智能机械发展史.doc

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1、智能机械发展史摘要：智能机械的出现是机械发展史上的一-座里程碑。智能机械不同于传统机械，对于传统机械，智能机械是新兴事物，智能机械拥有很多优点，它可以实现自动化控制。本文简要介绍智能机械发展的进程，从开始出现到大量运用以及其发展趋势。关键词：智能机械、自动化、技术、柔性化TheDevelopmentofIntelligentMachineryAbstract:theintelligentmachineryisamilestoneinthehistoryofthedevelopment.Intelligentmachinesa

2、redifferentfromtraditionalmachines,forthetraditionalmechanical,intelligentmachineistheemergingthings,intelligentmachinehasmanyadvantages,itcanrealizeautomaticcontrol.Inthispaper,brieflyintroducingthedevelopmentofintelligentmechanicalprocess,fromstarttoappeartoapply

3、anditsdevelopmenttrend.Keywords:Intelligentmachinery,automation,intelligence,flexibility一、引言自有机械以來，机械都是按照力学原理设计的，没有生命，也没有智能。因此，在环境的变化和人为因素的影响下，会使机械的运行难以预测，可能会使机械损坏，甚至使人民生命财产受到严重威胁。为了尽可能保证机械的运行安全，设计者往往采取保守的设计，比如增大尺寸与重量，从而增加了能耗，减小了机械的有效载荷，所以机械的效率不高。但是，为了提高机械的效率，必须对机械

4、进行重大改进，或者是附加一些设备，这些设备可以不是机械或机构。因此，智能机械应运而生叭二、智能机械基本结构智能机械是相对于传统机械而言，智能机械与传统机械不同，智能机械应该具备以下几种基木结构：1、智能结构，就是在基体屮嵌入或粘贴传感器和致动器，并具有对致动器有控制作用的控制装置，从血能感知外界环境的变化及自身的实际状态，并能通过自身的感知，做出判断,发出指令，执行和完成动作，实现动态或在线状态下的自检测、自诊断、自监控、自修复及自适应等多种功能讥2、智能机械和结构主要由驱动元件、传感元件、信息处理方法和控制系统等组成，H前

5、的应用主要是在智能控制、智能诊断和智能修复等方而，尤其是在减振降噪，智能机械结构,智能表层结构特性控制，智能自适应机械等方而的研究很活跃叫3、传感器、致动器和控制器是智能机械结构重要的三个组成部分。传感器要求具有高度感受结构力学状态的能力，能够将应变或位移直接转换成电信号输出，它担负着感知外界环境变化，收集外界信息的任务。用作传感器有光纤传感器、电阻应变片传感器、压电材料传感器等。致动器的功能是执行信息处理单元发出的控制指令，并按照规定的方式对外界或内部状态与特性变化做出合理的反应，能直接将控制器输出的电信号转变为结构的应变

6、或位移,具有改变智能结构形状、刚度、位置、固有频率、阻尼及其它机械特性的能力。致动器有压电材料致动器、电致伸缩材料致动器、磁致伸缩材料致动器、形状记忆合金致动器、电流变体致动器等。控制器是智能结构的神经屮枢，智能结构的控制器集成于结构之屮，其控制对象是结构本身叫可以看出，智能机械与传统机械的区别非常显著，有许多传统机械不具有的某此特性。而恰恰是这此特性使智能机械在高科技领域中占有一席之地，成为众人嘱H的焦点。智能机械是机械发展的前沿领域，所以说它的出现使机械发展的历史跨越了一座里程碑。三、智能机械的发展一算机推动机械的产生已

7、经有几千年的历史了，从古代石器的使用开始，机械就开始出现在人们的生活小。自古以來，人类就力图根据认识水平和当吋的技术条件，企图用智能机械代替人的部分脑力活动，以提高征服自然的能力。从原来简单的机械机构到复杂的机械机构，机械本身的复杂程度在变化，机械的动力也由人力逐渐转向自然力，机械的操作也由直接操作向间接操作转变。但是机械结构还是很庞大，机械效率还是很低。要提高机械效率，让机械安全有效的运转，需要实现机械的智能化。在机械演变的早期，也有动控制的简单机构，例如水车和风车，都是利用自然力作为动力，自动驱动机构的运转，实现能量Z间

8、的转变。但是机械实现真正的自动控制，还是等到智能机械出现之后。智能机械的真正形成阶段是在20世纪50年代之后，而在1946年，美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院物理学家莫旗勒和电气工程师埃克特等发明的第八台电子数字计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAn