中,通常采用從上至下的設(shè)計(jì)策略,將不同領(lǐng)域的技術(shù)模塊相互結(jié)合,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中產(chǎn)品的功能和性能要求。相比于傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品,應(yīng)用多門先進(jìn)技術(shù)的機(jī)械電子產(chǎn)品在外觀結(jié)構(gòu)上更加小巧、精致,內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,產(chǎn)品功能和性能都得到了極大提升。
2人工智能的三個(gè)發(fā)展階段及發(fā)展前景
2.1三個(gè)發(fā)展階段
截止到目前為止,人工智能歷經(jīng)了三個(gè)發(fā)展階段,在其技術(shù)萌芽階段,人工智能發(fā)展緩慢,但是在這一階段為人工智能的后續(xù)發(fā)展積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)。第一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)的誕生加快了人工智能的發(fā)展速度,但是在該階段的研究仍未取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。從1956年開始,隨著人工智能命題的首次提出,人工智能進(jìn)入第一個(gè)發(fā)展階段,其基本原理和博弈原理得到證明,解放了技術(shù)思想,為人工智能的后續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的理論支持。1977年,第五屆人工智能會(huì)議的成功召開使人工智能進(jìn)入第二發(fā)展階段,其技術(shù)應(yīng)用得到快速發(fā)展,并與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合,取得了重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。近年來,人工智能的發(fā)展受到了越來越多的關(guān)注,具有良好的發(fā)展前景。
2.2發(fā)展前景
人工智能以計(jì)算機(jī)為依托,不斷延伸自身的智能性,深度挖掘計(jì)算機(jī)功能的各種可能,是21世紀(jì)以來最具有發(fā)展前景的學(xué)科之一。人工智能學(xué)科以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),立足于心理學(xué)、信息論等多個(gè)領(lǐng)域知識(shí),吸收了許多其他學(xué)科的特點(diǎn),同時(shí)也推動(dòng)了其他學(xué)科的更好發(fā)展,是一門極具發(fā)展?jié)摿Φ那把貙W(xué)科。人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的應(yīng)用,將彌補(bǔ)機(jī)械電子工程的不足,促進(jìn)機(jī)械電子工程的更好發(fā)展。
3機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系探究
3.1應(yīng)用差異性
人工智能的應(yīng)用需要以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為依托,因此無法通過其他途徑在機(jī)械電子工程中得到應(yīng)用只有對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行人工的指令轉(zhuǎn)變,才能在機(jī)械電子工程中實(shí)現(xiàn)智能化控制。而計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行是以數(shù)據(jù)分析和計(jì)算為基礎(chǔ)的,一旦在數(shù)據(jù)處理過程中出現(xiàn)問題,就會(huì)導(dǎo)致人工智能控制失誤,進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械電子工程的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)生崩潰。因此,人工智能在機(jī)械電子工程中具有一定的應(yīng)用差異性。
3.2綜合性補(bǔ)充
機(jī)械電子工程采用模塊化設(shè)計(jì)方式,每個(gè)模塊的功能特點(diǎn)較為固定,而現(xiàn)代機(jī)械電子工程對(duì)其功能的多元化需求不斷提高,一些綜合需要人工智能提供支持。因此,人工智能技術(shù)可以對(duì)機(jī)械電子工程進(jìn)行綜合性補(bǔ)充,通過其自身的綜合操作功能,為機(jī)械電子工程的多元化工程實(shí)現(xiàn)提供輔助。比如目前較為成熟的模型推理系統(tǒng)就是兩者相互結(jié)合的典型例子,也是人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中應(yīng)用的正確方法。目前人工智能中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過對(duì)人體神經(jīng)進(jìn)行模仿,使其技術(shù)水平更進(jìn)一步,在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械電子工程各個(gè)功能模塊的完整控制,使二者更加完美的結(jié)合。
3.3不穩(wěn)定性處理及精度控制
不穩(wěn)定性是機(jī)械電子工程存在的主要缺陷之一,其系統(tǒng)本質(zhì)以及輸入、輸出關(guān)系決定了機(jī)械電子工程的不穩(wěn)定性,對(duì)其各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)及正常使用產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。在傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程中,主要采用解析法對(duì)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,但這種控制方法無法做到精確控制,因此對(duì)不穩(wěn)定性的調(diào)節(jié)能力有限。人工智能技術(shù)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、高效處理,可以很好的彌補(bǔ)機(jī)械電子工程的這一缺陷。可以采用人工職能的神經(jīng)模式對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)進(jìn)行精確化控制,為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。
4結(jié)束語
綜上所述,機(jī)械電子工程與人工智能都經(jīng)歷了較為漫長的發(fā)展過程,都整合了大量相關(guān)學(xué)科,具有較強(qiáng)的綜合性。針對(duì)于電子機(jī)械工程目前存在的功能多元化需求和系統(tǒng)不穩(wěn)定性缺陷,人工智能技術(shù)可以對(duì)其進(jìn)行有效彌補(bǔ),促進(jìn)機(jī)械電子工程的更好發(fā)展。因此,應(yīng)加大力度促進(jìn)機(jī)械電子工程與人工智能的相互融合,使人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
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機(jī)械電子工程專業(yè)俗稱機(jī)電一體化,是機(jī)械工程與自動(dòng)化的一種,也是目前最具前景的一種技術(shù)方向。機(jī)械電子系統(tǒng)早已在我們的日常生活中廣泛應(yīng)用。機(jī)械電子工程專業(yè)包括基礎(chǔ)理論知識(shí)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造方法,計(jì)算機(jī)軟硬件應(yīng)用能力,能承擔(dān)各類機(jī)電產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和開發(fā)工作。機(jī)械電子不僅僅局限于機(jī)械制造某個(gè)固定的方向,它同時(shí)還受到該領(lǐng)域所有分支學(xué)科的影響。由此可見,它是一種系統(tǒng)性與整體性極強(qiáng)的一種技術(shù)。對(duì)它進(jìn)行研究不僅要研究它本身,還有其他與之相關(guān)的一些專業(yè)技術(shù)。
1.1機(jī)械技術(shù)
機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ),機(jī)械技術(shù)的關(guān)鍵在于與一體化技術(shù)匹配。機(jī)電一體化技術(shù)是一種高新技術(shù),與之結(jié)合能提升機(jī)電產(chǎn)品性能。
1.2計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)
其中信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)。
