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机械电子工程精选(九篇)

机械电子工程

第1篇:机械电子工程范文

关键词:机械电子工程;传感器和转换器;测量系统

1 机械电子工程的概念

机械电子工程是20世纪70年代由日本提出的用于描述机械工程和电子工程一体化的一个技术术语。这个词的英文名字是取C械学的前半部分和电子学的后半部分组合而成的。

在工业发达国家,人们已经意识到,未来的工业系统,尤其是先进的机电系统的设计,制造和运行,将属于那些懂得怎么样去优化机械和电子系统之间联系的人,在这些系统中,信息将起着至关重要的作用;人工智能、专家系统、智能机器人将构成未来机械电子系统的驱动、监测、控制、和诊断的主导技术。

机械电子工程的本质是:机械与电子技术的规划应用和有效的结合,以构成一个最优的产品或系统。在激烈竞争的环境中,只有将电子学和机械工程有效的结合在一起生产出来的产品才更具有竞争力。

2 机械电子工程的应用

在制造业的广大领域中,采用机械电子方法设计的优点是:制造系统的结构易于改变,且产品的质量可以顺利的上升档次。日本人认为产品革新的未来属于那些能将电子系统和机械系统有机结合在一起的人,并已经在这些方面取得了卓有成效。日本的公司充分考虑市场需求,将机械电子方法用于高速纺织机械、计量和监测系统以及诸如集成电路自动检测等具有特殊用途的机械的设计中,并开创了新的局面。机械电子工程在产品中的应用从目前情况来看,有以下两类产品:1将现有产品进行机械电子改造以提高其性能;2用机械电子方法设计开发全新的产品。

3 机械电子工程的设计

在工程设计中,机械电子方法能将系统的大量材料和信息集中起来,使系统具有更高的性能、更强的灵活性。因此,要做到万无一失,机械电子工程的设计必须包括初步设计和具体设计两个阶段。用机械电子方法进行工程设计的核心是将电子技术和计算机技术与机械系统有机的结合在一起。对现有产品或系统,也常用机械电子方法来改善其性能。工程设计的机械电子方法与系统结构的配置有关,在这种方法中,可以实现各种技术的集成,并对其进行评估。为达到这个目的,通常采用一种基于信息的自顶向下策略,就可以将系统分解成一些模块。例如:环境模块、装配模块、测量模块、通讯模块、处理器模块、软件模块、执行模块、界面模块等。从初级阶段的概念来说,在每一阶段都定义其下一级的模块子集,最终,整个系统中的每个部件的设计,都可以从该部件与其他部件的相关处着手。

4 测量系统

测量系统的任务是获取机械电子系统中需要的各种状态信息,并根据这些信息来控制系统的运行。将传感器配合某些特定功能的电路,可以构成一个测量系统。在测量系统中,由于测量的范围不同,并且测量系统的任一环节都可能存在内部的噪音或者外界的干扰,使测量系统的性能受到影响,因此也需要一些指标来表示测量系统的性能如:精度、稳定性、输入输出特性等等。对于测量系统的设计来说,机械电子系统中的测量系统大多是自动测量系统,他爸检测、数据处理、故障诊断和报警、校验等技术结合在一起。往往是多个敏感器件、多路信号有机的构成一个测量系统,而不是若干台仪器仪表的简单合并。简单系统往往采用直接连接。通用总线系统主要用于计算机和各种常规外部设备及I/O部件,构成通用计算机系统。测量系统的设计是为了保证能够得到所需要的信息,因此测量系统是设计中的一个重要环节。

5 传感器和转换器

在很多测量系统中,传感器和转换器都是用来提供系统状态信息的。传感器是在测量系统中,对所测物理参数发生响应的器件。转换器是能吧信息和能量从系统某一部分传送到系统另一部分的器件。在传送过程中的同时,能量形式也可能发生变化。在使用时通常不作区分。其分类可按功能分为:位移、速度、加速度、几何量、质量、力、等等。根据性能分:可以用精度、稳定性、线性度、灵敏度、量程等静态性能和响应特性的动态指标来评估。根据输出信号分:模拟量输出、数字量输出、频率输出、代码输出等等。在选用传感器或转换器时,用什么样的输出信号形式并不重要,因为用模/数转换器和数模转换器都可以获得多需形式。重要的是测量元件的功能和系统的总体性能指标必须满足需求。

6 微处理器

控制和信息处理是机械电子系统两种主要功能,期通常是由微处理器系统实现的。去其他控制和处理方式相比,微处理器有许多优势,其中最重要的是如下机电:1可存储、可编程控制2数字处理3工作速度4设计的灵活性5集成化6费用低。对于嵌入式微机系统的设计方法有:1基于模板的设计2基于模块的设计3基于芯片的设计。

参考文献

[1]蔡自兴,智能控制基础与应用,国防工业出版社,1998

第2篇:机械电子工程范文

关键词:控制工程;机械电子;应用

在我国社会经济持续发展和科学技术不断完善的基础上,机械电子工程的技术水平不断提升,技术的需求量随之增加,逐渐向智能化、多元化方向发展。在这个背景下,控制工程在机械电子工程中体现了较高的应用价值。为此,要在关注机械电子工程的基础上,要对电子技术和机械控制技术进行持续的研究,将控制工程合理应用到机械电子工程中,保证机械电子工程持续稳定发展[1-3]。

1控制工程的基本作用

控制工程空间结构简单,操作较为便捷,具有极强的应用性以及操作性,在使用过程中性能良好,能及时处理一些复杂问题,分析以及论证综合机械技术,实现良好的控制效果。另外,现阶段的控制理论主要是以空间线性工程为依据,分析并讨论非线性和多输出等问题,制定解决策略,在机械工程中发挥着重要作用,为控制工程的具体运用提供了一定的技术支持,促进了科学化生产[4-5]。

