[精品]机械智能化的应用与发展.doc

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1、机械智能化的应用与发展机械智能化的应用与发展摘耍：智能机械的出现是现代电子、计算机技术与传统机械的有效结合，是机械发展的前沿领域，能够极大的提高生产率。阐述了智能机械的基本控制结构，分析了发展面临的困难问题，提出了智能机械发展的趋势和前景。关键词：智能化机械发展中图分类号:TH186文献标识码：A1引言机械系统设计，主要是按照力学结构原理设计，没有任何生命特征，特别是早期机械设计，为了保证机械的使用功能以及运行可靠，设计过程中选用的安全系数较大，尺寸和重量都比较大，这样浪费了材料也降低了机械的有效载荷。在机械使用过程中，震动、噪声、断裂破坏，以及机械与环境的适应性，机械与人的匹配性

2、，影响设备的安全可靠、节能等问题。为了增加机械的适应性，降低能耗，使其更适合使用，需要对机械设计过程进行改进，一方面可以引入人机械工程学，更为符合人的使用特点，另一方面也可以增加相关的配套设施，通过电子控制方式，使机械具有一定的智能。2智能机械的基本结构（1）智能结构，在传统机械中嵌入传感器和工作部，通过传感器采集数据，控制装置处理后驱动工作部进行加工，同时在加工过程中实时反馈相关数据到控制器，做出判断，发出指令，进行加工，如此反复循环，直到完成全部工作。更进一步能够实现动态的、智能化的检测、诊断、修复等操作。（2）智能机械和装置主耍由驱动系统、传感器、数据处理方法和控制系统等组成

3、，目前主要在智能控制、诊断、修复等方面得到应用。尤其是在智能机械结构、减震以及机械的自适应等方面得到研究。（3）传感器、致动器和控制器是智能机械结构重耍的三个组成部分。传感器需耍感知外部环境的变化，采集外部信息，一般采用能够感受力学状态的材料，能够将温度、压力、应力应变、位移等信号转化为电信号输出。制动器在接收到信息指令时，按照预定逻辑方式，进行加工做出相应的动作，能够将控制器发送的相关信息，转变为相应的位移，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。控制器是一个中央处理系统,集成有大部分的逻辑运算及收发信息过程。必须具有实吋在线控制性能，其功能史为智能

4、化。（4）电子信息技术与传统机械的结合。电子技术的发展已经深入到了生产的各个领域，特别是随着电脑技术的应用发展，通过在传统机械中增加微电脑，通过程序指令对机械加工做到精确控制。提高了制造精度，降低人工操作的风险。未来机械的智能化发展必然会涉及到生产生活的各个领域。3智能机械发展面临的问题智能机械是未來丁业机械及家用机械的发展趋势，但由于其交叉于机械、电子技术、以及人工智能等多个学科，因此在发展过程中也面临一定的问题。（1）设计制造过程复杂。设计过程中必须同时考虑机械、电子、信息交换、软件开发等相关问题，需要不同领域的设计人员密切配合，容易出现融合性问题，设计周期较长。制造过程中需要

5、的精度高，需要精细设置智能化控制部件。（2）制造成本较高。智能机械需要配置大量的传感器、检测器等高科技元件，生产成本高，精度控制要求越高，成本投入越大。因此在智能机械的民用化领域大范围普及受到限制，如果不能找到有效的途径使牛:产过程流程化、规模化，就无法实现效益的最大化。同吋智能机械的自动化程度较高，简单的人力控制降低了其使用效率，需要实现多台不同机械的协调自动化发展，而现有机械一般都是独立系统,不同机械的融合性较差，不同机械都有各自配套软件，很难用一种普遍的软件加以全面协调控制。软件的开发成本高昂，乂需要不断的维护更新，一般开发公司难以承受，严重影响了智能机械的推广。（3）较易损

6、坏。智能化机械设备，各个部位制造精细，连接过程复杂，越多的连接检测点，系统出现错误的概率就越大，任何…个错误都会对系统造成一定的影响。必须是经过专业培训的人员才能有效操作，否则机械的出错概率会快速上升。因此较传统机械而言，智能机械的寿命较短。（4）维修过程复杂。智能机械设计到各个领域，驭动软件、驱动原理和设备各不相同，没有统一的接口标准，使用过程中出现坏损，多数情况需要向原纶产商购买配件。产品的规范、通用性、互换性等得不到统一，就会产生较高的制造成本，生产厂家少。当前应该从以下儿方面入手加快智能机械的发展，加强自主研发力度，打造自主品牌；釆用集成化、模块化工作单位，以提高互换性；统

7、一相关大类的接口、电力参数，实现不同设备间的数据传输的方便性；软件开发的兼容性问题，软件应留有相应的二次开发接口,能够实现个性需求开发，网络化等后期发展需求接口。4智能机械的发展前景尽管智能机械与传统机械相比有一定的发展难道，但是智能机械代替传统机械的发展是必然趋势。智能机械在电子设备的支撑下，会进一步占领市场，陆续在各个生产领域的到广泛应用。从其发展角度看，主要有以下儿种趋势：智能化一一柔性自动化的重要组成部分，它是为适合多变的客户需求及多样化订单发展来的；信息化一