1.3系統(tǒng)技術(shù)
系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù),從整體和部分兩方面看出發(fā),將總體細(xì)分為各個(gè)微小的部分。系統(tǒng)技術(shù)中尤為重要的就是接口技術(shù),它實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)各部分的有機(jī)連接。
2機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展的背景
第二次工業(yè)革命以后,科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,各國的科技在一定程度上都取得了進(jìn)步。改革開放后,我國徹底打開了國門,與世界各國聯(lián)系緊密。在與世界各國的交流中,我國引進(jìn)了外國先進(jìn)技術(shù)以此發(fā)展本國科技,為機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。隨后我國教育發(fā)展顯著,我國國民的知識(shí)水平與學(xué)術(shù)素養(yǎng)普遍提高,為機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展提供了人才支持。20世紀(jì)90年代以來,黨和國家一直貫徹落實(shí)“科技興國,人才強(qiáng)國”戰(zhàn)略,鼓勵(lì)發(fā)展科技培養(yǎng)人才,為我國科技的發(fā)展提供了強(qiáng)大的資金支持與相應(yīng)的政策鼓勵(lì),給機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展提供了不少的機(jī)遇。
3機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)械電子技術(shù)是現(xiàn)代科技發(fā)展的產(chǎn)物,它伴隨著現(xiàn)代科技產(chǎn)生。隨著創(chuàng)新觀念的深入人心,機(jī)械電子技術(shù)也不斷的發(fā)展創(chuàng)新。與以往相比變得更加的智能化、人性化以及網(wǎng)絡(luò)化。
3.1智能化
智能化是指機(jī)電產(chǎn)品應(yīng)該有一定的智能,使它能夠根據(jù)各種不同的情況進(jìn)行科學(xué)判斷,判斷過后能夠?qū)@些問題進(jìn)行進(jìn)行相應(yīng)的處理。例如美的最新的物聯(lián)網(wǎng)“云空調(diào)”,能夠利用二維碼、溫濕度傳感器等能夠隨時(shí)隨地采集空調(diào)的動(dòng)態(tài)信息,再通過射頻、WI-FI技術(shù)3G、Internet網(wǎng)絡(luò)將空調(diào)的信息實(shí)時(shí)進(jìn)行傳遞,使得用戶能夠使用手機(jī)、iPad、電腦等設(shè)備對(duì)空調(diào)進(jìn)行遠(yuǎn)程狀態(tài)查詢與控制。初次之外還新増了手機(jī)遙控器,它集成了智能語音控制系統(tǒng),讓控制空調(diào)也是種享受。未來手機(jī)遙控器還將集成溫、濕度等環(huán)境舒適度控制,實(shí)時(shí)顯示您身處環(huán)境的溫度、濕度,并會(huì)對(duì)您身處環(huán)境的舒適度進(jìn)行評(píng)價(jià),您可以根據(jù)反饋及時(shí)調(diào)節(jié)溫度和濕度,幫助您和家人監(jiān)控房間環(huán)境,呵護(hù)舒適健康。
3.2人性化
機(jī)電產(chǎn)品的服務(wù)對(duì)象是人,所以它們應(yīng)該與人們的實(shí)際需求相連接。人們的行為動(dòng)作往往表現(xiàn)了他們不同的心理活動(dòng)或?qū)嶋H需求。機(jī)電產(chǎn)品應(yīng)該自此出發(fā),更好的服務(wù)于人類。例如Iphone6s新増了3DTouch的功能,在屏幕下方増加了壓力感應(yīng),從而可以檢測(cè)平時(shí)手指按壓屏幕的力度,然后系統(tǒng)可以識(shí)別到壓力強(qiáng)度,再給出相應(yīng)的選項(xiàng)。下面簡單介紹下在iPhone6S3DTouch操作的方法,以及設(shè)置選項(xiàng)。對(duì)于3DTouch功能而言,當(dāng)然自家的應(yīng)用肯定都是率先支持這個(gè)功能的。只要用力按下屏幕上應(yīng)用圖標(biāo),就可以看到額外的功能選項(xiàng),就好比在電腦上右鍵的選項(xiàng)功能。在使用3DTouch前,你自然需要先掌握如何開關(guān)調(diào)節(jié)它。
3.3網(wǎng)絡(luò)化
隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起和普遍發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了我們的生活并發(fā)揮著重大的作用。網(wǎng)絡(luò)化是時(shí)展趨勢(shì),因此我各種電子產(chǎn)品都趨于網(wǎng)絡(luò)化。智能手機(jī)的興起就是手機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的一個(gè)重要體現(xiàn),隨后出現(xiàn)的平板電腦以及家用電視機(jī)也日漸網(wǎng)絡(luò)化,這不僅為人們的生活提供了便利,也促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。由此可見,發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化是順應(yīng)時(shí)代潮流之舉。
4機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展前景
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為我們帶來了一個(gè)信息化時(shí)代,我們四周充斥著機(jī)電產(chǎn)品,它們占據(jù)了我們的生活。離開了它們我們就與世界脫節(jié)了。這種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景是巨大的。他帶來了新的就業(yè)機(jī)會(huì)也帶來了新的經(jīng)濟(jì)増長點(diǎn)。手機(jī)的迅猛發(fā)展使得我國國產(chǎn)手機(jī)層出不窮,早先的小米、步步高到后來興起的華為。開始并不被國人看好,華為更被成為盜版“三星”。國人不屑的華為一直在上下求索,探尋自身的發(fā)展道路。隨后開辟國外市場(chǎng),外國人甚至把華為視作高性能的好手機(jī)。為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入了新動(dòng)力,這正印證了“科技是第一生產(chǎn)力”的說法。另外,與之相伴的一些企業(yè)例如富士康等也為就業(yè)者提供了不少就業(yè)機(jī)會(huì),増加了不少的就業(yè)崗位,一定程度上降低了失業(yè)率,相對(duì)緩解了就業(yè)壓力。
【關(guān)鍵詞】 機(jī)械電子 人工智能技術(shù) 結(jié)合性研究
科學(xué)技術(shù)在國民經(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)控制問題的機(jī)械電子系統(tǒng)非常的具有重要現(xiàn)實(shí)意義,國家對(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)來說比較簡單的系統(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)則是通過對(duì)人腦的功能進(jìn)行,進(jìn)而達(dá)到對(duì)語言信號(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)來說比較高,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,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,盡管通過推導(dǎo)數(shù)學(xué)方程或者采用建設(shè)規(guī)則庫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)來實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程的改革。模糊推理系統(tǒng)通過采用合理規(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,主要通過神經(jīng)控制以及網(wǎng)絡(luò)控制來實(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,才能保障我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展,并且使得我國在未來的國與國之間的競(jìng)爭中具備相當(dāng)?shù)目萍家约敖?jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)。
4 結(jié)語
