智能时展趋势范例6篇

智能时展趋势

智能时展趋势范文1

为此,本文选定了“测控技术与农业生产智能化”的课题进行分析与研究。充分利用智能化农业信息技术,加快研发和应用农业生产智能化产品,对农业发展现代化存在着重要的现实意义。

1 系统分析

农业生产环境是一个复合式开放型的生态系统,包括土壤、肥料、水分、温度等因素,对农田生产中的环境数据进行迅速、准确地收集、传输、控制,对相关因素进行系统性地分析,有利于对农作物生产进行科学化管理。基于农业生产的智能测控系统,是信息的采集、近程通讯的使用、信息远程传输、信息智能分析与测控技术,结合农业生产技术信息,研究完成了智能农业生产测控系统,开发了一系列农业生产环境监测、叶绿素分析、无线传输等低成本、实用型的产品。该系统的应用与推广将有效提升农业生产的技术管理水平,促进农业产业化及现代化的发展。

2 系统设计

分析物联网功能特点及现代农作物特征,设计基于测控网络的农业生产作业流程。系统开发紧紧围绕测控网络“感知全面化、传送可靠化、处理智能化”三项功能的实现,为智能浇灌、仪器导航、自动控制、及时溯源的实现打下研究基础。

基于测控网络的农业生产智能系统,智能监控系统的框架结构一般可分为数据采集、数据处理和智能信息处理这3个子系统。每个子系统的功能如下:(1)数据采集系统――可采用DCS与数据库结合的方案,主要任务是数据采集和存储;(2)数据处理系统――主要通过数据分析,从大量初始数据中提炼出有价值的状态信息;(3)智能信息系统――利用智能特征提取、知识处理和决策支持。

3 农业生产信息采集终端

“智能测控”的核心是感知,感知包括传感器信号的采集、集中智能化、组网智能化和服务信息化。生产信息采集终端主要完成农业信息采集与预处理,并通过网络将信息传输给智能测控系统。采集终端还带有精确计时的时钟及GPS可准确标定采集信息的时间、地点等信息。

4 智能信息处理过程

4.1 知识发现

在智能信息处理系统中,典型的信息加工实质就是知识发现(KDD)的过程。其中,趋势分析、特征提取和数据开采(DM)是关键技术。据此可以说智能信息处理的核心是KDD,而实现KDD的关键是DM。

4.2 动态数据的趋势分析方法

4.2.1 方法选择

在现代过程监控中,由于过程变量的动态趋势能够很好地反映出技术过程的历史与现在的工作状态,并且能对动态过程未来可能的变化进行有效地评估和预测,因此,以动态趋势形式存储的历史数据要比实时数据更为重要和富有价值。这样,动态数据的趋势分析方法已成为现代信息处理的重要内容,也为智能信息处理提供了重要的数据基础。

4.2.2 趋势分析

在传统趋势分析方法中,进行动态过程的趋势分析一般需要分为:系统建模、参数辨识和外推预测。然而,对于一个不确定的非线性动态过程,若采用传统方法,从模型结构的选择到参数辨识,要大量的数据分析和计算,难以实现实时趋势分析由于人工神经网络(ANN)具有通过学习逼近任意非线性映射的能力,将ANN引入系统建模与辨识,并应用于动态过程的趋势分析是一种新的选择和努力方向。当前,在系统建模、辨别与预报中使用最多的是采用静态多层前馈神经网络,通过对大量历史数据的离线学习,从样本中获取描述系统的未知非线性函数,然后进行在线实时趋势分析。

智能时展趋势范文2

一、机电一体化的产生与应用

20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电或微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果。机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。

二、机电一体化发展现状

20世纪60年代以前为第一阶段,称为初级阶段。人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。在二战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械与电子两技术的结合还不可能广泛和深入发展。

20世纪70到80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。

20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,更为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用并把机电一体化技术列为“863计划”中。

三、机电一体化发展趋势

1.智能化趋势

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。 “智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能。

2.模块化趋势

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元,以及各种能完成典型操作的机械装置。这样可利用标准单元迅速开发出新产品,也可以扩大生产规模,制定各项标准,以便各部件、单元间匹配。从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,对生产标准机电一体化单元的企业规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.网络化趋势