2控制工程在机械电子工程中的应用

结合之前传统机械电子工程在实际发展过程中的状况可知,控制工程在机械电子工程中已经得到了比较普遍的运用,例如数控机床以及智能控制系统等,这对促进企业健康稳定发展发挥着重要作用,同时还能进一步提高企业的经济效益[6]。具体来说,控制工程在机械电子工程中的应用体现在以下三个方面。

2.1在数控机床中的应用

控制工程在数控机床中的应用较为典型。数控机床是由较为复杂的电子网络组成的,不同的网络连接成复杂的网络交互系统。控制工程具有多功能特点的电子系统,能合理应用电子信息技术分析和处理各种数控机床应用问题,通过有效处理大规模数据信息,进行自我辨识以及自我学习,为数据的产生提供相应的自动化设备支持,使其生产成本降低,保证企业的经济效益[7-8]。

2.2在加工制作中的应用

如今,随着我国科学技术的快速发展,机械加工越来越完善,并向着多元化的方向发展,传统加工模式的问题逐渐暴露,已经无法满足时展的需要。面对这种情况,必须找到一个更先进和可靠的制作方法,促进工作效率的提高,提升企业自身的经济效益和社会效益。机械工程的数据处理速度快,操作简单,将控制工程合理应用到机械加工中,可以提高产品的整体质量,降低企业的成本[9-11]。在实际操作时,可以将其编码直接输入机器,保证其实现自动化的加工制作,提高企业的整体效益。

2.3在智能控制系统中的应用

将云计算技术和人工智能技术相互结合,可以建立系统化的智能控制系统,保证生产过程中的智能化控制以及操作。通过应用智能控制系统,对相关机械设备进行模拟操作,使机械电子工程代替人工进行数据的操控,模拟人的思维来管理数据,从而提高企业的整体工作效率[12-13]。此外,电子网络控制是一种比较简单的方式,能实现对大规模数据的处理,让生产模式持续优化。

第3篇:机械电子工程范文

关键词:智能机器人技术;机械电子工程;应用;效用

引言

智能机器人是人类社会科学技术进步和发展的必然产物,机器人的出现,极大地便利了人们的生活。而越来越多的研究成果表明[1-4],智能机器人技术应用于机械电子工程领域,既为机械电子工程领域注入新的活力,提升企业生产效率,推动科技创新,又能进一步促进智能机器人技术的发展,拓宽智能机器人的应用领域。因此,智能机器人技术在机械电子工程领域的应用研究具有重要意义。

1智能机器人技术与机械电子工程

1.1智能机器人技术

作为人工智能中重要领域之一的智能机器人技术,综合了计算机科学、语言学、信息论、心理学、神经生理学、控制论等多门学科。智能机器人可在感知、效应、思维等方面全面模拟人并可以根据人们的需求为人们的生产和生活运作,是人的机械智能化的智能机器。智能机器人由诞生之初的只能按照程序执行命令到具有自己独特的感知能力和自适应能力再到可以自我学习、自我控制,真正地实现了机器人技术的智能化。

1.2机械电子工程

机械电子工程以机械化工程为核心,将电子工程技术与信息技术结合一体,通过科学合理的设计使得各个模块的优点发挥到最大的一门学科。机械电子工程的综合性较强,涵盖了机械、电子、计算机、信息、控制、人工智能、管理等诸多理论体系,也被我国大多数学者称为“机电一体化”。机械电子工程的发展史可大致分为3个阶段:第一阶段是人工阶段,在第三次工业革命时期,新兴的电子技术与传统的机械技术实现了初步融合,然而融合度还比较低,基本上处于人工阶段;在随后的30~40年为第二阶段的流水线阶段,此时计算机和控制技术以及大规模集成电路等技术的出现,使得机械电子工程进一步发展,并且在一定规模上应用于工业领域;第三阶段是集成阶段,主要指20世纪末以及21世纪初,此时机械电子工程与其他相关技术紧密结合,逐渐迈向智能化和机器人化。

1.3智能机器人技术与机械电子工程的关系

机械电子产品的内部运转机理比较复杂,但产品结构相对简单,具备模块化、集成化的特点,可以和管理技术以及制造技术等进行结合,有效控制产品体积,提高产品的综合性能。然而电子系统有不稳定性和非线性,因此在不同程度上将智能机器人技术应用于机械电子工程成为了解决这种问题的有效途径。从广义角度来看,机械电子工程与智能机器人技术的结合是双向的,机械电子工程为智能机器人技术提供了平台,进一步促进了智能机器人技术的发展,为智能机器人开拓了巨大的发展空间;将智能机器人技术与机械电子工程领域相结合,会使机电系统和产品向着智能化、信息化和自动化发展,减少成本的投入,提高质量的同时提高企业经济效益,给机械电子工程领域注入了新的活力,为生产制造业带来了前所未有的崛起和发展。

2智能机器人技术对机械电子工程的效用

2.1监督作用

在传统的机械电子工程中,自动化能力较低,很多工作需要相关人员的密切监督。而人类会受到生理心理等方面的限制,不可能长时间做工,也不可能做到精确无误。智能机器人技术的加入,可以替代或减少相关人员的介入,对机械电子工程工作进行监督。工作人员只需输入相关的指令,便可轻松实现智能机器人对机械电子工程工作的监督作用,极大地解放了劳动力。

