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[關(guān)鍵詞]機械電子；機電一體化；研究發(fā)展

中圖分陳類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）05-0273-01

引言

機械電子工程是制造業(yè)當中的重要環(huán)節(jié)，也是我國各個技術(shù)部門基礎(chǔ)性設(shè)備，有效的調(diào)整并完善了我國工業(yè)體系，對我國工業(yè)體系的發(fā)展起到了極大的推動作用。近年來，科技技術(shù)開始不斷創(chuàng)新，在這種發(fā)展背景下，我國的工業(yè)企業(yè)如果想要獲得長遠的發(fā)展，就必須深入研究和了解機械電子工程技術(shù)，對該技術(shù)進行不斷的完善，從而拓展其在行業(yè)當中的應(yīng)用領(lǐng)域，真正提高了這種技術(shù)的應(yīng)有價值。不過，雖然我國在該項技術(shù)的研究領(lǐng)域切實取得了一定的成績，但是相對那些較為發(fā)達的工業(yè)發(fā)展國來說，中國在機電一體化的領(lǐng)域當中，所取得的研究成果還相對薄弱，所以對我國機械設(shè)電子工程的研究成為當下重要的研究課題。

1.機械電子工程的特點

在當前科學技術(shù)日新月異的時代，各種新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備的出現(xiàn)，機械機電一體化已不再是單純某一門學科的發(fā)展，而是各門相關(guān)學科，多種先進技術(shù)的互相滲透和相輔相成的結(jié)果。機械機電一體化技術(shù)就是一種這樣的新技術(shù)，它是在信息論、控制論和系統(tǒng)論的基礎(chǔ)上建立起來的綜合技術(shù)。其實質(zhì)是從系統(tǒng)觀點出發(fā)，運用過程控制原理，將機械、電子與信息、檢測等有關(guān)技術(shù)進行有機地組合，實現(xiàn)整體最佳化。工程機械機電一體化從根本上改變了機械的面貌。[1]在這種機械中，微機作為它的大腦，取代了常規(guī)的控制系統(tǒng)。機械結(jié)構(gòu)是其主體和軀干，各種儀器、儀表、傳感器是其感官，它們感受各種機械參數(shù)的變化，并反饋到大腦（微機）中，各種執(zhí)行機構(gòu)則是它的手足，用以完成操作所必需的動作。一個完整的工程機械機電一體化系統(tǒng)，一般包括微機、傳感器、動力源、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行機構(gòu)等部分。它摒棄了常規(guī)機械中的繁瑣和不合理部分，而將機械、微機、微電子、傳感器等多種學科的先進技術(shù)融為一體，給工程機械在設(shè)計、制造和控制方面都帶來了深刻的變化，從根本上變了工程機械的面貌。

2.機械電子工程向模塊化的發(fā)展方向

由于機械電子的產(chǎn)品種類豐富多樣，對其生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)質(zhì)量具有一定的影響，所以就需要研發(fā)具有標準傳感接口、微動力接口、環(huán)境接口等機電一體化產(chǎn)品，這本身會有一定難度，不過這一方向還是具有十分廣泛的重要意義。就比如在研制集減速、智能減速、電動機于一體的動力單元方面，其同時具有視覺、圖像處理、識別以及測距等功能的控制單元，這樣就有利于新型產(chǎn)品的迅速開發(fā)，在產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模方面也在逐漸的擴大，并最終實現(xiàn)了電氣產(chǎn)品的系統(tǒng)化化、標準化，并最終使機械電子企業(yè)的平衡發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

3.機械電子工程向人工智能化的發(fā)展方向

機械電子工程的未來發(fā)展是以智能化發(fā)展為首要趨勢。所謂機械制造系統(tǒng)的智能化，其實就是人機一體化的相關(guān)智能系統(tǒng)當中所具備的一些智能性的操作行為，涉及到機械本體技術(shù)、信息處理技術(shù)、傳感技術(shù)等等。人工智能的定義人工智能是一門綜合了控制論、信息論、計算機科學、神經(jīng)生理學、心理學、語言學、哲學等多門學科的交叉學科，是21世紀最偉大的三大學科之一。機械電子工程并非是一門獨立學科，而是一種包含有各類學科精華的綜合性學科。在設(shè)計時，以機械工程、電子工程和計算機技術(shù)為核心的機械電子工程會依據(jù)系統(tǒng)配置和目標的不同結(jié)合其他技術(shù)。工程師在設(shè)計時將利用自頂向下的策略使得各模塊緊密結(jié)合，以完成設(shè)計；產(chǎn)品特征不同。機電一體化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)相對簡單，沒有過多的運動部件或元件。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為復雜，但卻縮小了物理體積.拋棄了傳統(tǒng)的笨重型機械面貌，但卻提高了產(chǎn)品性能。