网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产等领域都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐,因此机电一体化产品朝着网络化方向发展是为大势所趋。

4.微型化趋势

微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术。

5.绿色化趋势

智能时展趋势范文3

关键词:智能化;机械工程;发展趋势;探讨

智能化机械工程是继传统机械工程技术发展起来的一种自动化控制技术,智能化机械工程主要由现代机械设备组成,机械装置具有复杂性与精巧性的特征,也能够制造出更为精确的产品,因此可以在理论创新与实际问题的解决方面发挥重要作用[1]。本文简单探讨了机械工程智能化的发展趋势问题,旨在为智能化机械工程实现进一步推广提供参考依据。

一、智能化机械工程的特征

机械工程的智能化发展指的是采用智能化管理方法、设备及技术,有效转变传统机械工程,使传统机械工程实现智能化运作与发展。智能化机械工程具有以下特征:(1)高品质、高效率。在机械工程中应用智能化技术能够减少生产能耗,并可以延长生产链,如从机械生产延伸至生产管理、产品销售及再回收等过程,同时保证高效率生产产品及提高产品的品质。(2)四流交汇、四维集成。人、机、硬件、软件相互交流与集成是智能化机械工程的基本特征,四流交汇与四维集成保证了智能化机械工程的高效性与智能性,这对于机械工程的发展有着非常重要的作用[2]。(3)节能与环保。节能环保是机械工程发展的重要趋势之一,利用传统机械工程技术的过程中难免会产生污染,且污染产生后治理难度较大。智能化机械工程中所使用的技术与设备均具有节能环保的特点,能够减少污染物的排放,避免以牺牲环境作为发展机械工程的代价。

二、机械工程智能化的发展趋势分析

(一)网络化与信息化发展趋势。网络化与信息化是机械工程朝智能化方向发展的主要趋势。就信息化发展趋势而言,与机械工程相关的企业正在不断改革自身管理体系,并注重通过智能化技术改善内部管理环境及利用外部环境,确保机械工程能够在信息化管理环境中实现进一步发展。目前EPR(企业资源计划系统)及MRPII(制造资源计划)等在企业中的广泛应用为智能化机械工程的信息化发展提供了有利条件,同时也能够使机械工程在虚拟企业、动态联盟、电子商务、网络物流等领域中发挥非常重要的作用。机械工程在信息化管理领域中的应用也能够加快智能化机械工程的信息化发展。例如,在对机械工程中的机电产品进行研发时,通常会应用到信息技术,在选择机械加工设备时,通常会优先考虑数控式加工机床等含有智能化信息技术的机械设备。商业化智能机械研发机构的出现也为机械工程的信息化与网络化发展提供了必要条件,目前已有研发机构成功利用智能CAD(计算机辅助设计)技术、智能数据处理技术等设计及开发新型机械产品,并逐渐朝CAM(计算机辅助制造)、CAPP(计算机辅助工艺过程设计)等方向发展[3]。此外,机械工程生产体系的网络化发展趋势尤为明显。智能化机械制造系统以人机结合为主要特征,目前制造模式已经得到了优化,生产体系注重以人为本,并确保机器智能与人类的智能能够实现有效结合,因此可保证调度计划与生产计划能够组成智能化控制网络,确保机械工程的智能化控制系统具有可重构性。例如,可以重构路线调度数量品种,适应机械加工设备及组成方案等。

(二)集成化与自动控制化发展趋势。随着机械工程智能化研究的不断深入,智能化机械应用集成化与自动化控制技术的趋势也表现得越来越明显。在机械工程领域中,基于单机集成与智能控制的自动化换挡系统已经得到了推广与应用,自动化换挡系统主要分为液压式换挡系统与电液式换挡系统,应用以上两种系统后不但可以改善机械设备的使用性能,提高机械工作效率及作业质量,同时还能够使机械操作人员的劳动强度得以减轻。另一方面,机械工程中所使用的监控技术、检测技术、远程诊断技术及维护技术等也已经逐步实现了智能化,并具有明显的集成化与自动化控制的发展趋势。例如,智能化电子诊断技术与监控技术能够实现在线智能检测、预报及检测机械设备的运行工况,同时还可以自动将故障诊断及维修数据发送给机械操作人员,方便操作人员集成化控制工程机械。近些年国外部分厂家已经可以在电子监控装置当中安装数据输出接口与数据存储接口,这就能够为机械工程中故障数据的记录提供有效的物质基础,当得出故障数据后,机械维护或操作人员便可以根据故障代码输出结果分析故障情况,因此有利于精确确定机械故障类型及故障点。此外,集成化与自动化控制的发展趋势还体现在了网络机群方面。网络机群是机械工程智能化的具体体现,实施网络机群管理能够优化配置多机种及高性能机械,确保各类机械充分发挥协同作用。