在市場(chǎng)競(jìng)爭白熱化和經(jīng)濟(jì)全球化的日漸嚴(yán)峻國際形勢(shì)下,創(chuàng)新能力逐漸成為了一個(gè)國家的的根本核心競(jìng)爭力,而對(duì)于我國目前的情況來說,影響我國技術(shù)創(chuàng)新能力強(qiáng)弱的主要因素是我國在各項(xiàng)創(chuàng)新資源上的配置、利用和開發(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):
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關(guān)鍵詞:控制工程;機(jī)械電子工程;運(yùn)用分析;科學(xué)技術(shù)
隨著時(shí)代的發(fā)展,人類各方面的文明都在進(jìn)步[1]。因此,在能源、資源、人力、物力等方面的消耗都是需要巨額的消費(fèi),間接地促進(jìn)了我國在經(jīng)濟(jì)、能源上的發(fā)展水平。與傳統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)相比,電子技術(shù)的發(fā)展為自動(dòng)化機(jī)械工程帶來了無限的光輝,不僅促進(jìn)了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)向高科技方向發(fā)展,傳統(tǒng)技術(shù)與新科技的結(jié)合會(huì)快速促進(jìn)控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用分析,進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械電子工程工業(yè)的發(fā)展。
一、機(jī)械電子工程中控制工程的簡述
控制工程主要是以工程控制為理論,重點(diǎn)結(jié)合當(dāng)代的高科技發(fā)展與革新,以解決自動(dòng)化機(jī)械電子工程中的實(shí)際問題為首要目標(biāo),進(jìn)行機(jī)械電子工程中控制工程的研究與分析。控制工程在科學(xué)領(lǐng)域的各個(gè)學(xué)科中都有廣泛的利用,不僅可以促進(jìn)機(jī)械電子工程的科技發(fā)展,還能夠有效的加快機(jī)械電子在國際科學(xué)市場(chǎng)上的影響力和效益。1、控制工程的產(chǎn)生隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類生活條件發(fā)展壯大,行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展亦是突飛猛進(jìn),各領(lǐng)域的發(fā)展都在加快步伐,不僅促進(jìn)了控制工程在其行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展,還間接地促進(jìn)了科技的進(jìn)步,因此控制工程在機(jī)械電子工程中的運(yùn)用也隨著時(shí)代的進(jìn)步而進(jìn)步。比起傳統(tǒng)的工藝工程,當(dāng)代的機(jī)械電子工程已經(jīng)在技術(shù)上有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。傳統(tǒng)的控制工程主要依靠手工工藝的技術(shù),發(fā)展速度慢,工作效率低,不能達(dá)到企業(yè)所需的目標(biāo)與需求。而電子計(jì)算機(jī)的誕生則恰恰為電子機(jī)械控制工程帶來了新的挑戰(zhàn),并且再一定程度上為傳統(tǒng)控制工程打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。信息時(shí)代的發(fā)展與傳統(tǒng)技藝的結(jié)合大大促進(jìn)了機(jī)械電子工程的發(fā)展,沒有信息時(shí)代技術(shù)就不可能存在機(jī)械電子工程的產(chǎn)生。2、控制工程在機(jī)械電子工程的應(yīng)用我國科學(xué)技術(shù)進(jìn)步速度快,在科技和經(jīng)濟(jì)方面的發(fā)展和變化巨大,但我國仍處于發(fā)展中階段[2]。無論是在技術(shù)還是在經(jīng)濟(jì)上都與發(fā)達(dá)國家相去甚遠(yuǎn),存在不小的差距[3]。因此,處于發(fā)展中國家的中國還是要堅(jiān)持不懈地進(jìn)行控制工程的分析和研究。為應(yīng)對(duì)這一難題,國家也需要作出相關(guān)努力,對(duì)于技術(shù)相關(guān)工作人員要組織相關(guān)專業(yè)隊(duì)伍,并由國家提供工作環(huán)境以及工作創(chuàng)造條件,供研究創(chuàng)新者使用,為我國創(chuàng)造出先進(jìn)的機(jī)械電子工藝工程,提高我國在機(jī)械自動(dòng)化行業(yè)的國際地位與國際影響力。
二、機(jī)械電子工程的應(yīng)用
當(dāng)今的社會(huì)已經(jīng)逐漸形成一個(gè)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的流程,效益是一個(gè)公司或者企業(yè)、行業(yè)的必備的要素,自動(dòng)化控制系統(tǒng)因此也得到了廣泛的認(rèn)可和利用,并且能夠在一定程度上為公司、企業(yè)、行業(yè)甚至國家層面帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和科技上的效益。因此,控制工程要一直不斷地更新和發(fā)展才能夠在社會(huì)市場(chǎng)上立于不敗之地,為社會(huì)市場(chǎng)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益。1、自動(dòng)化的集成自動(dòng)化技術(shù)的集成是控制工程在機(jī)械電子工程中的一項(xiàng)重要運(yùn)用,集成技術(shù)主要通過整合分析對(duì)原有的通信技術(shù)以及科學(xué)技術(shù)進(jìn)行規(guī)整和修改,對(duì)其中精華部分進(jìn)行保留,糟粕部分進(jìn)行摒棄,使得其中的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)變得更加完善與合理,高效地運(yùn)用于機(jī)械電子工程中的控制工程領(lǐng)域內(nèi)。除此之外,想要加快機(jī)械電子工藝進(jìn)程就要充分借鑒國外先進(jìn)技術(shù),加強(qiáng)與國外的信息交流與科技交流,計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械自動(dòng)化電子工程中的控制工程的作用非常重要,是自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ),只有加強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),完善科技的整體設(shè)備與器材,才能有效解決自動(dòng)化進(jìn)程中出現(xiàn)的各種問題。2、控制工程發(fā)展前景在未來的科學(xué)技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中,控制工程的作用會(huì)越來越大,在機(jī)械電子工程中所占比例會(huì)日趨增大,其對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)是一項(xiàng)基本技術(shù),是其他學(xué)科和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。隨著世界各國都在加快科技發(fā)展進(jìn)程,國際之間的科技競(jìng)爭越來越激烈,只有在技術(shù)工藝上加強(qiáng)才能夠使得控制工程發(fā)展領(lǐng)域越來越廣闊。當(dāng)然,在發(fā)展的同時(shí)也要保持環(huán)境的衛(wèi)生,盡量避免噪聲、輻射、環(huán)境等污染的產(chǎn)生,從污染源、傳播途徑、阻斷方式等方面進(jìn)行考慮,在最大程度生對(duì)其進(jìn)行遏制。只有實(shí)現(xiàn)了環(huán)境的清潔,將環(huán)境保護(hù)作為首要任務(wù),才能將可持續(xù)發(fā)展進(jìn)行下去,促進(jìn)控制工程在機(jī)械電子工程中的有益發(fā)展。相關(guān)環(huán)境局負(fù)責(zé)人員要加強(qiáng)企業(yè)在環(huán)境衛(wèi)生方面的監(jiān)督力度,禁止污染環(huán)境現(xiàn)象的發(fā)生,一經(jīng)發(fā)現(xiàn),立即對(duì)其進(jìn)行行政處罰和道德批評(píng)。
三、結(jié)束語