4.機械電子工程向網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向

隨著我國計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，工業(yè)業(yè)體系當中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化已經(jīng)成為了當今機械制造技術(shù)行業(yè)的中心環(huán)節(jié)。很多機械制造企業(yè)所傳遞出來的信息通過了數(shù)字化的處理之后，再進行網(wǎng)絡(luò)方面的傳輸，所傳輸?shù)陌ㄖR和圖形的信息傳輸，同時還有相關(guān)的技術(shù)能力在其中，這些都已經(jīng)開始實施數(shù)字化技術(shù)的處理。數(shù)字化信息技術(shù)可以實現(xiàn)機械設(shè)計資料的搜集、分析，重新組合以及規(guī)劃處理。這其中所涉及到的計算機技術(shù)包括數(shù)據(jù)庫、環(huán)境的虛擬化以及多媒體技術(shù)等等，開展機械產(chǎn)品的方針設(shè)計、加工、生產(chǎn)等等，而且也是為了滿足社會多方面的需求[2]。另外，由于數(shù)字化技術(shù)是將制造技術(shù)、計算機以及及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等進行有效的結(jié)合，所以在制造當中針對于自身產(chǎn)品并通過相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進行機械設(shè)計信息，這樣就能建立起一個行業(yè)內(nèi)的聯(lián)盟，能夠在實現(xiàn)優(yōu)勢互補的前提下，研發(fā)出所需的機械產(chǎn)品，這已經(jīng)成為了當今工業(yè)體系行業(yè)發(fā)展的趨勢。

5.機械電子工程向環(huán)保化的發(fā)展方向

隨著我國先進制造業(yè)的飛速發(fā)展，環(huán)境污染開始不斷加劇，可使用、可回收的資源不斷減少。為了尋求從根本上解決制造業(yè)環(huán)境污染的有效方法，到了90年代，隨著全球性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和人類對客觀認識的日益深化，在全球掀起了一股“綠色消費浪潮”。在這股“綠色浪潮”中設(shè)計師們更多地以冷靜、理性的思辯來反省一個世紀以來工業(yè)設(shè)計的歷史進程。人們在呼吁保護資源、回收資源，維護生態(tài)環(huán)境的同時，還在堅持倡導綠色生產(chǎn)，制造綠色產(chǎn)品。這一發(fā)展方向同樣也是機械電子工程將來的發(fā)展方向，這一發(fā)展方向深刻的表達出人們對于環(huán)保問題的高度重視。機械電子工程逐漸朝著綠色設(shè)計的方向發(fā)展著，在設(shè)計過程的每一個決策中都充分考慮到環(huán)境效益，盡量減少對環(huán)境的破壞。[3]產(chǎn)品及工藝設(shè)計，可持續(xù)發(fā)展的綠色設(shè)計觀要求產(chǎn)品設(shè)計要綜合考慮環(huán)境、材料、工藝、造型、使用環(huán)境、消費者心理等各種因素，而以環(huán)境親和性、使用合理性、消費者心理的滿足性為開發(fā)重點。

6.結(jié)語

總而言之，機械電子工程并不是獨有向單一方向發(fā)展，他具有人工智能化、人性化的特點，主要是向模塊化、人工智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及環(huán)保化的方向發(fā)展，增強了機電一體化產(chǎn)品的可靠性、實用性的同時，也為逐漸走向環(huán)保的方向，為我國先進制造業(yè)的發(fā)展，提供了廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻

[1] 張曉亮.淺談機電一體化的未來發(fā)展[J].才智.2013.