(三)产品智能化与人工智能化发展趋势。在机械工程本身不断实现智能化的同时,机械工程中的产品也逐渐朝智能化的方向发展,同时在机械工程领域中应用人工智能化及计算机科技技术的发展趋势也变得越来越明显。智能化、多样化及个性化的机械产品能够更好地满足消费者的需求,其中智能化机械产品具有广阔的市场前景。例如,索尼公司开发的智能化娱乐机器狗(爱宝)投入到市场后受到了广大消费者的欢迎,同时也带来了巨大经济效益。机械工程领域中的智能化产品多能够模拟人类大脑所具有的控制功能、分析功能,因此可以实现共同控制与定时控制。在机械产品中安装位置、压力及温度传感装置等,不但可以高效感知与分析外界信号,同时还能够及时处理信号。例如,机械产品中的分级控制可以通过电子电路、SCM( 供应链管理)及显示管等的灵活配置实现。人工智能化与计算机科技技术的应用也加快了机械工程智能化的发展进程。现代科技技术从研发到应用之间的周期正在不断缩短,机械工程中应用的人工智能化技术也变得越来越多,人工智能与计算机智能的结合已经成为机械工程技术研究中的热点,研究的关键点在于解决知识节点划分与模块共享之间存在的技术难题,以便可以协调人工智能、产品智能与计算机智能之间的关系。此外,机械工程智能化知识资源为智能软件的设计提供了必要依据,如MAS技术(移动服务器)、DPS技术(数据保护)等的应用不但提高了机械工程的人工智能化水平,同时还能够提升机械产品的制造质量,降低产品生产成本。因此能够加快机械工程的智能化发展。

结束语:综上所述,机械工程在人类文明发展的过程中起到了非常重要的作用,智能化机械工程的出现将机械工程带入了一个崭新的发展纪元。机械工程智能化的发展趋势是多样化的,包括网络化、信息化、人工智能化与产品智能化等,只有把握好机械工程智能化的发展趋势,才能够丰富机械工程领域的内涵,并由此加快机械工程的发展。

参考文献:

智能时展趋势范文4

关键词:人工智能;计算机网络技术;有效应用

随着我国科学技术的发展,计算机网络技术和人工智能作为新时期的科技产物不断被应用于社会发展的各个领域,对我国的经济发展起到了积极促进作用。特别是计算机网络技术在近年来出现了飞速发展趋势,其自身具有的高效性及跨时空特点等已经深层次地渗透到人们生活、生产、学习的各个方面。计算机网络技术的不断发展和应用,其自身存在的网络安全以及管理方面存在的问题已经表现出与现代社会发展不相符的特点,人们对于该方面问题的关注度不断提升。因此,出现了人工智能应用于计算机网络技术的研究和实践,深入分析人工智能带来的应用优势,加强研究及探析应用趋势,均可有效提升人工智能在计算机网络技术中的应用效果。