隨著時(shí)展,科學(xué)技術(shù)發(fā)展日趨成熟,控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用越來越廣泛[4]。機(jī)械工程師關(guān)系到我國行業(yè)發(fā)展和國際綜合實(shí)力的重要的一部分,機(jī)械工程的發(fā)展程度直接影響到了我國科技的發(fā)展和國際市場(chǎng)上的地位。因此,只有加快科學(xué)技術(shù)的步伐與進(jìn)程才會(huì)促進(jìn)控制工程在機(jī)械電子工程中的地位與發(fā)展。控制工程的技術(shù)固然得到相應(yīng)的提高,但是也存在著許多不安全的隱患因素的存在,例如,自動(dòng)化工程的實(shí)施為人類生活帶來了惡劣的輻射影響,噪聲污染、環(huán)境污染等等,這些都對(duì)人類文明生活等都帶來了一定程度上的負(fù)面影響。相關(guān)工作人員只有加強(qiáng)對(duì)技術(shù)造成的后果進(jìn)行清潔處理,才能夠更加有效地加強(qiáng)控制工程的智能化和自動(dòng)化,使控制工程的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性快速提高。相關(guān)工作人員要適當(dāng)提高警惕,加強(qiáng)管理,針對(duì)當(dāng)下的現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行強(qiáng)有力的解決措施以及改善方案。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:機(jī)械電子工程;人工智能;電子技術(shù);機(jī)械工程;信息傳遞
作者簡介:王亮(1982-),男,漢族,內(nèi)蒙古呼倫貝爾市人,助理工程師,學(xué)士,單位:呼倫貝爾市生產(chǎn)力促進(jìn)中心,研究方向:電子工程
機(jī)械電子工程是結(jié)合了機(jī)械工程與電子技術(shù)的一類新興的工程,它能夠很好地結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn),使機(jī)械變得更加智能,操作變得更加精確可靠。同時(shí)記過長時(shí)間的發(fā)展,機(jī)械電子工程正在向智能化和信息化的方向邁進(jìn),發(fā)展前景不可限量。
1人工智能概述
為了很好的了解機(jī)械電子的智能化發(fā)展,我們十分有必要對(duì)人工智能做出簡單的認(rèn)識(shí)。人工智能的發(fā)展十分的緩慢,其起源于十七世紀(jì)初期,經(jīng)過兩個(gè)多世紀(jì)的緩慢發(fā)展才完成了前期的積累過程,之后的發(fā)展就是建立在這段時(shí)間的積累上而快速前進(jìn)的。最初的積累就是簡單的理論積累過程,主要體現(xiàn)在映射方面。在現(xiàn)代人工智能所需的邏輯理論方面并沒有很好地發(fā)展。但是在二十世紀(jì)中葉,人工智能被首次提出,出乎意料的是還對(duì)其有了比較清晰的規(guī)定,為其接下來的發(fā)展指出了一個(gè)大概的方向。以這個(gè)事件作為節(jié)點(diǎn),人工智能在此之后得到了快速的發(fā)展,并且在生產(chǎn)實(shí)踐的工作中有了比較廣泛的應(yīng)用,為我們?nèi)粘5纳詈蜕鐣?huì)的發(fā)展與進(jìn)步提供了比較強(qiáng)大的支撐。在人工智能發(fā)展的同時(shí),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得到了快速的發(fā)展,其借助網(wǎng)絡(luò)這一平臺(tái),不僅促進(jìn)了其智能化的過程,而且還充分的交流了各種信息,與網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展相輔相承,這樣的發(fā)展?fàn)顩r一直持續(xù)到現(xiàn)在。
2機(jī)械電子工程概述
為了更好地了解機(jī)械電子工程,我們對(duì)機(jī)械工程的發(fā)展歷史進(jìn)行了階段化的劃分,根據(jù)其發(fā)展的時(shí)間順序劃分為以下的三個(gè)階段:
(1)首先是其發(fā)展的初級(jí)階段。在這個(gè)階段當(dāng)中,人工對(duì)機(jī)械電子的發(fā)展起著主導(dǎo)的作用。我們往往需要通過人工來完成機(jī)械電子工程的手工化作業(yè)。所以這也就直接導(dǎo)致了生產(chǎn)效率十分低下,也正是因?yàn)槿绱说托实纳a(chǎn),使機(jī)械電子工程得到了發(fā)展;
(2)其次就是工業(yè)革命的階段。在這個(gè)發(fā)展階段中一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是流水線生產(chǎn)方式的引入。流水線這種工作方式具有分工明確、單元的操作簡單的特點(diǎn),它不在需要工人對(duì)所有的生產(chǎn)工序都了解,只需要對(duì)自己所在的環(huán)節(jié)熟練就行,這不僅節(jié)約了培訓(xùn)的成本,而且還提高了生產(chǎn)效率,在很大的程度上解放了人類的雙手。但是其機(jī)械化和智能化程度也不夠高,難以滿足市場(chǎng)的大量的需求。所以我們還是必須著眼于機(jī)械電子的研究,實(shí)現(xiàn)流水線的少人生產(chǎn);
(3)最后也就是離我們最近的一個(gè)時(shí)期。在這個(gè)發(fā)展階段當(dāng)中,機(jī)械電子已經(jīng)具備雛形,與以前的發(fā)展已經(jīng)有了質(zhì)的變化。在這個(gè)發(fā)展的過程當(dāng)中,生產(chǎn)效率得到進(jìn)一步的飛越。并且在流水線的生產(chǎn)方式中出現(xiàn)了更多的非人工元素,即機(jī)械。而隨著電氣化時(shí)代的到來,科學(xué)技術(shù)得到了進(jìn)一步的飛越,機(jī)械工程的發(fā)展也達(dá)到了前所未及的新高度。在進(jìn)入二十世紀(jì)九十年代和二十一世紀(jì)初,隨著信息化時(shí)代的到來,更多的人工智能被添加到了機(jī)械設(shè)備上,使機(jī)械設(shè)備的靈活性及適應(yīng)性能夠完美的適應(yīng)我們的生產(chǎn)生活的需求,機(jī)械電子工程也迎來了巨大的發(fā)展機(jī)遇。
3機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系分析
在自動(dòng)控制的理論學(xué)習(xí)當(dāng)中,我們學(xué)習(xí)到的輸入和輸出的關(guān)系基本上都是成比例關(guān)系和現(xiàn)行相關(guān)的關(guān)系。但是在實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中,機(jī)械設(shè)備與電子設(shè)備組成的系統(tǒng)往往都是呈現(xiàn)不穩(wěn)定性和非線性的,我們很難用一個(gè)簡單的式子來表達(dá)出這種系統(tǒng)所具有的特性。在該工程的發(fā)展過程中,我們通過不斷的發(fā)現(xiàn),總結(jié)了以下三種描述這類系統(tǒng)的方法:
(1)通過對(duì)機(jī)械設(shè)備完成操作的物理過程來總結(jié)其數(shù)學(xué)規(guī)律,并用數(shù)學(xué)表達(dá)方式進(jìn)行表達(dá);
(2)通過對(duì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累來編寫一套行之有效的庫函數(shù),在實(shí)踐中調(diào)用其中的某些組成元素,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)的指導(dǎo);
(3)通過不斷地積累經(jīng)驗(yàn),使之從經(jīng)驗(yàn)層面上升到理論水平,從而為接下來的生產(chǎn)實(shí)踐提供指導(dǎo)。具體的來說,可以通過數(shù)學(xué)方式對(duì)所總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行升華。這種方法能夠很好的模擬出輸入與輸出之間的關(guān)系,而且論證的過程也十分的可靠。但是其也存在很大的不足,在一些十分復(fù)雜的系統(tǒng)當(dāng)中,我們很難用數(shù)學(xué)的方法進(jìn)行表達(dá),有些及時(shí)表達(dá)出來了也不能進(jìn)行有效的求解。所以這就要求我們另辟蹊徑,尋找一種能夠處理這種問題的表達(dá)方法,使生產(chǎn)實(shí)踐過程中的問題得到比較好的解決。
在解決數(shù)學(xué)知識(shí)所不能解決的問題上,現(xiàn)在比較可靠的兩種解決方法為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與模糊邏輯系統(tǒng)。這兩種解決問題的方法為人工智能,能夠較好的彌補(bǔ)數(shù)學(xué)所不能涵蓋的范圍。具體的來說,模糊邏輯是對(duì)人類思維方式的一種模擬,其能夠比較好的解決對(duì)復(fù)雜的信息進(jìn)行有效的處理;而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則是模擬人類的神經(jīng)結(jié)構(gòu),通過模擬來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸,其對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸精度能夠很好地與前者相結(jié)合,使復(fù)雜系統(tǒng)得到比較完善和全面的表達(dá)。以上所述的兩種表達(dá)方法能夠在很大的程度上解決復(fù)雜系統(tǒng)的輸入與輸出之間的關(guān)系,但是其解決問題的難度還是有一個(gè)比較明確的限制。而新興的模糊神經(jīng)系統(tǒng)就能夠在此基礎(chǔ)上很好的解決該類問題,不失為一種先進(jìn)性與實(shí)用性兼?zhèn)涞男路椒?