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【關(guān)鍵詞】機械電子;傳統(tǒng)機床;趨勢;改造策略;發(fā)展方向

1.機械電子概述

機械電子又稱機電一體化，在應(yīng)用的過程中需要根據(jù)系統(tǒng)功能及系統(tǒng)需求實施對應(yīng)構(gòu)建，達到組織、結(jié)構(gòu)、效益等內(nèi)容的優(yōu)化。機械電子能夠?qū)C構(gòu)得主功能、信息處理功能、動力功能、控制功能集成在一個系統(tǒng)中，達到運行-控制-反饋-調(diào)節(jié)一體化，大大降低了系統(tǒng)處理的工作量及難度。

機械電子構(gòu)建的過程中要依照機械系統(tǒng)理念，從各個層次、各個單元著手，將機械裝置與電子化軟件結(jié)合，實現(xiàn)微電子技術(shù)、信息變換技術(shù)、傳感可控技術(shù)、信息技術(shù)、電子電力技術(shù)、軟件編程技術(shù)等的集成應(yīng)用。機械電子將技術(shù)與產(chǎn)品融合，在產(chǎn)品的基礎(chǔ)上對技術(shù)進行融入，將技術(shù)發(fā)展核心立于產(chǎn)品上，對產(chǎn)品的創(chuàng)新及發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。機床向機械電子方向的發(fā)展主要指通過機械電子內(nèi)容對傳統(tǒng)機床進行優(yōu)化和提升的過程。在該過程中，機床能夠在保證組織及系統(tǒng)功能前提下實現(xiàn)科學布局，實現(xiàn)最佳配置，提升系統(tǒng)操作的可行性、安全性、準確性。與此同時，機床還能夠最大限度降低能耗，減少工藝成本，能夠從本質(zhì)上提升機床價值，實現(xiàn)機床加工效益最大化。

2.傳統(tǒng)機床向機械電子方向靠攏的必然趨勢

20世紀中期西方國家開始對機床機電一體化方面內(nèi)容進行研究，開始將機械電子機床的構(gòu)建提上日程。隨著時間的推移，機床機械電子研究不斷深入，其發(fā)展效果得到了本質(zhì)上的轉(zhuǎn)變，主要可以劃分為3個階段（具體見表1）。

表1 傳統(tǒng)機床向機械電子方向發(fā)展的階段及特點

階段 時期 特征

初級階段 20世紀60

年代以前 處于自發(fā)狀態(tài)，機電一體化水平較低，研究內(nèi)容片面，電子技術(shù)及機械技術(shù)組合效益欠佳，產(chǎn)品經(jīng)濟效益低下。

蓬勃發(fā)展階段 20世紀60年

代～80年代 世界各國逐漸認識并接受機械電子技術(shù)及產(chǎn)品，機床數(shù)控技術(shù)、計算機技術(shù)得到延伸，大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路發(fā)展起來。

深入發(fā)展階段 20世紀90年

代以后 機床機械電子技術(shù)開始向智能化、模塊化邁進，建模、分析、集成等內(nèi)容較為完善，出現(xiàn)光電及細微機床機械電子方向兩方面分支，發(fā)展更為深入。

我國對機床機械電子方向發(fā)展的研究起于20世紀80年代，改革開放后，其機床部分技術(shù)已經(jīng)達到了國際水平，提升了精細、復雜、大量的零件加工效益，零件加工水平已經(jīng)得到了根本上的轉(zhuǎn)變。但是在上述發(fā)展的過程中，受到費用、技術(shù)等影響，數(shù)控機床生產(chǎn)也受到非常大的制約：

（1）數(shù)控機床價格高昂，在進行使用的過程中需要投入大量的資金，成本巨大。這種狀況導致小型或中小型企業(yè)難以承受，造成機床購置難度加大。

（2）在當前發(fā)展的過程中我國企業(yè)主要以普通機床為主，數(shù)量較為龐大。在使用數(shù)控機床代替的過程中操作難度較大，實現(xiàn)成本高昂。除此之外，當實現(xiàn)了數(shù)控機床替代后，普通機床資源閑置量大大上升，資源浪費現(xiàn)象較為嚴重，直接導致企業(yè)經(jīng)濟效益受損。

（3）國內(nèi)數(shù)控機床在購置的過程中時間周期較長，重新購置周期直接制約了企業(yè)的生產(chǎn)效益，很容易造成企業(yè)無法滿足自身生產(chǎn)要求，導致企業(yè)發(fā)展受到制約。