1 人工智能应用在计算机网络技术中的优势分析

人工智能是计算机科学技术的分支,是由多种不同领域构成的,例如机器人、计算机视觉等。在现代社会人工智能已经被应用在计算机网络技术中,并得到了不断关注和重视,例如计算机仿真系统、人工控制系统等领域的应用。人工智能技术的应用所具有的优势主要表现在以下几方面:一是人工智能具有更加高效特点,可以将所学各领域知识进行科学合理的应用。优良的思考能力通常是高等生物的主要特征,而人工智能在现代科学的支撑下同样具有思考分析与判断能力。因此将人工智能应用到计算机网络技术中,可以使其对计算机信息数据进行更为科学精准的计算机后期分析处理工作,进而获取到更为科学完整的信息数据,同时还提升了计算机网络的计算效率;二是人工智能提升了计算机网络自身的运行速度、时效性及流畅度。人工智能的应用可以促进计算机用户实现更多时间的处理,比如在模型计算处理过程中,可以应用人工智能具有更为先进的计算能力来开展相应的分析及处理,人工智能对于不确定的信息进行处理过程中具有更高的工作质量及效率,可以应用人工智能获取更为完整和准确的网络信息数据;三是能源消耗少。人工智能的应用可以降低计算机网络技术成本,起到节能减耗的作用。人工智能对于海量数据的计算具有更快的运算速度,节省了数据处理过程中的时间,因而降低了计算机在运行过程中所消耗的能源,节省了社会资源。

2 人工智能在计算机网络技术中的有效应用

2.1 人工智能在网络安全管理方面的应用

计算机网络技术的应用过程中,网络安全管理是每个用户最为关心和关注的问题,计算机网络技术虽然可以给人们的生活、学习、工作等带来便利,但是也会因为网络犯罪分子的存在而造成广大用户信息的泄露,造成用户自身利益被侵犯和损害,尤其是随着现代科技的发展进步,黑客技术也出现了提升,网络信息安全成为计算机网络技术中急需解决的首要问题。因此,相关技术人员不断研究人工智能技术在计算机网络安全管理中的应用方法和效果,通过实践发现人工智能的应用可以促进广大计算机用户成功拦截异常信息,从而更为有效地保证了广大计算机用户的信息安全。目前很多用户在计算机网络运行环境里安装了智能防火墙,通过该项人工智能技术的应用可以更好地做到智能识别,进而完成海量数据的分析和处理,该项技术的应用可以有效减少信息数据在匹配过程中的计算步骤,达到节能减耗的效果。智能防火墙的应用还可帮助广大计算机网络用户有效拦截网络中的各有害信息,遏制网络病毒侵入及传播,进而对广大计算机用户进行了全方位的保护,实现了计算机网络安全管理。再例如,很多计算机网络用户在日常的学习、工作过程中会使用到网络邮箱功能,为了更好地保护网络邮箱的信息安全,可以通过应用智能发垃圾系统,来进行垃圾邮件的分析和处理,保障用户邮箱的安全使用。该技术的应用可以通过对用户邮箱开展全面的信息扫描工作,通过其科学高效的信息分析和处理技术能有精准的发现用户网络邮箱中存在的相关病毒信息邮件、垃圾邮件及残存信息等,还可同时实现对有害邮件的信息分类,并通过信息提醒方式督促计算机用户进行有害邮件的定期处理,以防该类信息对计算机用户造成危害。人工智能入侵检测技术对于计算机网络安全管理起到了重要作用,可以借助其检测系统对存在安全威胁的信息进行预防和拦截。传统形式的防入侵检测技术应用过程可以分为信息采集、入侵信息判断、发出警告及控制几个阶段,该技术的应用有一定的局限性。智能防入侵技术具有规则产生式的专家系统、将神经网络作为技术基础、具有更为科学先进的数据挖掘技术,在这三种先进技术的共同应用和影响下,使得入侵威胁网络安全的有害信息得到了更为有效的检测,更好地控制了有害信息对计算机互联网造成的安全威胁。

