淺析人工智能在機電一體化中的應用

周伏強

（臺州正立電機有限公司，浙江 臺州 317525）

在科學技術推動下，人工智能在我國工業生產領域得到了廣泛運用，盡管當前我國人工智能技術還處于發展起步階段，但在很多領域都呈現出極大的應用價值。在機電一體化發展中，借助于人工智能技術，能夠進一步推動機電一體化技術向著智能化、模塊化以及綠色化的方向發展。基于此，加強對人工智能在機電一體化中的應用研究具有十分現實的意義。

1 人工智能、機電一體化概述

人工智能是新時代的產物，在衣食住行各個領域都發揮了重要作用，能夠促進社會迅速發展。人工智能實際上是對人腦邏輯思維過程進行仿真模擬的過程，從而能夠開展復雜的工序。在我國科學技術不斷發展過程中，人工智能技術也取得了顯著成就，以智能機器人、集中化數據管理系統為核心的智能體系，在其應用領域優勢十分明顯，能夠從事高精密的思維過程，對人類思維邏輯進行全方位效仿。在制造業領域中，人工智能技術的應用能夠提升生產質量與效率，同時還能節約成本，為制造業企業創造更大的經濟效益。

機電一體化技術是在我國科學技術持續提升基礎上發展而來，具有學科綜合性、專業性特點，所涉及的技術領域較廣，包括計算機、電子、機械、力學、自動化、通信等技術領域。在機電一體化技術應用過程中，對機械制造領域做出了巨大貢獻，推動了其智能化發展。傳統的機械行業中，機電產品主要是包括電子、機械兩個部分，且兩者處于分離的狀態，沒有進行有機的結合，兩者之間的交互性較差。隨著機電一體化技術發展，智能化已經成為一種趨勢，無論是電子技術，還是機械工業生產技術，智能化水平都持續提升，兩者的結合也更加緊密，機械產品從設計到生產，整個流程充分結合了電子技術，讓我國工業走向了智能化時代。

2 人工智能在機電一體化中的具體應用

2.1 在機電一體化設備中的應用

當前，在機電一體化系統中，包含了諸多理論知識，同時涉及的知識面更高。使用機電一體化設備中，操作人員不僅需要掌握相關基礎知識，同時也需要具有一定的操作經驗，對機電一體化設備操作進行明確規定，且機電一體化設備運行質量和操作人員經驗、專業能力、失誤等具有密切的關聯。而將人工智能運用其中，根據事先設定的程序，撰寫程序流程。借助于智能化系統對編寫程序進行檢查，實現對電子計算機智能化操控的效果。可以說，利用人工智能控制系統，能夠極大程度上解放人工，提升工作效率與質量，在維護機電一體化設備運行狀態方面同樣具有很大優勢。

2.2 在汽車智能制造方面的應用

在智能化時代背景下，智能制造是制造業發展的一個必要趨勢，是一種搞新概念。從當前我國制造行業發展情況來說，主要分為智能制造系統、智能制造技術兩個層面。其中，智能制造技術是工業生產、機械制造中，通過信息化技術手段，對生產現場環境進行自動化監控，并進行智能化分析，能夠對整個生產過程進行智能控制。不僅能夠降低整體生產成本，還能夠保證產品生產的質量與效率。智能制造系統，更多體現在一種智能化人機交互環境，利用計算機等工具充當媒介，實現人與機器之間的交流，是提升機械產品智能化的一種概念。通過智能制造系統，能夠切實擴大智能化機械產品使用范圍，也是今后機械制造領域發展的主流方向。新時期，汽車產品結構越來越復雜，汽車組件也更加豐富，傳統的汽車制造工藝，很難實現汽車各產品組件之前的協同控制，無法實現汽車各部件信息交互性，降低了汽車產品智能化程度。例如，在汽車速度控制方面，往往存在較多影響因素，包括汽車檔位大小、油門開度、路況等，這些因素都會對汽車行駛速度造成影響。在以往汽車機械制造模式下，需要依靠司機主觀判斷對車速進行調整，人為因素占有很大的比重，有時候不能將車速控制在一個理想的狀態下。而引入機電一體化技術，能夠通過智能化手段收集路況信息，且對于車速進行智能化控制，保證車輛整體協調性，讓汽車產品更具系統化特征。