（4）當前國內(nèi)零件加工的過程中零件較為單一，數(shù)控機床許多功能閑置，很容易導致機床資源浪費，造成投入生產(chǎn)使用后的使用效益大打折扣。

因此，在機床發(fā)展的過程中相關(guān)人員應(yīng)做好數(shù)控機床技術(shù)研究，在傳統(tǒng)機床技術(shù)上實施部分機械電子改造，從數(shù)控系統(tǒng)著手，將機械電子與傳統(tǒng)機床融合在一起，實現(xiàn)機械加工的快速、精確、安全、高效，最大限度提升傳統(tǒng)機床向機械電子方向靠攏的經(jīng)濟效益。

3.傳統(tǒng)機床的改造策略分析

在傳統(tǒng)機床發(fā)展中融入數(shù)控技術(shù)，實現(xiàn)機械電子方向改造，以改造代替購置，這種方法不僅能夠改善傳統(tǒng)機床的使用效益，還可以提升機械電子技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量，已經(jīng)成為機床改造的策略核心。

在實施傳統(tǒng)機械加工機床改造的過程中，人員要從機械加工機床機械電子方向發(fā)展趨勢的優(yōu)勢著手，將改造特征與改造優(yōu)勢有機結(jié)合在一起，合理配置機械電子技術(shù)，完成系統(tǒng)的自動化及數(shù)控化。

3.1 傳統(tǒng)機械加工機床的改造策略分析

傳統(tǒng)機械加工機床在改造的過程中要注意控制好對特定部位的改造。該過程中應(yīng)加強對微機控制系統(tǒng)的設(shè)計及研究，實現(xiàn)傳統(tǒng)機床加工過程中的“加工”、“分析”、“處理”，提升系統(tǒng)控制的智能化水平。當前傳統(tǒng)機械加工機床向機械電子方向靠攏的特征及優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾方面。

（1）傳統(tǒng)機械加工機床改造后交貨周期較短，可以最大限度縮短機床改造到投入應(yīng)用的時間，降低了由于數(shù)控機床購置周期長導致的企業(yè)經(jīng)濟損失。相關(guān)資料顯示：傳統(tǒng)機械加工機床向機械電子方向改造的成本僅為數(shù)控機床購置成本的20%～40%，企業(yè)成本大幅降低。

（2）傳統(tǒng)機械加工機床在改造的過程中選取鑄造件一般較為精密且質(zhì)量較高。該鑄造件使用過程中常通常不是焊接構(gòu)件，在改造使用后能夠大大提升傳統(tǒng)機械加工機床的機械穩(wěn)定性。上述改造后的機床質(zhì)量較高，性能得到大幅改善，部分設(shè)備甚至可以當做新機床使用，提升了原有傳統(tǒng)機械加工機床的使用空間及使用價值。

（3）傳統(tǒng)機械加工機床數(shù)控改造的過程中人員對機床了解較為深入，改造維修操作難度較低。相對于購置數(shù)控機床而言，機床改造更加符合零部件加工要求，可以最大限度降低改造人員、加工人員、維修人員的工作量。傳統(tǒng)機械加工機床使用時間較長，相關(guān)人員對機床各部分結(jié)構(gòu)、零件、特性較為熟知，改造、使用、維修過程中培訓時間、培訓投入可以大大減少且質(zhì)量較高，改造完成后即可投入使用，縮短了由人員數(shù)控機床培訓導致的加長周期。

3.2 經(jīng)濟型數(shù)控機床改造策略分析

經(jīng)濟型數(shù)控機床主要是依照當前生產(chǎn)現(xiàn)狀要求，在原有生產(chǎn)功能基礎(chǔ)上最大限度降低生產(chǎn)成本的一項設(shè)備。該機床在我國應(yīng)該用較為普遍，整體操作性、實用性較強。隨著機械電子技術(shù)的不斷發(fā)展和提升，經(jīng)濟型數(shù)控機床已經(jīng)得到了本質(zhì)上的轉(zhuǎn)變，成本控制效益大幅提升，其具體特征及優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾方面。

（1）經(jīng)濟型數(shù)控機床性能能較高且價格適中，可以大幅降低企業(yè)經(jīng)濟負擔，縮小企業(yè)開支。相對于進口數(shù)控機床動輒幾十萬元甚至幾百萬元的成本投入，經(jīng)濟型數(shù)控機床只需要幾萬元即可。該機床使用性能與數(shù)控機床相差不大，單其成本遠遠小于數(shù)控機床。