2.2 人工智能在网络系统管理和网络评价方面的应用

计算机网络系统管理和网络评价环节的出现源于人工智能的应用,人工智能在计算机网络系统中的应用,可以运用科学使其技术具有人类的大脑思维特征,进而更为有效地帮助了广大计算机用户完成网络系统的分类、归纳及优化。计算机网络具有动态特性及顺便特点,在进行网络系统中的海量信息数据操作过程中,无法完全依赖人力去完成以及实现对计算机网络系统的优化和管理目标。人工智能则可更为高效和科学地完成网络系统的管理及评价,并且可将网络系统的自身运行状态及时向计算机用户反馈,进而提升网络系统管理效率和质量。Agent是人工智能的核心技术内容,指的是具有自主活动特征的软件或者软件主题,该技术涵盖了数据库、翻译推力器及相应的通信设备,其结构存在一定的复杂性。Agent技术应用于计算机用户进行实际问题的解决过程中,通常情况会使用一个Agent专门负责进行各种信息数据的接收,在与其他Agent之间通过沟通处理,进而在极短时间内实现指令任务的处理和完成。Agent还可以实施自定义式的个性化服务,Agent在接收到用户的指令信息之后,Agent系统则会对信息数据进行科学筛选,进而将较为精准的信息数据高效的传输给计算机用户,为计算机用户进行网络信息搜索节约了更多时间。Agent的科学应用还表现在可以帮助用户实现相应知识的深度挖掘,同时在系统中可以实现较完善的知识储备库从而为用户可以提供更先进的导航,并更具计算机用户的日常网络使用和操作特点,给计算机用户制定其所需要的个性化服务,以实现了计算机网络的智能化、便捷化、个性化发展。

3 人工智能在计算机网络技术中的应用趋势

3.1 人工神经网络发展趋势分析

人工智能是具有很大挑战特点的科学技术,从事该项技术工作的各环节工作人员不仅需要具备专业的计算机相关学科知识,还要具备心理学、语言学、生理学等多领域的知识。人工智能技术会随着人类社会的不断进步而不断发展,随着人们对于该技术要求的不断提升,为了更好地服务人类,其在未来的发展趋势中必将朝着更为科学和人性化方向发展。人工神经系统即是人工智能未来的发展趋势之一,其指的是丰富的处理单元,通过大量神经元的相互作用及联系使之成为一种神经网络。人工神经网络最主要的特点是具有更高的自学能力,可以实现自主解决多种多维非线性方面的问题,且在进行实际的解题过程和范围中可以突破传统的局限性,其不仅可以解决定量类型问题,对于定性类型的问题,人工神经网络同样可以实现有效解决。人工神经网络同时还具备和人类的大脑潜意识相仿的巨大信息储存容量,可以帮助各用户更好地解决各类问题,进而实现计算机互联网的有效管理,满足不同用户对各种信息数据的处理需求。

3.2 人工智能机器人具备学习功能

人工智能型机器人技术的开发和应用均是参照人类的大脑思维进行的,在人工智能的未来发展趋势中,实现机器人的自主学习将作为相关领域人员的研究方向。目前在我国科学技术水平支持下,人工智能具备了初级的学习功能,但是还无法与人类自身的学习能力相提并论,因此人工智能需要提升学习能力。人类的大脑神经系统要比人工智能技术中的结构复杂很多,人类可以进行感情、情绪的自由表达,而人工智能则只能通过脸部表情识别方式进行情绪的表现,使得人工智能有局限性。随着科技的进步,在未来的发展趋势中人工机器人的技术发展会越来越趋于人类大脑思维和方式。

3.3 人工智能识别功能领域的扩展

在我国目前的计算机行业中,电子设备已出现了多元化发展特点,计算机用户可选择的软件产品和种类也在日益增多,相关人员利用人类声音设计了不同的软件,还实现了人物图像及文字等的识别功能,但是缺乏外界感知功能。因此,在未来的发展趋势中人工智能会更加趋向于全面识别功能的开发和研究。

4 结束语

随着我国社会的发展和科学技术的不断进步,人工智能在计算机的网络技术中应用的范围和领域会越来越广泛。本文主要分析人工智能应用在计算机网络技术中的优势及有效应用,同时对于人工智能的未来发展趋势进行探析。通过分析与研究可以看到,人工智能在计算机网络技术中的应用目前主要体现在网络安全管理、网络系统管理及网络评价方面的应用,对于计算机网络技术起到了极大的促进作用。保障了计算机用户的信息安全,提升了管理效率和质量,提供了较为个性化的服务。还可看到人工智能在未来的发展趋势中会朝着人工神经网络、人工智能机器人具备自主学习功能及智能识别功能等领域发展,人工智能技术会随着社会的发展不断为人类提供更为科学、高效、个性化的服务。

参考文献

[1]刘哲良.浅谈大数据时代人工智能在计算机网络技术中的应用[J].数码世界,2021(1):260-261.

