论人工智能在机电一体化中的应用

许晋丰

 汕头市达诚环保精机科技有限公司

摘要：科学技术的不断进步推动着我国其他领域的飞速发展，伴随着计算机网络技术的普及，衍生出的人工智能得到了广泛应用。而机电一体化技术是一项综合性较强的技术，集电子技术、机械技术与计算机技术于一身，涉及范围较广，在信息化技术如此发达的今天，人们已经意识到机电一体化的重要性，开始将人工智能与计算机技术融合起来，这对我国的科技事业的探索提供了有力的科学价值。

关键词：机电一体化；人工智能；应用探究

前言：机电一体化技术涉及到网络化、智能化、系统化与模块化等多项技术，在行业中起着良好的推动作用。在国际件经济新形势的推动下，出现了许多智能机器人，被应用于企业生产制造、生活起居陪伴、工作办公助理等方面，虽然目前国内人工智能技术仍处在探索与发展的阶段，但是在许多领域中都体现出极大的应用价值。将人工智能融入机电一体化技术中，对推动机电一体化技术走向绿色化与智能化发展具有重要意义。

1.机电一体化技术与人工智能简要概述

机电一体化技术具有专业性与学科综合性的特点，涉及到力学、计算机、通信、机械、电子等技术领域。尤其在机械制造领域中做出了巨大的贡献，促进制造企业朝着智能化的方向发展。在以往的机械领域中，机电产品包含机械与电子两部分，而且两者还处在分离的状态，需要人工拼装或组合起来，才成为一个完整的产品。在科技高速发展的背景下，带动了机电一体化技术的发展，自动化、智能化已成为当前的大趋势，不管是机械工业生产技术，还是电子技术，都将推动智能化水平持续提升，机械产品由设计到生产再到制造，所有流程都实现了电子技术的紧密结合，促使我国工业步入智能化发展阶段[1]。

所谓的人工智能，简称AI，是研究自动化与科学的一种智能方法，也是按照人脑的逻辑思维进行模拟仿真的过程。人工智能作为信息化时代的产物，涵盖了人们的衣食住行，对加快社会进步和发展具有重要作用。人工智能通常以集中化数据管理系统与智能机器人为核心所构建的智能体系，具有明显的应用优势，可以对人类思维逻辑进行全面仿效。人工智能应用于制造业领域中，不仅可以节约人工成本，减轻人工劳动量，还可以提高生产效率和质量，实现经济效益的最大化。

2.人工智能在机电一体化中的应用

2.1汽车制造方面

随着智能化技术的发展，智能制造成为制造行业发展的必要趋势，是一种全新的理念。就现阶段国内制造行业情况来看，主要包括智能制造技术与智能制造系统两个方面。智能制造系统是智能化人机交互环境的充分体现，通过计算机相关工具，实现机器和人之间的沟通。利用智能制造系统还可以将智能化机械产品适用范围加以拓展，可以为后期机械制造业的发展提供可行性参考方案。智能制造技术是在机械制造与工业生产期间，利用信息化技术手段监控现场生产环境，在此期间采取自动化监控措施，同时还要进行智能化分析，从而实现对整个生产过程的智能化控制，一方面可以保证产品生产的效率和质量，另一方面还可以节约总体生产成本[2]。

近年来，随着汽车组件的不断丰富，汽车产品结构愈加复杂化，传统的汽车制造技术已无法支撑汽车各组件之间的协同控制，难以保证汽车各部件的联动。比如，在汽车速度控制方面存在许多影响因素，如路况、油门开度和汽车档位大小等，都会影响汽车行驶速度，机电一体化的引入，可以利用智能化技术对路况信息进行收集，实现对车速的智能化控制，确保汽车的总体协调性。

2.2建筑施工方面

建筑行业中智能机器人的使用会充分结合部分仿生学技术、计算机技术、通信技术，它们的结合对机电一体化的多功能性与兼容性都起到了重要的促进作用。比如，智能机器人能够利用模拟仿真技术，仿效人体的基本动作、外部结构与逻辑思维，可以从事危险、复杂且重复操作等工作，降低安全风险，确保施工人员的生命安全。比如，当前国内建筑行业中常用的其中机械设备，其中的智能化技术会应用到超声波传感器、红外线与微电脑等设备，通过设备的应用促使其变得更加智能化。并且还可以排查施工现场的安全隐患因素，如移动式的起重设备，这些设备的自动检测装置与传动装置都可以利用检测技术，避免混凝土材料在施工期间出现质量问题[3]。

