机械电子与人工智能的关系

摘 要：随着社会和科技的不断进步，人工智能和机械电子工程强强联合，智能化、自动化的机械电子工程已成为大势所趋。计算机技术的普及使得人工智能技术广泛的应用于到机械电子工程中，不断地给机械电子工程注入新的血液。人工智能的高速集成发展也促进了机械电子工程向着更高效、更科技的领域进军。同时机械电子工程也使得人工智能更快的走进人们的生活，使之变得更加实用化和普遍化。人工智能和机械电子工程的融合不仅给中国机械制造产业带了革命性的巨变还为市场带来了惊人的经济效应。促进了社会经济的发展。

关键词：机械电子工程;人工智能技术;关联性

1 机械电子工程的特点

机械电子工程就是机械工程和电子信息工程的有机结合，并且两者结合可以实现工程技术上面的融合，机械工程技术在电子信息技术以及人工智能技术的辅助下，将更多现代化的元素融入到传统的机械设计中去，使得机械设计不仅仅是单纯的机械工程，而是集合了机械技术、电子信息与计算机技术等多元化的综合性学科[1]。

传统的机械工程与新型的机械电子工程相比有以下区别：第一，架构上面的区别，新型的机械电子工程是多种学科互相融合的一门科目，结合了许多科目的优势和精华而形成的一门复杂的高技术的学科。机械电子工程的架构上面充满了新时代的味道，计算机技术和人工智能技术以机械电子工程依靠，让两者的优势得以完全的发挥，可以将多元化的现代技术融入到机械工程中去，使其更加适应人们的生产需求。第二，产品的不同，传统的机械电子工程所生产的物品结构简单，功能单一，没有过多的零部件，从而铲平的性能也比较单一[2]。现代机械电子工程产品则不同，它的内部结构及其精密复杂，运动元件也更多，较传统机械产品的体积更小，可靠性更高，使用寿命更长、产品性能也更为丰富。

2 机械电子工程学科核心技术

（1）机械技术。机械电子工程的主要学科之一就是机械技术，机械技术作为机械电子工程的基础学科和基本的技术支持，他的发展无时无刻不影响着机械电子工程的走向。机械电子工程可以被視为多种技术与机械电子技术互相渗透融合而产生的新兴技术。然而，机械产品和电子系统的设计中心、设计办法和设计思想与传统的机械制造技术大不相同。因此，从传统机械思维模式转向现代机械和电气思维模式变得特别重要，尤其是对于从事机械和电力工业的工人人员。

（2）电子技术。电子技术设计和电子电路、电子系统，根据系统的要求，使用电子和机械部件，以满足特定的需要和功能。

（3）自动控制技术。自动控制技术应用的范围十分广泛，其中包括生产劳动、生活起居、军队军事、设备管理、教育资源等领域。在机械和电气工程中，控制理论主要是依靠自动控制技术来进行的。它可以通过使用设备和材料来执行某些控制任务。该系统的现有软件，组合多个技术，选择一个控制模式，并确保某个过程按计划进行或达到预定目标[3]。

（4）传感器识别技术。传感器探测技术包括实时对生活生产、科学研究、科学试验等领域的某些参数进行定性和定量的测试，为了及时获得有关检测对象和控制对象的具体信息，随着传感和检测技术的发展，机械和电气工程变得越来越智能化，其准确性将直接影响系统的响应特性[4]。

（5）服务引擎技术。服务引擎为了使机械电子工程能够变得更加全面，迅速，精准，服务引擎技术给人们提供了大量的技术支撑，发挥了巨大的作用，近些年来，工业自动化的不断发展也刺激着服务引擎技术向着变频和通信的方向发展。服务引擎技术也直接决定了机电系统的精度、快速性和灵活性。

（6）通用系统技术。通用系统技术以总体目标为出发点，将宏观的方法和思想运用于研究总体系统的综合性和应用性。通用系统技术也增强了机械电子工程系统的宏观性，提高了机电产品的稳定性和精密性。

3 机械电子工程与人工智能结合的优势

（1）充分利用先进技术，减少人力物力。社会经济的不断发展，人工智能在机械电子工程领域得到了不小的成就，机械电子工程领域融入了很多先进的知识和技术，为机械电子工程提供了许多安全保障，也代替人工完成了许多高难度且复杂的工作，许多机械设备操作难度高，人工操作存在一定的危险性和误差性。现在的机械设计工艺越来越高，设备也越来越精密，传统的人工制造已经跟不上现在的制造工艺。人工智能和机械电子工程的结合不仅提高了产品的工艺性，也大大的提升了机械设备的生产效率，最大限度的降低了误差。同时也解放了许多劳动力，创造了更多高技术人才，促进了我国的经济发展，推动了国家科技的进步。

（2）实现快速诊断。机械设备在实际的运行中，由于设备原因，会不可避免地出现各种故障，为了确保机械电子工程系统能够尽可能的避免出现故障，正常运行，确保生产质量，必须让机械系统能对系统中的故障实施快速诊断和精准定位。将人工智能技术引入到机械电子工程中去，不仅能快速的定位故障发生点，让工作人员第一时间发现问题并检修，让机器恢复正常工作，还极大程度的减少了排查故障的时间，降低了维修成本，给企业家们带来更大的生产效益，在此基础上，通过有针对性的建议和解决方案来解决故障问题，可以大大提升问题处理的速度。

（3）实现自动控制技术。传统的机械电子工程系统想要实现自动控制技术时，就需要提前在计算机控制界面建立与之相对应的控制模型，借助机械控制方程式来确保自动控制技术的质量，但是由于动态的机械方程式非常的复杂，而且动态机械方程式控制本身的适应性比较差，所以将它应用在实际过程中的时候就会出现大量的问题，甚至还给企业带来需要超出预算的资金。而人工智能的控制技术能让机械电子工程在生产中避免很多问题发生，那是因为人工智能系统本身装有传感器，在机械电子设备运行时，传感器可根据装置的实际运行状态检测设备的相关运行数据，当设备运行过程中出现错误情况时，立即发出警示提醒请求并根据警示中的误差等级，制定相应的跟踪指令。

参考文献：

[1]尚忠华.人工智能技术在机械电子工程领域的应用[J].科技风，

2019.

[2]董皓坤，毛家辉.机械电子工程中人工智能技术的有效运用分析[J].电子世界，2019.

[3]张泳.在机械电子工程领域人工智能技术的应用[J].科技创新导报，2019.

[4]栾松胜.机械电子工程领域中的人工智能技术应用探究[J].电子制作，2018.

课题项目：重庆市普通本科高校新型二级学院建设项目（渝教高发）【2018】22号

作者简介：周平（1986-），女，湖北仙桃人，工学硕士，讲师，研究方向：机械设计制造及其自动化。