（2）經(jīng)濟型數(shù)控機床能夠滿足產(chǎn)品自動化需求，可以適應(yīng)各種環(huán)境。在工作的過程中可以僅僅通過轉(zhuǎn)變加工程序?qū)崿F(xiàn)新功能的加入，縮短了投入使用的時間，對工作適應(yīng)質(zhì)量具有非常重要的意義。與此同時，經(jīng)濟型數(shù)控機床還可以有效降低加工成本，無需工裝就可以完成處理操作。該機床應(yīng)用時能智能化處理，簡化操作，具有非常高的加工精度，減少了產(chǎn)品的廢品率。

（3）經(jīng)濟型數(shù)控機床對工作人員工作素質(zhì)要求較高，需要人員能夠不斷調(diào)整自身對科學技術(shù)的認識，這對企業(yè)人力資源具有非常好的提升。在上述過程中，經(jīng)濟型數(shù)控機床拓展了工作人員的視野，為工作人員智能化學習創(chuàng)造了良好的環(huán)境空間，提升了人員技能水平。除此之外，經(jīng)濟型數(shù)控機床還降低了人員的工作量和工作強度，激發(fā)了人員的工作興趣及工作積極性，對企業(yè)核心凝聚力的形成具有非常好的促進作用。

4.機械電子背景下機床的發(fā)展方向

隨著我國機械電子工程及自動化內(nèi)容的不斷豐富及完善，機床改造已經(jīng)出現(xiàn)了翻天覆地的變化，各項內(nèi)容已經(jīng)出現(xiàn)了本質(zhì)上的轉(zhuǎn)變。在機械電子背景下，機床必將快速化、智能化、環(huán)?；?、個性化，必將越來越符合工業(yè)生產(chǎn)需求。

（1）快速化：該趨勢在當前的機床發(fā)展過程中非常明顯。截止目前為止，數(shù)控機床中車床主軸轉(zhuǎn)速已經(jīng)在10000r/min以上，轉(zhuǎn)動速度已經(jīng)遠遠超過傳統(tǒng)機床。與此同時，數(shù)控機床的快速移動速度也達到了120m/min以上，其加速度增幅達到原有加速度的3～4倍，速度持續(xù)增長且增長幅度不斷加大。機床的快速化已經(jīng)成為機械電子背景下發(fā)展的主要方向之一，尤其是在近年來納米技術(shù)研究拓展的過程中。相關(guān)資料顯示：納米機床精度可以在0.05～0.01nm之間，運轉(zhuǎn)速度及加速度將得到質(zhì)的飛躍。雖然該機床還沒有區(qū)域性投入使用，但在不久的將來一定會大幅提升零件加工效益，在零件處理中“大放異彩”。

（2）智能化：數(shù)控機床主要通過智能化手段達到對技術(shù)的分析、應(yīng)用，實現(xiàn)零件處理。在上述過程中，機床需要具有與人相似的功能，在數(shù)據(jù)采集、集中的基礎(chǔ)上實施分析，實現(xiàn)自主決策。這對智能化需求較高且智能化水平越高決策越有效。與此同時，信息時代環(huán)境下，機床的產(chǎn)品觀念及模式將會出現(xiàn)一定轉(zhuǎn)變，對工作效益提升需求更高。因此，在機械電子背景下，機床必將越來越智能化、集成化，越來越虛擬生產(chǎn)、智能生產(chǎn)、精益生產(chǎn)。

（3）環(huán)?；弘S著可持續(xù)發(fā)展的不斷深入，我國對企業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)化需求不斷上升，實現(xiàn)企業(yè)環(huán)?；殉蔀榘l(fā)展的必然。在上述環(huán)境下，綠色化產(chǎn)品觀念隨之而生。機床環(huán)?；脑斓倪^程中將產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、使用、銷毀過程緊密串聯(lián)成一個整體，對各項危害環(huán)境的操作進行剔除，消除了可能出現(xiàn)的噪音污染、廢料污染等，最大限度提升了資源的利用率。這種發(fā)展方向與企業(yè)環(huán)保需求一致，是今后機床改造過程的必然之路。

5.總結(jié)

在實施傳統(tǒng)機械加工機床改造的過程中，人員要從機械加工機床機械電子方向發(fā)展趨勢的優(yōu)勢著手，將改造特征與改造優(yōu)勢有機結(jié)合在一起，合理配置機械電子技術(shù)，完成系統(tǒng)的自動化及數(shù)控化;要從改造策略中總結(jié)經(jīng)驗，在改造策略上設(shè)計具體改造操作，分層落實，逐層遞進，最大限度提升傳統(tǒng)機床向機械電子方向靠攏的質(zhì)量及效果。在今后的機床改造研究中，人們需要加強對機械電子的分析，從更深層次研究，探討更高效、更完善的改造策略。

參考文獻

[1]張鑫.基于機電一體化背景下的工程機械應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2011（7）.