2.2协调作用

机械电子工程是一个交叉学科,综合了许多不同的学科,这些学科的工作特点又都不相同,因此如何使这些不同的学科在机械电子工程领域发挥的作用更大成为了一个重要问题。把智能机器人技术与机械电子工程相结合,就充分协调了这些不同的学科,并使其特点相互补充完善,发挥出更大的优势。

2.3提高效率智能

机器人是机器做工,只要保证有足够的运行能源和机器的良好运行,智能机器人就可以实现长时间的工作,减少甚至消除了工作人员因大脑以及身体疲劳时可能在生产工作中工作错误。因此智能机器人技术在机械电子工程中的应用,使之前的工业生产方案与生产形式得到了改变,不仅极大地提升了工业自动化控制设备的智能性和自动性、工业生产的效率以及质量,同时还有效降低了人工劳动力投入量,并提升了工作安全度。

3智能机器人技术在机械电子工程领域的应用及趋势

3.1神经网络控制技术

神经网络控制技术是一种关键性技术,将智能机器人技术应用于机械电子工程领域的过程中,这种关键技术必不可少。相比于自动化处理能力比较低、通常需要人工操作来实现的传统的机械电子工程,通过统一的控制设备运行、调整系统参数流程后,神经网络控制技术的应用有效地减少了人工介入,提高了自动化处理的能力。

3.2嵌入式系统技术

嵌入式系统是基于现代计算机技术为用户提供特定需求的一种专用的计算机系统,它具有专用性强、体积小型化、实时性好、可靠性高等特点。将嵌入式系统应用于智能机器人的远程控制方面,通过对机器远程操控,不仅可以提高工厂的工作效率,还可以让员工产生工作兴趣,同时也保证了工作的安全性。

3.3快速诊障技术

在机械电子设备的实际应用中难免会出现许多故障,因此要保证系统正常运行,就需要快速实现对各种机电故障的诊断与排除。智能机器人技术中的快速诊障技术就可以对故障点进行精准快速的定位,帮助工作人员及时找到故障并展开维修。这极大的减少了检修的时间和成本,还可以避免因人为诊断错误造成更大损失。快速诊障技术通过系统的工作参数信息结合工作库进行分析,得到判断结构,案例库根据信息找到与之相似的案例并对此次故障提出解决方案。快速诊障技术在机械电子工程领域极大地提高了处理故障的效率。

3.4智能机器人技术在机械电子工程领域的发展趋势

当今社会,智能化已经逐渐成为机械工程领域的主要趋势。传统的工程机电在操纵和控制方面并不具备较好的信息处理能力和感觉认识功能,因而在越来越多的领域中,机械电子工程与智能化相联系。智能机器人技术的使用,为设备和系统增添了控制中枢,它可以提高数据控制的稳定性并得到更高的精度,设备和系统便有了强大的实用能力。通过协调机电系统各模块的功能,提升整体的系统性能,“智能化”还可以完整的开发机电控制系统,智能机器人技术在机械电子工程领域的智能化发展,不仅完善了双方单独使用的缺陷,而且促进了自身新的发展,为便捷生产生活提供了新的契机,这在根本上体现了智能化机械电子系统的优越性。

第4篇:机械电子工程范文

关键词:机械电子工程;人工智能;关系;信息化

中图分类号:TB

文献标识码:A

doi:10.19311/ki.16723198.2017.13.099

一般意义上而言,机械类工程包括两种类型:动力类和制造类。制造类大家都比较熟悉,包括机械的加工制造和一般的加工制造业;而动力类的有带动各种机器的发电机等等。由于纯机械制造的衰落,传统机械与电子工程的结合成为发展的主流。随着人们生活需求的增长,机械电子工程技术也向着高精尖方向发展,服务大众生活的功能越来越强,尤其是人工智能与机械电子工程的结合使得其功能越来越强大。

1关于机械电子工程的简述

1.1机械电子工程技术的发展历程

机械电子工程已经有了一个相对较长的发展时间,20世纪已经达到了一个相对高的水平,尤其是第三次科学技术革命又一次把机械电子工程推向了一个新的高峰,新科技革命完美地将电子科技和传统的机械工程结合了起来,使得机械电子工程越来越向信息化和智能化,并把它们应用到民众的日常生活和企业的管理过程中。

总的来说,机械电子工程大致可分为四个阶段:第一阶段主要是在西欧中世纪晚期,新的资本主义萌芽的生产关系出现,生产力有所发展,但仍然相对低下,新的商业贸易促成了货物需求的大量增加,然而当时具有的动力仍然是水力、风力和牲畜力,这些动能远远不能满足生产发展的需要,大大制约了生产的发展,这时的科学家,准确的说是处于工作一线的机械技师开始思考如何提高动力,逐渐推动了机械工业的初步发展。第二阶段主要是生产力有了进一步的发展,大部分企业为了提高工作效率和产品的质量,依据马克斯・韦伯的流水线程序安排产品生产,然而,这种流水线对机械的水平要求很高,当时的机械相对不能满足流水线生产的需要,于是就出现了该种技术的第二阶段的发展。第三阶段是我们在日常生活中常见的机械电子工程技术,现代人们生活节奏越来越快,为了工作的便利,生活简易化程度要求也越来越高,对产品的机械化、智能化、灵活度要求极其的高,以机械电子技术为核心的高灵敏性技术便应运而生了。第四阶段是随着工业4.0的发展而发展的,工业4.0技术进一步推动了机械电子技术的快速发展,是的该行业领域内即将出现另外一次革命的征兆,将人们带入更加便捷的时代。