智能时展趋势范文5

关键词:机电一体化 现状 发展趋势

中图分类号:TU85文献标识码: A

在科学技术日新月异的今天,新的材料、设备、技术不断涌进,从某种程度上来看极大的推动了整个机械行业甚至是经济的发展。微电子的技术和计算机的技术也在飞速的发展,它们不断与工业机械相摩擦,找出契合点然后相结合,机电一体化就是这样产生的。机电一体化从系统化的观点来说局势综合的运用了机械、微电子、自动控制和传感测控等技术,根据系统的功能和目标,合理的运用各个功能进行布局。实现具有多功能。高质量的功能价值极其目标。

如今世界各国都在大力发展推行机电一体化的先进技术及在生活生产当中的应用。它不仅关系到全球各国各个方面的发展,也成为了体现一个国家综合能力的象征。

一、机电一体化技术发展的状况

1、机电一体化技术的第一阶段

在二十世纪的六十年代以前被称为第一阶段。这一时期。人们开始不自觉的去利用电子技术初步的成功去补充和完善机械的性能。尤其是二战的爆发,刺激了电子和机械的结合。战后这些军用技术逐渐转化为民用技术,使战后的经济迅速的恢复。但是当时的电子技术还没有达到一定的技术水平,电子和机械的相结合还没有能力深入的研究和开发,而那些已经开发出来了的产品也没有办法进行大量的推广。

2机电一体化技术的第二个阶段

在二十世纪的七十到八十年代被称为第二阶段,同时也是最为蓬勃发展的一个阶段。在这一时期,计算机技术、通信技术等都在的不断进步,为机电一体化技术奠定了强有力的技术基础。而大规模的集成电路也在迅速的的发展是机电一体化技术有了结实的物质基础。

3、机电一体化技术的第三个阶段

到了二十世纪九十年代的后期,就是机电一体化的第三个阶段,同时也开始了机电一体化技术向智能发展,进而进入了深入探索的新阶段。光学和通信的技术也融入了机电一体化的技术,那些细微的加工技术也慢慢从机电一体化技术中浮现出来,于是就出现了光机电一体化与微机电一体化两种体系。另外在对机电一体化技术进入深入研究的同时,也为机电一体化技术开辟了广阔的发展空间。

我国是从二十世纪的八十年代才开始对机电一体化进行研究并且开始应用的,在制定“九五”规划的时候考虑到了机电一体化给各个国家带来经济上的效益和影响。许多的大专的院校及研究机构开始对机电一体化的技术发展和应用做了大量的工作,并取得了一定的成果。

二、机电一体化的发展趋势

1.智能化趋势

智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化建设者的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。机电一体化产品不可能具有与人完全相同的智能。但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能。

2.模块化趋势

模块化是一项重要而艰巨的工程,利用标准单元迅速开发出新产品,扩大生产规模,制定各项标准,便于各部件、单元的匹配和接口。从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定,无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业,规模化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.网络化趋势

计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。由于网络的普及,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统,使人们在家里分享各种高技术带来的便利与快乐,因此机电一体化产品朝着网络化方向发展是为大势所趋。

4.微型化趋势

微型化指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势,泛指几何尺寸不超过1cm的机电一体化产品,并向微米、纳米级发展。

微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术。

5.绿色化趋势

工业的发达给人们生活带来了巨大变化。物质丰富,生活舒适;另一方面,资源减少,生态环境受到严重污染,设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。

6、系统化

系统化所表现出来的重要特征之一,就是关对系统体系结构进一步的运用开放和模式化的结构。整个系统可以随意灵活的组成形态,并进行任意的剪裁组合,以便于实现多子的系统控制和管理。特征之二就是通信的功能加强了,在未来的机电一体化会更加的注重产品和人之间的关系。机电一体化的人格化有两个含义,第一个就是最终使用机电一体化产品的对象是人,不管在怎样的赋予机电产品一体化人的情感和智能。使之人性越来越明显,尤其是家用的机器人,最高的境界就是实现人机一体化。而另一个含义是指模仿生物的机理,从而研制出各种机电一体化的各种产品。实事也是如此。很多的机电一体化产品都是受到动物的启蒙而研究出来的。