2.3电气控制系统方面

在机电一体化中应用人工智能技术，可以在保证品质与工作效能的前提下，实现成本控制，主要表现为电气控制中的数据管理系统与模糊控制理论方面的应用。数据管理系统结合控制理论与专家系统，不断提高电气控制系统的总体协调能力，为人员操控提供极大的便利，通过专家自动控制系统，可以将其在调节参数方面的优势充分发挥出来，保证电气设备的可靠性与稳定性。模糊控制大部分是按照模糊推理过程和语言自变量环境，依靠相应的模糊控制器，实现对电气控制系统的操控。例如，智能楼宇控制系统包括照明管理、消防管理、通风管理与排水管理等内容，这些系统的应用与居民的日常生活密不可分，利用楼宇控制系统可确保各个系统运行的安全性与工作效率，当照明系统应用智能开关时，就可以对开关灯时间进行有效的控制，不仅可以减少照明过程中电力资源的能耗，可以满足照明的基础需求，智能化楼宇控制系统的应用实现了对照明系统的实时监控，包括火灾监控、安防监控等，使居民对照明状况的满意度有所提升，通过居民的评价与反馈，智能楼宇控制系统还可以生成相应的报表，与此同时将所采集到的信息与数据及时传输至数据库，强化楼宇运行动态监督，从而及时消除安全隐患

[4]。

2.4机电一体化设备方面

现阶段的机电一体化体系当中囊括了大量的理论知识，所涉及的知识范围也更加广泛。在应用机电一体化设备时，要求人员在具备相应基础知识的同时，还应拥有丰富的实践经验，规范化地操作机电一体化设备。人工智能在机电一体化设备中的应用，可按照提前编辑或设置好的程序，执行相关代码程序。此外，依靠智能化系统还可自动检查所编写的程序，实现计算机在线控制的功能，提高工业生产的智能化及自动化水平。

3.人工智能在机电一体化中应用优化的实际案例

当前，人工智能在机电一体化中的应用是利用软硬件结合的方式，对传统设备加以优化，从而使其具备智能化的功能，这都要归功于运算能力强大且成本较低的智能芯片和各类传感器，传统机电设备被赋予智能化功能后，便可拥有互联的能力，即接受互联网服务，构成一种云端架构。比如，电灯、手表、电视等以往单纯的机械设备；智能玩具、智能家居、机器人、智能医疗、两轮平衡车与智能保温水杯等智能硬件设备均被作为对象进行了优化。例如，Ninebot两轮平衡车能够上传用户的累计行驶里程，且在全球为用户显示排名情况。再例如，麦开水杯能够连接用户的手机APP，并可在其中输入用户的体重和身高，从而为用户每天的饮水量提供建议，提醒用户饮水。此外，小牛电动车采用封闭集成GPS模块，实时追踪车辆位置，直击电动车的防盗痛点，用户借助手机APP的远程控制就能管控车辆，手机APP集报警信息、车况检测、综合信息现实与位置记录等多种功能于一体，利用手机就能检测整体的情况，掌握车辆的非法位移提醒、自动充电提醒、天气信息及剩余电量信息等，搜索到车辆的行使轨迹记录，从而方便在线交流。

结语：综上所述，国内在高新技术领域具备一定的技术优势，且拥有多项可实现性的成果，为其他行业的生存与发展奠定了坚实的基础。人工智能的研发与问世攻克了人类难以企及的工作领域，机电一体化技术在发展过程中借助人工智能技术，逐渐朝着网络化、智能化、模块化、绿色化的方向发展，机电一体化和人工智能的有机结合，可以将机电一体化产品的优势充分发挥出来，为工业生产提供了极大的便利，进而更好地服务于人类与社会。

参考文献：

[1]周伏强.浅析人工智能在机电一体化中的应用[J].中国设备工程,2022(07):32-33.

[2]杨鑫锋.机电一体化技术在智能制造中的应用与研究[J].中国金属通报,2021(08):67-68.

[3]卢雁.智能控制及其在机电一体化系统中的应用[J].中国设备工程,2021(05):29-30.

[4]郭凌岑.机电一体化技术在智能制造中的应用探索[J].江西电力职业技术学院学报,2019,32(11):3-4.