1.2机械电子工程的特点

机械电子工程是机械自造技术和电子工程科技的有机结合,因此,该专业不仅具有机械工程的一般特点,还有电子工程的一般特点,同时,还具有机械电子工程本身独有的特点。综上所述,机械电子工程具有以下特点。

1.2.1设计上的综合性

机械电子工程是一门综合性的学科,他是由几种学科综合而成的一门学科。因此,作为一门综合性特别强的学科,从设计上可以看出,机械电子工程会依据现实的需要而结合其它技术,例如它会根据具体现实需要结合企业需要的管理技术、生产制造技术等,以利于现实的需要。

1.2.2机械电子产品的复杂性

机械电子a品体积小,结构比较简单,但是构造确实很精细,产品性能很高,大大满足了人们对高灵敏性、高智能性的要求。同时,这种机械电子产品体积特别小,特别容易携带,结构复杂功能多样,不失为一种好的日常用品。

2关于人工智能的简述

2.1什么是人工智能

什么是人工智能呢?不同的专家有不同的定义,Nierson认为,所谓人工智能就是关于如何得到科学并把科学运用到现实的一门实用性很强的应用型学科。著名教授Wenston认为,人工智能是使计算机去做只有高级人才才能做的工作。综合以上的定义,我们认为,所谓的人工智能是指综合了现代计算机技术、信息技术、心理学语言学等对门学科的一门高精尖的学科,它通过延伸扩展计算机技术模拟人的一门技术。

2.2人工智能的发展历程

2.2.1最初时期

在400多年前,法国科学家发明了第一台可以计算数字相加的计算器,此后,科学家们纷纷朝着这一方向进行攻关,以求完善这一创造,后来美国著名学者冯诺依曼发明了世界上第一台全自动的计算器。在最初阶段,也可以说是人工智能的萌芽阶段,这一阶段最显著的特征就是技术发展缓慢,但是仍旧取得了一些成果和经验,为以后的发展奠定了一些基础。

2.2.2第一个快速发展阶段

在上世纪50年代,美国科学家第一次使用了“人工智能”这一概念,从此人工智能进入到一个快速发展阶段。这一阶段主要将人工智能应用到翻译、证明等事情上,并取得了较好的成果。人工智能在这一阶段的飞速发展使得人们坚信只要通过科学研究就可以总结人类的逻辑思维方式并创造一个可以模仿人们生活的机器。

2.2.3反复阶段

随着对人工智能的进一步研究人们发现,对人类高智能的模仿并不是一件容易的事情,学者不能完全设计出对人类模仿的简单映射。但是这一时期仍然出现了相当多的成果。

2.2.4稳定发展阶段

当人类意识到建立全方位模仿人类高智能的是一件不容易的事情之后,他们开始安定下来潜心研究进一步发展的技术和相应的功能,随着科学界学者的努力,他们逐步攻克了难题,同时世界互联网的发展也大大普及,这一切都促使人工智能的稳定发展。

3人工智能与机械电子工程的综合应用

进入21世纪,互联网已经渗入到我国民众生活的方方面面,信息化的民众生活离不开智能化的发展,无论是各行业的模型的建造,还是事故处理都离不开人工智能,人工智能在机械电子工程当中起着信息处理的强大功能。

随着社会经济的进一步发展,简单的人工智能已经不能满足人们日益复杂的工作需要,科学家们开始研究综合性的人工智能技术,使其功能发挥到最大化。

参考文献

[1]傅丽玲,杨平.机械专业综合型实验平台建设[J].电子科学技术大学学报,2005(7):37.

[2]陈庆霞.人工智能研究纲领的发展历程和前景[J].科技信息,2009,(33):127.

[3]史忠值.高级人工智能[M].北京:科学出版社,2006.

[4]肖斌,薛丽敏,李照顺.对人工智能发展新方向的思考[J].信息技术,2009,(12):3132.

[5]王孙安.机械电子工程系统设计[D].西安:西安交通大学,2006,10.

[6]王建,黄宗艺.工程机械一体化、机器人[J].中国机械工程,1996,7(3):6466.

[7]周文盛.发展中的机械电子工程[J].中国电子教育,20021997,(1):4851.

第5篇:机械电子工程范文

1机械电子工程

1.1机械电子工程的发展史

20世纪是科学发展最辉煌的时期,各类学科相互渗透、相辅相成,机械电子工程学科也在这一时期应运而生,它是由机械工程与电子工程、信息工程、智能技术、管理技术相结合而成的新的理论体系和发展领域。随着科学技术的不断发展,机械电子工程也变的日益复杂。

机械电子工程的发展可以分为3个阶段:第一阶段是以手工加工为主要生产力的萌芽阶段,这一时期生产力低下,人力资源的匮乏严重制约了生产力的发展,科学家们不得不穷极思变,引导了机械工业的发展。第二阶段则是以流水线生产为标志的标准件生产阶段,这种生产模式极大程度上提高了生产力,大批量的生产开始涌现,但是由于对标准件的要求较高,导致生产缺乏灵活性,不能适应不断变化的社会需求。第三阶段就是现在我们常见的现代机械电子产业阶段,现代社会生活节奏快,亟需灵活性强、适应性强、转产周期短、产品质量高的高科技生产方式,而以机械电子工程为核心的柔性制造系统正是这一阶段的产物。柔性制造系统由加工、物流、信息流三大系统组合而成,可以在加工自动化的基础之上实现物料流和信息流的自动化。

1.2机械电子工程的特点

机械电子工程是机械工程与电子技术的有效结合,两者之间不仅有物理上的动力连结,还有功能上的信息连结,并且还包含了能够智能化的处理所有机械电子信息的计算机系统。机械电子工程与传统的机械工程相比具有其独特的特点:

1)设计上的不同。机械电子工程并非是一门独立学科,而是一种包含有各类学科精华的综合性学科。在设计时,以机械工程、电子工程和计算机技术为核心的机械电子工程会依据系统配置和目标的不同结合其他技术,如:管理技术、生产加工技术、制造技术等。工程师在设计时将利用自顶向下的策略使得各模块紧密结合,以完成设计;2)产品特征不同。机械电子产品的结构相对简单,没有过多的运动部件或元件。它的内部结构极为复杂,但却缩小了物理体积,抛弃了传统的笨重型机械面貌,但却提高了产品性能。

机械电子工程的未来属于那些懂得运用各种先进的科学技术优化机械工程与电子技术之间联系的人,在实际应用当中,优化两者之间的联系代表了生产力的革新,人工智能的发展使得这一想法变成可能。

2人工智能

2.1人工智能的定义

人工智能是一门综合了控制论、信息论、计算机科学、神经生理学、心理学、语言学、哲学等多门学科的交叉学科,是21世纪最伟大的三大学科之一。尼尔逊教授将人工智能定义为:人工智能是关于怎样表示知识和怎样获得知识并使用知识的科学。温斯顿教授则认为:人工智能就是研究如何使计算机去做过去只有人才能做的智能工作。至今为止,人工智能仍没有一个统一的定义,笔者认为,人工智能是研究通过计算机延伸、扩展、模拟人的智能的一门科学技术。

2.2人工智能的发展史

2.2.1萌芽阶段

17世纪的法国科学家B.Pascal发明了世界上第一部能进行机械加法的计算器轰动世界,从此之后,世界各国的科学家们开始热衷于完善这一计算器,直到冯诺依曼发明第一台计算机。人工智能在这一时期发展缓慢,但是却积累了丰富的实践经验,为下一阶段的发展奠定了坚实的基础。

2.2.2第一个发展阶段

在1956年举办的“侃谈会”上,美国人第一次使用了“人工智能”这一术语,从而引领了人工智能第一个兴旺发展时期。这一阶段的人工智能主要以翻译、证明、博弈等为主要研究任务,取得了一系列的科技成就,LISP语言就是这一阶段的佼佼者。人工智能在这一阶段的飞速发展使人们相信只要通过科学研究就可以总结人类的逻辑思维方式并创造一个万能的机器进行模仿。

2.2.3挫折阶段

60年代中至70年代初期,当人们深入研究人工智能的工作机理后却发现,用机器模仿人类的思维是一件非常困难的事,许多科学发现并未逃离出简单映射的方法,更无逻辑思维可言。但是,仍有许多科学家前赴后继的进行着科学创新,在自然语言理解、计算机视觉、机器人、专家系统等方面取得了卓尔有效的成就。1972年,法国科学家发现了Prolog语言,成为继LISP语言之后的最主要的人工智能语言。

2.2.4第二个发展阶段

以1977年第五届国际人工智能联合会议为转折点,人工智能进入到以知识为基础的发展阶段,知识工程很快渗透于人工智能的各个领域,并促使人工智能走向实际应用。不久之后,人工智能在商业化道路上取得了卓越的成就,展示出了顽强的生命力与广阔的应用前景,在不确定推理、分布式人工智能、常识性知识表示方式等关键性技术问题和专家系统、计算机视觉、自然语言理解、智能机器人等实际应用问题上取得了长足的发展。

2.2.5平稳发展阶段

由于国际互联网技术的普及,人工智能逐渐由单个主体向分布式主体方向发展,直到今天,人工智能已经演变的复杂而实用,可以面向多个智能主体的多个目标进行求解。

3人工智能在机械电子工程中的应用

物质和信息是人类社会发展的最根源的两大因素,在人类社会初期,由于生产力水平低,人类社会以物质为首要基础,仅靠“结绳记事”的方法传递信息,但随着社会生产力的不断发展,信息的重要性不断被人们发现,文字成为传递信息最理想的途径,最近五十年间,网络的普及给信息传递带来了新的生命,人类进入到了信息社会,而信息社会的发展离不开人工智能技术的发展。不论是模型的建立与控制,还是故障诊断,人工智能在机械电子工程当中都起着处理信息的作用。

由于机械电子系统与生倶来的不稳定性,描述机械电子系统的输入与输出关系就变得困难重重,传统上的描述方法有以下几种:1)推导数学方程的方法;2)建设规则库的方法;3)学习并生成知识的方法。传统的解析数学的方法严密、精确,但是只能适用于相对简单的系统,如线性定常系统,对于那些复杂的系统由于无法给出数学解析式,就只能通过操作来完成。现代社会所需求的系统日益复杂,经常会同时处理几种不同类型的信息,如传感器所传递的数字信息和专家的语言信息。由于人工智能处理信息时的不确定性、复杂性,以知识为基础的人工智能信息处理方式成为解析数学方式的替代手段。

通过人工智能建立的系统一般使用两类方法:神经网络系统和模糊推理系统。神经网络系统可以模拟人脑的结构,分析数字信号并给出参考数值;而模糊推理系统是通过模拟人脑的功能来分析语言信号。两者在处理输入输出的关系上有相同之处也有不同之处,相同之处是:两者都通过网络结构的形式以任意精度逼近一个连续函数;不同之处是:神经网络系统物理意义不明确,而模糊推理系统有明确的物理意义;神经网络系统运用点到点的映射方式,而模糊推理系统运用域到域的映射方式;神经网络系统以分布式的方式储存信息,而模糊推理系统则以规则的方式储存信息;神经网络系统输入时由于每个神经元之间都有固定联系,计算量大,而模糊推理系统由于连接不固定,计算量较小;神经网络系统输入输出时精度较高,呈光滑曲面,而模糊推理系统精度较低,呈台阶状。