4結(jié)語
科學(xué)的發(fā)展過程就是各類學(xué)科綜合應(yīng)用的過程,希望通過不懈的努力,最終實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程的智能化,為我們的生產(chǎn)生活提供極大的便利。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】機(jī)械技術(shù);電子技術(shù);機(jī)械電子技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代社會(huì),行業(yè)信息已經(jīng)成為時(shí)代潮流,特別是在全球一體化的今天,國家科技和信息技術(shù)的不斷深入,已經(jīng)是衡量國家實(shí)力的重要指標(biāo)之一,對(duì)現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)研究的開展具有重要的意義,成了我國一個(gè)重要的研究課題。隨著時(shí)代的發(fā)展,以及國際多元化的今天,我國的機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的起步相對(duì)國際來說不算落后,由于傳統(tǒng)的機(jī)械電子技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上現(xiàn)代機(jī)械電子制造業(yè)的需求,所以要對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械電子技術(shù)進(jìn)行提升和整合,要把科學(xué)的技術(shù)以及智能化技術(shù)融入進(jìn)去,以滿足和適應(yīng)現(xiàn)代機(jī)械電子制造業(yè)的發(fā)展。如今,現(xiàn)代機(jī)械電子技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用比較多,也帶動(dòng)其快速發(fā)展,其現(xiàn)化趨勢(shì)一直不可阻擋。正因如此,要不斷的加強(qiáng)機(jī)械電子技術(shù)的研究,明確其技術(shù)的發(fā)展方向,對(duì)推動(dòng)機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展具有促進(jìn)的作用。
1機(jī)械電子技術(shù)概述
機(jī)械電子技術(shù),其實(shí)是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的統(tǒng)稱,兩者的融合。根據(jù)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需要,機(jī)械制造業(yè)近年來一直以電子技術(shù)為主體的行業(yè)取得重大進(jìn)展,實(shí)現(xiàn)機(jī)械功能,動(dòng)力,信息處理和運(yùn)行控制等方面的管理。隨著現(xiàn)代化的發(fā)展,很多產(chǎn)業(yè)已經(jīng)更新?lián)Q代了,都實(shí)現(xiàn)了電子系統(tǒng)化了,為了使機(jī)械電子技術(shù)跟上時(shí)代的發(fā)展,更好更快的為制造業(yè)服務(wù),所以有必要對(duì)現(xiàn)代機(jī)械電子技術(shù)進(jìn)行電子化的融入,再配合上計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)加以控制,使之實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子系統(tǒng),從此,機(jī)械電子系統(tǒng)的形成,可以更好的擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,并在提高整個(gè)功能系統(tǒng)的效率的前提下確保安全可靠,就是機(jī)械電子系統(tǒng)了,這技術(shù)就是機(jī)械電子技術(shù)。
2機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
在20世紀(jì)90年代末期,由于通信技術(shù)和光學(xué)技術(shù)的發(fā)展,所以也帶動(dòng)了機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展,各個(gè)國家對(duì)機(jī)械電子技術(shù)的研究由此而生。機(jī)械電子技術(shù)還包含電子、光電和微電子等部分。我國對(duì)機(jī)械電子技術(shù)的研究還要追溯在上世紀(jì)80年代,之所以機(jī)械電子技術(shù)在我國受到很大程度下關(guān)注和進(jìn)入大學(xué)高校的一門學(xué)科,是因?yàn)橛袊鴦?wù)院領(lǐng)導(dǎo)的帶領(lǐng)引導(dǎo),以滿足現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和時(shí)代的發(fā)展。
3機(jī)械電子技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展趨勢(shì)
由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展,也引領(lǐng)著機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展,是機(jī)械電子技術(shù)成為了現(xiàn)代制造業(yè)的核心優(yōu)勢(shì)。機(jī)械電子技術(shù)作為一項(xiàng)新的技術(shù),把它應(yīng)用到設(shè)備中去,具有很強(qiáng)的實(shí)用性,至關(guān)重要。同時(shí),機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)在不斷提高,其他技術(shù)對(duì)其的依賴性也比較強(qiáng),所以,要不斷加強(qiáng)和深化機(jī)械電子技術(shù),才能更好的促進(jìn)我國制造業(yè)的發(fā)展。3.1智能化現(xiàn)代科技的最大優(yōu)勢(shì)之一是通過各種技術(shù)整合來提升各行業(yè)的效率,實(shí)現(xiàn)智能化。機(jī)電技術(shù)現(xiàn)代化需要以智能為主。3.2數(shù)字化在計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)相當(dāng)普及下的今天,數(shù)字技術(shù)早已遍布應(yīng)用在各行各業(yè)了。數(shù)字技術(shù)對(duì)于機(jī)械電子技術(shù)來說,對(duì)其提供了有力的保障,因?yàn)閿?shù)字技術(shù)本身擁有智能的診斷功能和自我修復(fù)功能,還有對(duì)軟件具有可靠性和操作性。因此,數(shù)字技術(shù)的作用也可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子技術(shù)的遠(yuǎn)程遙控。3.3網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控技術(shù)是電子技術(shù)應(yīng)用的重大突破,機(jī)械電子技術(shù)產(chǎn)品在監(jiān)控技術(shù)上是不可或缺的應(yīng)用,主要用于終端設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。這種技術(shù)的應(yīng)用決定了現(xiàn)代機(jī)電一體化的整合,為現(xiàn)代人帶來了很多高科技成果。3.4集成化機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展是各種技術(shù)的融合和滲透的結(jié)果。在技術(shù)和優(yōu)化的結(jié)合下,為現(xiàn)代制造過程中多品種和小批量的柔性產(chǎn)品提供服務(wù)。在系統(tǒng)必要分層之后,系統(tǒng)的功能不同,在保證機(jī)器正常運(yùn)行的前提下,各級(jí)系統(tǒng)得到了保證,整個(gè)系統(tǒng)的功能和性能得到提高。3.5信息化隨著信息產(chǎn)業(yè)和智能產(chǎn)業(yè)即將成為社會(huì)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),機(jī)械電子技術(shù)、機(jī)械制造也將以信息為主導(dǎo),采用先進(jìn)的生產(chǎn)模式、先進(jìn)的制造體系和先進(jìn)的組織管理方法的新的機(jī)械制造業(yè)。
4運(yùn)用機(jī)械電子技術(shù)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用
4.1數(shù)控機(jī)械類主要包括數(shù)控機(jī)床,機(jī)器人,發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)和自動(dòng)洗衣機(jī)等產(chǎn)品,該產(chǎn)品的特點(diǎn)是使用電子設(shè)備,因此屬于數(shù)控機(jī)床設(shè)備的范圍。4.2機(jī)電結(jié)合類產(chǎn)品類型包括自動(dòng)探傷機(jī),掃描儀,掃描診斷機(jī)和自動(dòng)售貨機(jī)。其特點(diǎn)主要是電子設(shè)備和機(jī)械設(shè)備作為部件的實(shí)施,應(yīng)用較為合理。4.3電液伺服類機(jī)電液一體化是產(chǎn)品的主要裝置。如電子伺服萬能試驗(yàn)機(jī)。這種產(chǎn)品的特點(diǎn)是液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)械裝置,液壓伺服閥的電信號(hào)控制結(jié)構(gòu)。4.4以微電子裝置代替原設(shè)備的信心處理類指針石英電子表是該產(chǎn)品的代表,具有各種微處理器,電機(jī)自動(dòng)智能調(diào)速裝置。電機(jī)由CMOS集成電路驅(qū)動(dòng),使齒輪開始工作并顯示指針的時(shí)間。這是典型的代表機(jī)械電子技術(shù)的使用,保證了時(shí)間的精確度,將微小、便捷的制造特性完成呈現(xiàn)出來。
5結(jié)論
總而言之,在當(dāng)今信息時(shí)代,科學(xué)技術(shù)在不斷進(jìn)步,也需要不斷的創(chuàng)新,才能更好的適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展和需求。機(jī)械電子技術(shù)亦如此,也要不斷的創(chuàng)新和發(fā)展,才能更好的趕上國際現(xiàn)代化技術(shù),把國際先進(jìn)技術(shù)結(jié)合起來,從而促進(jìn)我國制造業(yè)的發(fā)展,為其服務(wù)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:機(jī)械電子系統(tǒng);發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)
一、機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀
(一)機(jī)械電子系統(tǒng)正處在技術(shù)快速革新的階段。我國機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展時(shí)間較短,隨著我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)規(guī)劃方案的出臺(tái)和落實(shí),機(jī)械電子系統(tǒng)才真正作為國家層面的科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略而得到科研地位的確立[1]。在我國機(jī)電一體化科研小組組建之后,一些一線工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域才真正得到了機(jī)械電子技術(shù)的供應(yīng)。經(jīng)過二十余年的發(fā)展,我國很多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)都已經(jīng)具備了獨(dú)立的科研團(tuán)隊(duì),并將機(jī)械電子技術(shù)作為一項(xiàng)核心的發(fā)展技術(shù)進(jìn)行處理和研究。此外,機(jī)械電子資源的產(chǎn)品也正處在創(chuàng)新的關(guān)鍵時(shí)期,很多科學(xué)技術(shù)的研發(fā)領(lǐng)域都已經(jīng)在研究內(nèi)容方面與機(jī)械電子技術(shù)的科研領(lǐng)域形成了業(yè)務(wù)對(duì)接,并且將業(yè)務(wù)對(duì)接的成果更好的應(yīng)用于其它生產(chǎn)性工作領(lǐng)域[2]。
(二)機(jī)械電子系統(tǒng)的衍生系統(tǒng)正在快速發(fā)展。在我國機(jī)械電子系統(tǒng)快速發(fā)展的過程中,社會(huì)各領(lǐng)域都在機(jī)械電子系統(tǒng)的衍生系統(tǒng)方面看到了較大的經(jīng)濟(jì)效益,隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系作用的增強(qiáng),很多社會(huì)領(lǐng)域都已經(jīng)自發(fā)的開始了機(jī)械電子系統(tǒng)的衍生性研究,并且可以很好的憑借信息流資源的合理控制對(duì)后續(xù)的物流管理工作進(jìn)行控制,使機(jī)械電子系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)不會(huì)過多的受到企業(yè)單位內(nèi)部管理體制的限制[3]。目前,很多科研團(tuán)隊(duì)都已經(jīng)將機(jī)械電子圖的衍生系統(tǒng)用于生產(chǎn)制造工作當(dāng)中,尤其在激光技術(shù)與機(jī)械電子系統(tǒng)融合以后,機(jī)械電子技術(shù)已經(jīng)可以很好的應(yīng)對(duì)機(jī)械加工領(lǐng)域的很多要求,并且憑借其它領(lǐng)域科研成果的發(fā)展對(duì)現(xiàn)有的衍生系統(tǒng)進(jìn)行再次開發(fā),因此,機(jī)械電子系統(tǒng)的未來的工業(yè)領(lǐng)域依然具備良好的發(fā)展前景。
二、機(jī)械電子系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢(shì)
(一)機(jī)械電子系統(tǒng)的智能化發(fā)展。隨著我國社會(huì)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品需求的提高,很多工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)開始將智能化技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用作為提升工業(yè)生產(chǎn)水平的主要戰(zhàn)略。機(jī)械電子技術(shù)如果在設(shè)計(jì)方面完全由人為操作,雖然可以降低實(shí)際生產(chǎn)過程中的人力資源消耗,卻使得系統(tǒng)的操作和運(yùn)維方面必須產(chǎn)生較大的人力資源消耗[4]。因此,在我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域出現(xiàn)人力資源供應(yīng)緊缺問題的情況下,對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)進(jìn)行有效的智能化處理,能夠很大程度上增強(qiáng)機(jī)械電子技術(shù)的應(yīng)用水平,并使機(jī)械電子技術(shù)可以更好的應(yīng)對(duì)新時(shí)期的工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。智能化系統(tǒng)的發(fā)展不僅可以提升機(jī)械電子系統(tǒng)的運(yùn)行效率,還能使系統(tǒng)在運(yùn)行過程中更好的降低錯(cuò)誤率,并使系統(tǒng)能夠憑借準(zhǔn)確度的優(yōu)勢(shì),更多的進(jìn)行機(jī)械電子系統(tǒng)衍生系統(tǒng)的開發(fā),使數(shù)控工藝能夠在統(tǒng)一的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)之下得到更加完整的運(yùn)行。
(二)機(jī)械電子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。提升機(jī)械電子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展程度,可以使機(jī)械電子技術(shù)在現(xiàn)有的體系中得到更加有效的發(fā)展,并使標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)能夠更好的適應(yīng)系統(tǒng)的運(yùn)行和發(fā)展需要。此外,現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)于機(jī)械電子技術(shù)提出了更高的精密化生產(chǎn)要求,這就使得機(jī)械電子技術(shù)迫切需要構(gòu)建起行之有效的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在未來的機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)中,通過固定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提升機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展效率,是機(jī)械電子系統(tǒng)增強(qiáng)生產(chǎn)能力的重要途徑,也是保證機(jī)械電子系統(tǒng)可以適應(yīng)技術(shù)研發(fā)要求的重要手段。機(jī)械電子系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展還能使技術(shù)研發(fā)過程中的故障率得到有效的降低,使新型技術(shù)的應(yīng)用能夠更好的適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)需要。
(三)機(jī)械電子技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與機(jī)械電子技術(shù)的融合是提升機(jī)械電子技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量的關(guān)鍵,隨著我國各領(lǐng)域互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及,機(jī)械電子技術(shù)已經(jīng)開始向著互聯(lián)網(wǎng)資源融合的方向快速發(fā)展。目前,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)對(duì)我國社會(huì)產(chǎn)生了深刻的影響,而互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基本操作手段也已經(jīng)被設(shè)備各領(lǐng)域的人群熟知,在這種狀態(tài)下,將機(jī)械電子系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)資源進(jìn)行整合,在我國社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域會(huì)獲得良好的人力資源基礎(chǔ)支持。
結(jié)論
提升機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展水平對(duì)保證我國工業(yè)生產(chǎn)能力的可持續(xù)發(fā)展十分重要,因此,對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展歷程加以研究,并結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn),對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)和設(shè)計(jì),對(duì)有效提升我國機(jī)械電子系統(tǒng)的發(fā)展質(zhì)量具有十分重要的意義。
參考文獻(xiàn)
[1]呂英杰.芻議我國機(jī)械電子系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016,02:121.
關(guān)鍵詞:機(jī)械技術(shù);電子技術(shù);機(jī)械電子技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TH-39文章編號(hào):1009-797X(2015)24-0079-02文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
作者簡介:王愛民(1966-),男,碩士學(xué)歷,副教授,研究方向?yàn)闄C(jī)械工程
現(xiàn)代社會(huì),產(chǎn)業(yè)的信息化已然成為大勢(shì)所趨,尤其是在全球一體化不斷深入的當(dāng)前,國家科技與信息化的發(fā)展水平已經(jīng)成為衡量一國實(shí)力的重要指標(biāo),因此加大現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究成為各國爭相開展的重要課題。我國的機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)起步并不晚,一直緊隨國際主流,然而現(xiàn)代社會(huì)的多元化進(jìn)步,決定了傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的各自為戰(zhàn)已難以滿足現(xiàn)代化機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展需要,科學(xué)技術(shù)發(fā)展的智能化需求也不斷提高著對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)的要求,機(jī)械電子技術(shù)因此整合而生。為了更好地適應(yīng)社會(huì)當(dāng)前對(duì)于機(jī)械制造技術(shù)的需求,加強(qiáng)對(duì)機(jī)械電子技術(shù)水平提升的科研工作勢(shì)在必行。新時(shí)期,機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)提供了相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì),其現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)勢(shì)不可擋。因此,進(jìn)一步研究機(jī)械電子技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展趨勢(shì)有利于為該技術(shù)的發(fā)展引出更為明確的方向,具有積極的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