三、电一体化的发展阶段

机电一体化的发展大体可以分为三个阶段。上世纪60年代以前为第一阶段(亦可称为初级阶段)。在这一时期,人们不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。

上世纪70~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化发展提供了充分的物质基础。

第三阶段,上世纪90年代后,机电一体化技术开始向智能化方向迈进,进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。

四、机电一体化技术的主要应用领域

(一)数控机床领域。数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,表现在:①总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多CPU、多主总线的体系结构;②开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益;③WOP技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制;④大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,也加强了CNC系统的控制功能;⑤能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去;⑥系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力;⑦以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。

(二)计算机集成制造系统(CIMS)。CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。

(三)柔性制造系统(FMS)。柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。

(四)工业机器人。第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第五代计算机关系密切。

结束语:

所以得出的结论就是机电一体化的出现并不是孤立存在的,它是由许多科学技术不断的发展所得出的结晶,也是社会生产力发展到一定程度必然的结果。机电一体化的技术将会成为二十一世纪机械工业的主角。在各个方面都可以带来明显的社会效益和经济上的效益。随着科学技术不断的发展,各个技术之间互相融合的的趋势也随之越来越明显。以机械技术和微电子的技术有效的结合起来,成为机电一体化技术的主体。成为机械工业的必然发展趋势,机电一体化技术的发展前景也将会越来越宽广。

参考文献:

[1] 田双月.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].工业设计,2011,(6):217-218.

[2] 张葆青,闫石,陈爽等.机电一体化技术的现状与发展趋势[J].机床与液压,2011,39(24):105-106,121.DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2011.24.037.

[3] 王卓.机电一体化技术的现状与发展趋势[J].文艺生活:中旬刊,2011,(9):280-280.

智能时展趋势范文6

【关键词】机电一体化;概念;发展历史;发展趋势

一、机电一体化的概念

机电一体化技术,顾名思义,就是将机械设备与电子技术相互整合,使机械设备的动力、信息处理与控制等部分的功能呈现自动化、智能化状态,它是建立在机械技术、电子技术、计算机网络技术、自动化处理技术等一系列现代化技术的基础上的机械系统技术。机电一体化技术其实是包括了技术与产品两个方面,所以,在研究人员研究机电一体化技术应该充分考虑到这两个方面之间的关系,不能脱离产品的生产而单独研究技术,也不能一味地追求技术的创新而忽视产品质量,应该以先进的技术生产出高质量的产品,这才是深化机电一体化技术发展的最终目的。

二、机电一体化的历史发展

20世纪60年代以来,电子技术与机械产品的结合,使机械产品的性能得以大幅度提高,刺激了机械产品与电子技术的进一步融合。计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展更进一步奠定了技术基础。20世纪80年代末期,机电一体化技术和产品得到了极大发展。各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持,20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入了深入发展时期。光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支。我国从20世纪80年代开始开展机电一体化研究和应用。取得了一定成果,它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。机电一体化已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不断发展,还将被赋予新的内容。

三、机电一体化的发展趋势

(1)智能化。人工智能在机电一体化建设中的研究日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用。智能化是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。高性能、高速的微处理器使机电一体化产品赋有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。(2)模块化。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的标准繁多,研制和开发具有统一标准接口的的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。利用标准单元可迅速开发出新产品,降低研制和开发费用,同时也可以扩大生产规模。(3)网络化。20世纪90年代,计算机与网络技术突飞猛进。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活都带来了巨大的变化与实惠。各种网络将全球经济、生产连成一片,企业间的竞争也将全球化。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。(4)微型化。微型化兴起于20世纪80年代末,指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。(5)绿色化。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。(6)系统化。系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强,一般除RS232外,还有RS485、DCS人格化。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,机电一体化的人格化有两层含义。一层是,机电一体化产品的最终使用对象是人,如何赋予机电一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要,特别是对家用机器人,其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理,研制各种机电一体花产品。事实上,许多机电一体化产品都是受动物的启发研制出来的。

参 考 文 献

[1]刘庆民.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].科技致富向导.2011(12)

[2]胡家华.机电一体化技术的应用及其发展趋势[J].中国高新技术企业.2011(21)