随着社会的不断发展,单纯的一种人工智能方法已经不能满足日益增长的社会需要,许多科学家开始研究综合性的人工智能系统。综合性的人工智能系统采用神经网络系统与模糊推理系统相结合的方法,取长补短,以获得更全面的描述方式,模糊神经网络系统便是一成功范例。模糊神经网络系统做到了两者功能的最大融合,使信息在网络各层当中找到一个最适合的完全表达空间。逻辑推理规则能够对增强节点函数,为神经网络系统提供函数连结,使两者的功能达到最大化。

4结论

第6篇:机械电子工程范文

关键词:机械电子工程;现状;发展趋势

引言:

机械电子工程是一门以计算机为基础,多种技术相结合的综合性的学科,也被称为机电一体化技术。它是社会技术高度发展的产物,是社会发展进步的一个重要标志。伴随着机械电子工程行业的深入发展,在国民经济中所占的比重越来越大,国际竞争力也越来越大,在促进社会发展和提高人们生活水平质量方面都起到无可替代的作用。但在机械电子工程行业全面的发展和壮大的过程中任然存在着一些列的问题,影响着它健康、有序的发展。

一、我国机械电子工程行业发展的现状

我国机械电子工程行业已经成为我国经济发展的支柱,它作为社会经济和技术高度发展下的产物,是衡量我国对外贸易和国际影响力的一个重要的标志。近年来,机械电子工程行业的全面发展,涉及到我国各个行业领域,成为了我国国家政策和重点扶植的行业。经济全球化的发展更是为我国的机械电子工程行业提供了发展机遇,带动了我国对外贸易总值,成为推动我国经济增长的主要力量。随着我国机电系统的逐步成熟和稳定,在发展和壮大的过程中,更加的多元化,发展方面更加明确,在促进国民经济和对外发展方面都具有巨大的影响。机械电子工程行业的快速发展,技术的不断进步,使我国机械电子工程行业在国际中的竞争力也在不断提升,据数据显示,我国的对外出口机电产品正在逐年的增加,出口总额不断的提升,使我国成为机电出口产品的大国之一,为我国机电行业的提供了更多的发展空间和更广阔的发展市场。

二、我国机械电子工程行业在发展过程中存在的问题

第一,行业的关联度减低。我国的机电业发展市场集中,产品结构单一,使机电产品在发展中存在很大的风险性,容易受到影响和波动,特别是从长远的发展角度而言,市场和结构的单一都不利于行业的发展和创新,久而久之,也会导致其国际竞争力的降低。第二,自主创新能力欠缺。我国机电行业以大中型企业为研发主体,但这些企业对于自主创新和产品的研发重视度不够,对于资金的投入不够,使行业发展确定资金保障和创新基础。第三,人才的缺乏。受我国机械电子工程行业发展时间限制,在人才的培养和利用上还存在着很大的问题,人才的缺乏将会直接导致行业发展局限性。人才在机械电子工程行业中是主导者也是实施者,是技术的研发者和创新意识的构造者,对于产业的发展起着觉得性的作用。机械电子工程行业在发展的过程中,各个方面都需要人才的参与,人才是保障其行业持续、稳定发展的基本因素,对于提高产业发展技术,促进产业市场竞争力的提高都起到十分重要的作用。

三、我国机械电子工程行业未来发展的趋势

随着科技水平的提高和社会经济的发展,我国的机械电子工程行业的发展也取得了长足性的进步,进入了一个新的发展阶段。在未来发展中重视专业深度的培养,摆脱发展的局限性和单一性,积极的培养复合型的人才,为机械电子工程行业在未来的技术发展和科学研究中提供更多的人才支撑,以适合未来对机械电子工程行业发展的需求,满足市场的变化,提高市场经济的发展和国际市场的竞争力。近年来,随着计算机技术的深入发展和广泛应用,带动了机械电子工程行业的发展,促进了电子工程行业向智能化发展方向的转变。科学技术作为电子工程行业发展创新的根本,在发展中,将计算机网络技术与电子技术相融合,成为了机械电子工程行业在未来发展的必然趋势。机械电子工程是机械技术和电子技术的结合,在改变了传统的机械技术生产模式的同时,将虚拟的电子技术应用在生产中,带动了生产的发展,在社会经济发展和人们日常生活中都具有重要的影响。机械电子工程行业作为国民支柱行业,在未来发展中具有更多的可能性和发展空间,这就要求我国在发展机械电子工程行业过程中,要加大技术的研发,解决其发展过程中存在的问题,有效提高机械电子技术的制造水平。结束语:我国机械电子工程行业的发展经过了多个发展阶段,在不断的摸索和探究中,不断的壮大和发展,逐渐成为了影响国民经济的一个重要的因素。机械电子行业作为时展下的产物,具有相当乐观的发展情景。在未来的发展要加强技术的创新和突破,加强对人才培养,提高产业的关联度,提高机械电子技术水平,促进机械电子工程行业持续、稳定、高质的发展。

参考文献:

[1]孙建民;机械电子技术的发展及其对产业的作用[J];科技创新与应用;2014年23期.