1機(jī)械電子技術(shù)概述
機(jī)械電子技術(shù),始于機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)兩個(gè)分支領(lǐng)域的整合。應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展需要,機(jī)械制造行業(yè)于近些年獲得了顯著發(fā)展,在該行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中,一直是以電子技術(shù)為主導(dǎo),實(shí)現(xiàn)著對(duì)機(jī)械功能、動(dòng)力、信息化處理與操作控制等方面的管理。為了更好地服務(wù)于現(xiàn)代化的機(jī)械制造,對(duì)機(jī)械裝置進(jìn)行電子化的技術(shù)調(diào)整成為一個(gè)新的思路,加之與計(jì)算機(jī)軟件的結(jié)合,成為了新的機(jī)械電子系統(tǒng)。并且,隨著該整合技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷拓展,逐漸形成了一門自成體系的系統(tǒng)化學(xué)科[1]。機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展至今,在各項(xiàng)新技術(shù)與計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的支撐作用下,正在不斷填充著更多的新內(nèi)容,現(xiàn)代研究中關(guān)于機(jī)械電子技術(shù)的嚴(yán)格定義未見統(tǒng)一,本文認(rèn)為其可以做如下概括:即立足于電子技術(shù),將其他分支技術(shù)包括機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)、智能化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、接口技術(shù)和信息轉(zhuǎn)換技術(shù)等集成一體,根據(jù)切實(shí)的需求而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造加工目標(biāo)的定位,并于確保安全可靠的前提下提升整個(gè)工作效率的功能系統(tǒng),便是機(jī)械電子系統(tǒng),該技術(shù)則是機(jī)械電子技術(shù)。
2機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
分析可知,國際中關(guān)于機(jī)械電子技術(shù)研究的最新階段始于20世紀(jì)90年代末期,機(jī)械電子技術(shù)的突破式發(fā)展主要是依賴于光學(xué)、通信等技術(shù),機(jī)械電子技術(shù)也生成了光機(jī)械電子與微電子機(jī)械等分支。我國關(guān)于機(jī)械電子技術(shù)的研究始于20世紀(jì)80年代,在當(dāng)時(shí)國務(wù)院的帶領(lǐng)下,機(jī)械電子技術(shù)開始逐漸受到了越來越多的重視,該專業(yè)也逐漸成為了獨(dú)立學(xué)科深入到了各高校當(dāng)中。隨著時(shí)間的發(fā)展與現(xiàn)代諸多行業(yè)領(lǐng)域的切實(shí)需要,機(jī)械電子技術(shù)在21世紀(jì)之后便開始急速發(fā)展,無論是研究理論或者是技術(shù)實(shí)踐,均取得了良好的成績[2]。
3機(jī)械電子技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展,核心力量就在于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升。作為一個(gè)全新的應(yīng)用技術(shù),機(jī)械電子技術(shù)于機(jī)械設(shè)備應(yīng)用中的現(xiàn)實(shí)作用至關(guān)重要,且具有著無可替代的作用。同時(shí),鑒于機(jī)械電子技術(shù)本身所具有的技術(shù)覆蓋范圍,對(duì)其他技術(shù)的依賴程度也就可想而知,發(fā)展趨勢(shì)自然顯而易見。
3.1智能化
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的一個(gè)最大優(yōu)勢(shì)主要就在于提升各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域工作效率的同時(shí)能夠通過多種技術(shù)的整合實(shí)現(xiàn)智能化。機(jī)械電子技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展,需要以智能化作為主要方向[3]。以當(dāng)前廣泛應(yīng)用的CNC數(shù)控機(jī)床為例,其就能夠通過智能化接口的聯(lián)通在計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助下實(shí)現(xiàn)智能的人機(jī)對(duì)話功能,由此可以成為機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展的有效助力。
3.2數(shù)字化
在計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)的作用下,數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)越來越多地應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。在機(jī)械電子技術(shù)中,數(shù)字化技術(shù)的融合優(yōu)勢(shì)在于能夠更好地保證軟件應(yīng)用的可靠性,并且具有著智能化的自我修復(fù)與診斷功能,可操作性強(qiáng)。在網(wǎng)絡(luò)的驅(qū)動(dòng)作用下,數(shù)字化技術(shù)也可實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子技術(shù)的遠(yuǎn)程控制。
3.3網(wǎng)絡(luò)化
監(jiān)控技術(shù)成為了網(wǎng)絡(luò)普及之后電子技術(shù)應(yīng)用的一大突破,機(jī)械電子技術(shù)產(chǎn)品在監(jiān)控技術(shù)當(dāng)中更是一個(gè)必不可少的應(yīng)用,主要是進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備。此技術(shù)的應(yīng)用決定了現(xiàn)代技術(shù)的機(jī)電一體化融合,為現(xiàn)代人們帶來了諸多的高科技成果。
3.4模塊化
技術(shù)的普及,使機(jī)械電子產(chǎn)品越發(fā)多元化,不同的機(jī)械電子產(chǎn)品具有不同的單元模塊,對(duì)于接口的需求也不盡相同[4]。除此之外,動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元的控制也是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化技術(shù)的前提。因此,機(jī)械電子技術(shù)可以從此方面加大科研力度,以加快電子產(chǎn)品的更新頻率。
3.5集成化
機(jī)械電子技術(shù)的生成,是多種技術(shù)相互整合與滲透的結(jié)果,在技術(shù)的復(fù)合與優(yōu)化共同作用下,服務(wù)于現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)于產(chǎn)品的多品種、小批量的柔性需求,在對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行必要的分層之后,分散系統(tǒng)的各個(gè)不同功能,并在確保機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下聯(lián)系各個(gè)層次的系統(tǒng),提升整個(gè)系統(tǒng)的功能與性能。
3.6信息化
隨著信息產(chǎn)業(yè)和智能產(chǎn)業(yè)將成為社會(huì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè),機(jī)械電子技術(shù)、機(jī)械制造也將是由信息主導(dǎo)的,并采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理方式的全新的機(jī)械制造業(yè)。
4結(jié)論
綜上所述,在當(dāng)前的信息化時(shí)代,所有技術(shù)的進(jìn)步都是一個(gè)更新?lián)Q代的過程,技術(shù)體系需要進(jìn)行不斷的創(chuàng)新,才能滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的切實(shí)需求。機(jī)械電子技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展,需要同機(jī)械設(shè)備相輔相成,唯有充分結(jié)合當(dāng)今國際最為先進(jìn)的各類技術(shù),才能確保機(jī)械電子技術(shù)理論的不斷充實(shí),進(jìn)而推動(dòng)技術(shù)水平的不斷提升。
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關(guān)鍵詞:微機(jī)械電子技術(shù);自動(dòng)化測(cè)量傳感器;轉(zhuǎn)換元件
作為檢測(cè)裝置的一種,傳感器在各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。傳感器的合理設(shè)計(jì)是能夠有效實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和控制系統(tǒng)自動(dòng)化的重要前提,微機(jī)械電子技術(shù)是傳感器設(shè)計(jì)的重要組成部分,對(duì)自動(dòng)化測(cè)量傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì),需要以微機(jī)械電子技術(shù)為主要的技術(shù)支撐。對(duì)基于面向微機(jī)械電子技術(shù)的自動(dòng)化測(cè)量傳感器設(shè)計(jì)進(jìn)行分析,能夠?yàn)樽詣?dòng)化測(cè)量傳感器功能的完善提供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
1傳感器與微機(jī)械電子技術(shù)
1.1傳感器
電子信息技術(shù)的出現(xiàn),為現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子信息工程奠定了發(fā)展的基礎(chǔ)。傳感器主要是基于電信號(hào)發(fā)展起來的,主要由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路以及輔助電源四個(gè)部分組成。這種檢測(cè)裝置能夠?qū)⒈粰z測(cè)到的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào),或以其他形式輸出,用以滿足不同行業(yè)和領(lǐng)域裝置檢測(cè)的需要。從本質(zhì)上來說,傳感器承擔(dān)著獲取物體信息的重要職責(zé)[1]。現(xiàn)階段,傳感器已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、海洋探測(cè)、生物工程等多個(gè)領(lǐng)域,在未來的社會(huì)發(fā)展中,傳感器技術(shù)能夠作用于現(xiàn)代化的所有工程,間接推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展。