2.3 在電氣控制系統中的應用

人工智能在機電一體化操縱過程中應用，能夠在保證工作效能、品質基礎上，控制成本支出。具體在電氣控制中的應用需要運用到模糊控制理論、數據管理系統等。其中，模糊控制主要是根據語言自變量、模糊推理等過程，借助于模糊控制器，完成對電氣控制系統的操控目標；而數據管理系統則將專家系統、控制理論等結合起來，提升電氣控制系統整體協調能力，便于相關人員操控。利用專家自動控制系統，能夠發揮其在調節參數方面的優勢，提高電氣設備的可靠性。

3 人工智能背景下機電一體化發展趨勢

3.1 智能化趨勢

在經濟全球化發展進程中，機電一體化正逐漸向著智能化發展進發，人們對于人工智能方面的研究更加深入，將一些人工智能理論、技術等作為基礎，對計算機科學理論進行總結，形成更加完善的推理基礎，為機電一體化發展提供特有邏輯思維。人工智能背景下，機電一體化必須保持高速處理性能，能夠適應生產需求而做出變化，提升機械制造生產的智能化程度。當然，機電一體化還未達到人類思維邏輯，但隨著人工智能水平提升，機電一體化所呈現出智能化趨勢就會更加明顯。

3.2 模塊化趨勢

機電一體化生產商、生產類型十分豐富，給機電一體化技術研發增加了難度。在未來的發展過程中，通過模塊化發展，按照國家相關標準，進行標準化模塊產品的開發與生產，能夠提升機電一體化生產規模。實施模塊化發展，提升機電一體化設備各部件之間的匹配度，實施模塊化研究、生產，能夠切實提升機電產品的生產質量。例如，在電冰箱設計與生產中，需要考慮怎樣實時采集冰箱內部的溫度、排煙系統需要能夠對空氣中煙比例進行感知，而這些特殊的零部件，需要進行模塊化設計，將機電一體化技術與其他先進技術結合起來，保證整體設計的合理性。

3.3 綠色化趨勢

工業發展對我國社會經濟做出了巨大貢獻，為人們提供了極其豐富的物質生活，但所帶來的資源消耗問題、環境污染問題不容小覷。這些問題會給人們日常生活帶來不利影響，威脅人類健康。時至今日，人們已經逐漸意識到環境保護、生態保護的重要意義，也提出了綠色生產的概念。機電一體化技術發展中，無論采用多么先進的技術融合，都應該向著綠色化的方向發展，提升機械系統可回收性、減少資源浪費、提升資源利用率等，都是機電一體化未來發展的方向。

3.4 網絡化趨勢

計算機網絡在現代化社會中展現出自身獨特的優勢，盡管相關對機械制造技術來說，計算機網絡發展時間較晚，但其對于人們的生活影響巨大，已經改變了人們的生活習慣。當前，人們各項社會活動早已離不開信息技術，在企業辦公管理方面，通過網絡技術、信息技術等，提升信息傳輸速率，讓工作效率更高。人工智能環境下，機電一體化技術的發展，同樣離不開信息技術的支持，通過網絡信息技術，可以實現對機電設備的遠程操控。例如，掃地機器人、遠程操控電腦、家用電器、汽車等，為人們生活質量的提升作出了巨大貢獻。

3.5 微型化趨勢

機電一體化技術是時代發展的產物，在傳統機械制造技術無法滿足社會發展時，機電一體化技術應運而生，當然，其發展離不開科學技術的發展。所謂的微型化發展，指的是機電一體化產品從型號、外觀、體積方面縮小，也將其稱為微電子系統。經過多年的發展，電子產品體積不斷縮小，已經逐漸向納米級發展。微型機電設備能量損耗更低、產品使用更加便捷，當然需要更加精細化的制造與加工技術支撐。

4 結語

通過上述分析可知，市場經濟條件下，各行業都必須做好升級的準備，保證自身在市場中的地位。機電一體化技術發展中，借助于人工智能理論、技術等，逐漸向著智能化、綠色化、模塊化、微型化以及網絡化的方向發展。借助于人工智能技術優勢，讓機電一體化產品優勢得以發揮，逐漸滲透到更多的實用領域當中，為社會經濟發展、人們日常生活等作出貢獻。