第7篇:机械电子工程范文

机械电子工程专业培养目标

本专业以培养能适应社会需求的计算机测控与仪器领域的高级工程技术人才为目标。毕业生具备仪器设计制造以及测量与控制方面的基础知识与应用能力,能在测控技术、电子信息技术、自动化仪表、智能设备、计算机应用等方面从事设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。亦可担任高等院校、研究机构的教学和研究工作。

培养要求

本专业学生主要学习机械电子工程的基础理论和专业技能,使学生能综合运用所学知识设计、开发各行业所需的测控系统及测试仪器,兼顾工程科学教育与工程实践训练的基本能力。

机械电子工程专业就业前景

该专业注重工程实践能力与综合能力的培养,专业口径宽、适应性强。

机械电子的工程师可在机械和设备制造、电子工程和电子工业等重要领域担任职务,就职于需要使用汽车和航空制造技术、自动化技术、机器人技术、微型和精密仪器技术、印刷和媒体技术、音频视频技术、医疗技术的企业。机械电子广泛应用于例如感应机器人,自控机床设备,医疗微型器械以及现代化轿车的传动机构。

机械电子的工程师可承担创新、设计、装配、制造、生产和调试的工作,以及系统规划、方案设计、前期工作、质量控制、销售、客户服务、使用培训、咨询和售后服务的职责。

第8篇:机械电子工程范文

关键词:组合学;机械电子工程;应用

引言

组合学中的组合数学中对离散对象的处理问题,是计算机科学的核心内容。所以,在机械电子工程的优化编码领域,组合学可以起到一定的应用效果。而组合学中有关排列计数的研究,则可以应用到机械电子工程的传感器节点分布设计方面。而相对来说,机械电子工程是设计与实践相结合的学科,所以,作为很多计数学科基础的组合学可以被广泛的应用于机械电子工程设计中,从而为机械电子设计强大功能的实现提供保障。而为了了解组合学在机械电子工程中的实际应用情况,本文从案例角度对组合学在机械电子工程设计中的应用进行了研究。

1.在齿轮抗干涉设计方面的应用

在机械电子工程设计中,常常需要利用齿轮来完成设计的某项功能。但是在实际设计的过程中,齿轮之间常会出现一定的干涉的问题。为了解决齿轮的干涉问题,研究人员就需要进行抗干涉齿轮集机构的编码设置,从而保证由多个齿轮的鉴别齿组成的齿轮集机构具有一定的抗干扰性,进而实现整个设计的功能。所以,抗干涉齿轮集机构是一种用于引信保险和解除保险控制的机构。而组合学在这方面的应用,可以进一步优化编码,从而使整个机构的组合更为科学和有效[1]。

在完成机构结构和动作设计时,可以利用组合学中的“二维迷宫映射法”来进行编码设计结果的校验。这个思想其实就是采用迷宫映射的方式,将编码问题转换成映射图的k-顶点着色问题。而在这之前,验证者要进行迷宫映射图的“路格点”和“阱格点”概念的设置,并以“关键陷阱格点”和“十字叉”为判据。这样,验证者就能将编码问题转化成无向简单图。但是,采用该种方法进行编码设计结果验算时,密码齿轮层数越多,该种方法解答的复杂度也将越高。比如接受验证的抗干涉齿轮集机构的密码齿轮如果有3层,那么其相应的求解复杂度也将高达3n,而n的大小则取决于解锁密码的字长[2]。而在进行抗干涉齿轮集机构编码的顶点着色问题解答时,则需要利用组合学中的贪婪法来进行解决。而在实际设计的过程中,利用 Visual Basic 软件进行抗干涉齿轮集机构的编码及校验程序的编写,就是贪婪法应用的体现。在这个软件中,只要输入解锁符号序列,就可以自动生成二维迷宫映射图,并求解出回执密码齿轮编码的示意图。而验证序列是否与密码匹配的结果,则将会以文本文档的形式输出。实际上,随着科学技术的发展,现在的软件往往会带有编码模块和校验模块,而这些模块往往是在组合学的理论基础之上建立的。这些模块中不仅包含着大量的组合学算法,还可以实现机械电子工程设计程序的编码。在编码模块中,只要输入解锁符号序列,就可以生成关键路格点和关键陷阱格点,从而进行迷宫图的设计。而这些迷宫设计图是在满足误码立即解锁的基础上建立的,从而保证编码的准确性。但是需要注意的是,不同密码齿轮层的关键陷阱格点是采用不同的颜色来表示的。而校验模块则会自动执行密码齿轮的鉴别齿轮的编码校验运算,并以文档形式保存。总之,组合学在齿轮抗干涉设计方面的应用,在机械电子工程设计中已经取得了一定的发展。

2.在传感器设计方面的应用

在机械电子工程设计中,传感器的使用较为普遍。而在传感器的网络节点分布设计方面,组合学的应用起到了较大的作用。比如在进行相同区域的多个传感器分布位置设置时,各个传感器都会有一定的感应范围,从而形成一定的传感器网络。而只有在保证每个传感器被覆盖的面积最小情况下,才能使该区域的传感器起到最大的作用。所以,在进行传感器网络节点分布设计时,各个传感器可以被看作是组成系统的各个模块,而这些模块必须很好的组合起来,才能发挥出整个系统的功能,而这就涉及到了组合学的应用。因此,在进行这部分内容设计时,可以采用组合学中的1-色等圆覆盖问题来进行问题的解决。具体来说,就是将这个系统中某个传感器模块当做是节点,而节点模块则与微控制模块一样属于分立器件。在进行其他传感器模块位置设置时,要以该节点区域的k-色等圆覆盖问题研究[3]。而通过研究任意一点被多少个传感器覆盖的数据之后,就可以得出传感器模块分布的最好位置,从而进行传感器网络节点的分布设计。但是需要注意的是,在进行机械电子的传感器设计时,使用的传感器种类往往不同,而这就导致了每个传感器覆盖面积的不同。此时,就应该利用组合学中的k-不等圆覆盖问题进行2维覆盖面积的研究,从而进行传感器网络节点的分布设计。所以,机械电子工程设计的传感器设计问题,其实就是应用了组合学的有效组合算法进行了传感器网络节点的设计,从而解决了较为复杂的传感器区域覆盖问题。