1.2微機(jī)械電子技術(shù)
微機(jī)械電子技術(shù)是能夠應(yīng)用于集成電路、機(jī)械零件制作的重要技術(shù),也是制作傳感器的主要技術(shù)來源之一。這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中能夠?qū)⒅谱鞯碾娐坊蛄慵M可能的縮小,在保證電路能夠正常發(fā)揮功能的同時(shí),形成可以用于大批量生產(chǎn)的、高度自動(dòng)化、智能化的微電子機(jī)械系統(tǒng)[2]。該系統(tǒng)從本質(zhì)上來說是一種機(jī)電系統(tǒng),基于微機(jī)械電子技術(shù)而形成的微驅(qū)動(dòng)器、微傳感器等都是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中重要的儀器裝置。因而微機(jī)械電子技術(shù)也擁有廣闊的發(fā)展前景。
2基于面向微機(jī)械電子技術(shù)的自動(dòng)化測(cè)量傳感器設(shè)計(jì)方案分析
傳感器是一種檢測(cè)物體狀態(tài)的裝置,這種裝置與通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),都是能夠促進(jìn)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展必不可缺的內(nèi)容。在工業(yè)生產(chǎn)逐漸朝著智能化、自動(dòng)化發(fā)展的今天,傳感器的設(shè)計(jì)研發(fā)也要朝著自動(dòng)化的方向發(fā)展,才能夠更好的發(fā)揮其檢測(cè)的作用[3]。自動(dòng)化測(cè)量傳感器是微傳感器的一種,微機(jī)械電子技術(shù)是傳感器設(shè)計(jì)研發(fā)的主要技術(shù)之一,面向微機(jī)械電子技術(shù)來對(duì)自動(dòng)化測(cè)量傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì),不僅能夠提高傳感器的設(shè)計(jì)水平,為微傳感器的設(shè)計(jì)提供借鑒的經(jīng)驗(yàn),還能夠有效促進(jìn)微機(jī)械電子技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展。在對(duì)基于面向微機(jī)械電子技術(shù)的自動(dòng)化測(cè)量傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),主要可以從以下幾個(gè)方面來入手。
2.1設(shè)計(jì)原理
微機(jī)械電子技術(shù)在傳感器中的應(yīng)用,主要發(fā)揮的是數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測(cè)的作用,該技術(shù)能夠?qū)⑽鞲衅鞯膬?nèi)部部件縮小,在集成封裝之后,將其嵌入到其他設(shè)備當(dāng)中,并且不會(huì)對(duì)原有裝置的性能產(chǎn)生影響。由于不同的行業(yè)和領(lǐng)域應(yīng)用的傳感器類型也有所區(qū)別,本文中的設(shè)計(jì)方案以壓力傳感器為主。微傳感器的設(shè)計(jì)和研發(fā)是以集成電路為基礎(chǔ)的,微機(jī)械電子技術(shù)則主要應(yīng)用半導(dǎo)體技術(shù),因而在對(duì)壓力傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),可以模擬出整個(gè)傳感器的工作流程,對(duì)傳感器承受的壓力值、輸出電壓等數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。在基于面向微機(jī)械電子技術(shù)的自動(dòng)化測(cè)量傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),首先要明確自動(dòng)化測(cè)量傳感器的結(jié)構(gòu)組成,即敏感膜片、轉(zhuǎn)換元件、信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路、傳感器接口電路、傳感器工作程序五個(gè)部分。當(dāng)外界的壓力傳遞到傳感器中時(shí),敏感膜片的電阻會(huì)發(fā)生變化,電橋也會(huì)失去平衡。在這種情況下,利用歐姆定律就可以計(jì)算出傳感器實(shí)際承受的壓力值。這個(gè)過程應(yīng)用的電阻變化數(shù)學(xué)公式為:ΔR/R≈π1σ1+π2σ2其中,ΔR/R代表壓敏電阻變化率,π1π2代表橫縱壓阻系數(shù),σ1σ2代表橫縱應(yīng)力。除此之外,還要對(duì)傳感器未受到壓力的變化情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和計(jì)算,并依據(jù)公式來計(jì)算出傳感器的輸出電壓。
2.2敏感膜片設(shè)計(jì)和轉(zhuǎn)換元件設(shè)計(jì)
敏感膜片是傳感器的重要組成部分,是傳感器中唯一能夠被直接檢測(cè)的部件,該部件在實(shí)際設(shè)計(jì)研發(fā)中以硅微加工技術(shù)、鍵合技術(shù)、LIGA技術(shù)和準(zhǔn)分子激光技術(shù)為主要的設(shè)計(jì)方式。本文中主要采取硅微加工技術(shù)來對(duì)敏感膜片進(jìn)行設(shè)計(jì)。敏感膜片的設(shè)計(jì)具體分為選擇襯底、單晶硅處理、刻蝕有源標(biāo)記、覆蓋保護(hù)膜、形成腔體、壓敏電阻條、清洗、沉積、電極板、光刻、降低厚度等步驟,在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),不僅要嚴(yán)格保證每一步驟都符合標(biāo)準(zhǔn)要求,還要盡量避免受到污染和損壞,影響敏感組件的性能。傳感器中應(yīng)用的轉(zhuǎn)換元件,實(shí)質(zhì)上就是壓敏電阻,因而在對(duì)轉(zhuǎn)換元件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),最主要的就是要依據(jù)傳感器的測(cè)量原理,對(duì)摻雜的類型和濃度進(jìn)行選擇,并保證電橋設(shè)計(jì)成開環(huán)形式,才能夠更好的保證轉(zhuǎn)換元件發(fā)揮作用。
2.3信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)
傳感器在實(shí)際工作中主要是將檢測(cè)到的信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再按照檢測(cè)的需求進(jìn)行輸出,用以滿足物體的檢測(cè)需要。信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路的作用主要是將傳感器接收到的信號(hào)進(jìn)行放大調(diào)制,提高信號(hào)的轉(zhuǎn)換和輸出質(zhì)量。在對(duì)傳感器中的信號(hào)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),如圖1所示,不僅要盡量保證系統(tǒng)線路的運(yùn)行安全,還要能夠盡量保證傳感器內(nèi)部各個(gè)零部件的正常運(yùn)行。
2.4傳感器接口電路設(shè)計(jì)
傳感器是微機(jī)械電子系統(tǒng)中的一部分,在實(shí)際應(yīng)用中,需要與其他裝置連接起來,才能夠更好的發(fā)揮其價(jià)值。因而在對(duì)傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),還要重點(diǎn)關(guān)注傳感器接口電路的設(shè)計(jì)是否合理。在對(duì)傳感器的接口電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),基于每個(gè)具體的接口電路的使用功能不同,接口電路的設(shè)計(jì)方式也存在著一定的差異。以本文設(shè)計(jì)中的壓力傳感器為例,該傳感器在設(shè)計(jì)中主要涉及到的接口共14個(gè),主要包括接地、電路公共接地端電壓、接入電路電壓等14個(gè)不同的功能,因而在對(duì)傳感器的接口電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),也要充分考慮到這些不同功能會(huì)對(duì)電路設(shè)計(jì)造成的影響。
2.5傳感器性能檢測(cè)
本文中設(shè)計(jì)的自動(dòng)化檢測(cè)傳感器類型為壓力傳感器,因而在對(duì)傳感器的精度進(jìn)行檢測(cè)時(shí),主要應(yīng)用的是萬能壓力測(cè)試機(jī)。將傳感器放置在測(cè)試機(jī)壓板的正下方,調(diào)節(jié)測(cè)試機(jī)的壓力值,對(duì)傳感器在不同壓力值下產(chǎn)生的實(shí)際壓力值進(jìn)行差值計(jì)算,用以檢驗(yàn)傳感器的精度。在對(duì)傳感器的可靠性進(jìn)行檢測(cè)時(shí),主要需要檢測(cè)傳感器接口的質(zhì)量和密封情況,對(duì)可靠性進(jìn)行檢測(cè)的主要目的,就是檢查傳感器在實(shí)際應(yīng)用中是否會(huì)產(chǎn)生漏氣或漏電的現(xiàn)象。可靠性的檢測(cè)主要依據(jù)的是壓力測(cè)漏儀和兆歐表。在對(duì)傳感器的靈敏度、非線性度以及遲滯性進(jìn)行檢測(cè)時(shí),需要分別對(duì)傳感器在應(yīng)用中產(chǎn)生的壓力變化量、電壓輸出變化量、測(cè)量值曲線與壓力曲線的擬合偏差等數(shù)值進(jìn)行計(jì)算,在得出具體的數(shù)值之后,將其與傳感器規(guī)定的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比,就可以完成對(duì)傳感器質(zhì)量和性能的檢測(cè)。現(xiàn)階段,傳感器已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于社會(huì)生活的多個(gè)領(lǐng)域,對(duì)自動(dòng)化檢測(cè)傳感器進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā),不僅是現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域的發(fā)展要求,同時(shí)也是滿足人們生活需求的重要途徑。
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中國農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
貴陽省經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
廣西機(jī)械工業(yè)局;廣西機(jī)械工程學(xué)會(huì);廣西機(jī)械工業(yè)研究所主辦
預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
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預(yù)計(jì)1個(gè)月內(nèi)審稿 省級(jí)期刊
山東省機(jī)械設(shè)計(jì)研究院主辦
預(yù)計(jì)1-3個(gè)月審稿 統(tǒng)計(jì)源期刊
黑龍江科技大學(xué)主辦