3.结论

总而言之,机械电子工程学科涉及的学科及内容较广,既包含了制造类的学科,也包含了动力学的学科。但是组合学是由强大的理论体系所构成的,可以应用于机械电子工程设计的多个环节,从而使机械电子工程设计拥有更为完善的理论体系。而随着人工智能的发展,机械电子工程设计将获得更大的发展空间,而组合学在机械电子工程设计中的应用,可以进一步促进机械电子工程的发展。因此,本文针对组合学在机械电子工程中的应用问题进行的研究,有利于促进这两种学科的共同发展。

参考文献:

[1]潘雍,傅明星,于晨.机械电子工程综述[J].机电工程,2014,05(31):554-557.

第9篇:机械电子工程范文

关键词:网络工程;物联网;机械电子工程;生产

引言

计算机的诞生,大大的帮助人们减少了计算的工作量,渐渐地,人们开始想办法把计算机连接在一起,于是网络便这样诞生了。网络就像是一张大网一样把我们个人使用的或者公司企业使用的计算机连接在一起,使得计算机互相之间可以联系沟通。网络的产生,帮助人们足不出户便可以了解世界,了解发生在我们周围甚至很远的地方发生的事情。网络的大力发展催生了很多跟网络相关的技术,每一个技术都能改变人们的生活方式。于是人们开始想象能否给生活中的每个物品一个单一的“身份证号”,这样就可以把每个物品都连接到互联网中,应用互联网的便利来控制生活中的每个物品。于是物联网就这样诞生了,物联网旨在连接我们生活中的每一个物件。渐渐地,工业生产也开始接触物联网,便发现物联网可以精准的控制生产,远胜于人力。尤其是一些精密机械电子工程的生产过程。

一、计算机网络

世界上第一台计算机在1946年诞生后,由于计算机造价昂贵,计算机还不能大量生产,于是早期的计算机就设计成一个计算机跟若干个终端连在一起,这样大家就可以共用一台计算机,节省资源,早期的计算机网络就是这样为了节省成本形成的。后来,计算机的大量普及,使得大家都渴望从别人那里取得资源,于是互相连接起来的愿望变得很强烈,计算机就这样被一个一个互相连接在一起。逐渐形成我们现在使用的互联网,我们坐在自己的办公室便可知道世界上每个连接在互联网中计算机发出的消息。

二、物联网

互联网的大力发展,促使了物联网的形成,物联网的形成起因是为了方便把家用甚至一些电子器件能够连接在互联网中,是的人力可以借助互联网的力量去远程管理这些物件,甚至能从物件那里得到一些反馈信息,从而人们可以更好的分析得到的信息从而给这些物件一些控制信息,使得它们能够更好的运作。比如说像如果我们给每个行驶在路上的汽车安装一个传感器,使得这个汽车能够随时收集自己周围的信息,然后把这些信息通过网络发送给控制中心,控制中心便能够根据它发来的信息从而生成一些控制信息发回给他。这样做的最终结果便是可以实现汽车的自动驾驶。也许未来的某一天我们可以从驾驶室中彻底解放出来,我们只要给汽车一个指令,汽车便能够按照我们想去的地方,寻求最佳路线,自己把我们送到我们想去的目的地。

三、机械电子工程

机械电子工程也被称作机电一体,是一种将机械工程与电子工程自动化结合在一起的系统。我们生活中很多像机械电子工程的产物,比如说自动贩卖机,自动售票机,无人驾驶磁悬浮等等。日本将这项技术实现的非常淋漓尽致,日本的街头非常非常多自动贩卖机,人们几乎可能从自动贩卖机买到想要的大部分东西。但是这个系统是一个跨学科的技术,对于机械工程,电子工程,自动化,计算机网络,物联网等都有非常高的要求,需要这几个学科很好的配合起来才能完成一项工程。

四、物联网在机械电子工程中的应用

将物联网应用到机械电子工程中,不管是在生产过程中还是在应用中都有非常好的效果。比如说在应用中的贩卖机,以及电子售票机等,如果都可以用自动化的方式解决,那么将极大的解放劳动力,是的人力从这些繁琐的重复劳动中解放出来,更加专注在更加高级的脑力劳动,计算机不能代替的工作中。如果是被应用在电子机械生产中,那将比人力更加的精准,比如说,富士康现在很大部分的手机代工生产中就用到了机械自动化,从而近几年的富士康劳动力被解雇了好多,甚至达到了百分之六七十的人都被解雇了,这样就使得这一部分人能够出来寻求更加高级的工作,更加需要人而不是机器的工作,从而促进人类的进步与发展。

五、结语

计算机,网络,互联网,物联网的极大发展给生活中的方方面面提供了生长的温床与沃土。使得更多的技术能够在这些高新技术的帮助下得到更好的发展。机械电子工程就是应用物联网发展的一个非常好的事例。现在的技术,小到贩卖机,达到遥感卫星等等,都有用到机械自动化,可以说机械自动化带领人类走向了一个更高的阶层。

参考文献

[1]从风廷,迟建山,主编,组合机床设计,第二版,上海:科学技术出版社1993.

[2]肖斌,薛丽敏,李照顺,对人工智能发展新方向的思考[J],信息技术2009.