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[3]劉子揚.機電一體化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用[J].中國科技博覽，2012（17）.

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[5]陳志彪.淺論“機電一體化技術(shù)”的內(nèi)涵及發(fā)展方向[J].科技創(chuàng)新導報，2010（14）.

作者簡介：

篇3

關(guān)鍵詞：機械電子工程；人工智能技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A

在現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展速度不嗉涌斕謀塵跋攏社會生產(chǎn)力水平明顯提高。對于我國而言，在工業(yè)機械工程發(fā)展過程中，現(xiàn)代電子技術(shù)的應(yīng)用促進傳統(tǒng)機械工程逐步過渡至現(xiàn)代電子機械工程，而隨著計算機技術(shù)以及信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，機械工程開始呈現(xiàn)出智能化、自動化的發(fā)展方向。特別是人工智能技術(shù)發(fā)展以來，此項技術(shù)在機械電子工程領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，對提高生產(chǎn)力水平的意義同樣非常確切。本文即圍繞機械電子工程領(lǐng)域中人工智能技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用問題進行分析與探討，望能夠引起各方重視與關(guān)注。

一、人工智能的概述

人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸以及擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)的全新學科。作為計算機科學的重要分支之一，人工智能技術(shù)所追求的是了解智能的本質(zhì)，并研發(fā)出一種與人類智能高度相似的智能機器。從人工智能誕生以來，相關(guān)理論與應(yīng)用技術(shù)不斷成熟，人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍也明顯擴大?？梢灶A見的是，未來人工智能技術(shù)下所帶來的一系列科技產(chǎn)品將成為人類智慧的“容器”。

二、人工智能技術(shù)的作用分析

人工智能技術(shù)的應(yīng)用對意識結(jié)構(gòu)的變化有非常重要的影響，使意識論研究領(lǐng)域明顯擴大。人工智能終端作為一種全新形態(tài)的機器設(shè)備進入人意識器官范疇中。人工智能技術(shù)下，除了能夠完成人腦的一部分意識活動以外，甚至在部分功能上較人腦有著更為明顯的優(yōu)勢，如對信息進行處理，以及采取行動的速度，以及對動作和記憶的準確性等方面。除此以外，通過對人工智能技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，還為未來ICT等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展提供了方向與指導，包括云計算、深度學習、以及智能算法等在內(nèi)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用成為ICT產(chǎn)業(yè)重要的發(fā)展方向之一，深度學習作為人工智能研究領(lǐng)域中的重點關(guān)注對象之一，可通過構(gòu)建模擬人腦進行分析學習的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方式，促進互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的飛躍式發(fā)展。

三、機械電子工程及人工智能分析

1.機械電子工程特點

機械電子工程是將電子工程、機械工程以及自動化工程結(jié)合起來的綜合性學科，在機械電工工程中占據(jù)非常重要的地位?，F(xiàn)階段機械電子工程主要具有以下幾個方面的特點：（1）機械電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對簡單。機械電子產(chǎn)品構(gòu)造復雜程度不高，產(chǎn)品占地面積有限，能夠改變傳統(tǒng)意義上機械電子產(chǎn)品占地面積大且外觀笨拙復雜的特點，對優(yōu)化機械電子產(chǎn)品工作性能也有重要意義；（2）機械電子工程設(shè)計方案合理性高。在電子工程、機械工程以及自動化工程相互融合的背景下，設(shè)計人員能夠更為全面的決策設(shè)計方案，促進機械電子工程的不斷進步與發(fā)展。如，將機械電子工程技術(shù)與管理技術(shù)相結(jié)合，一來能夠促進機械電子工程在管理體制層面的發(fā)展革新，二來能夠促進機械電子技術(shù)在管理層面的發(fā)展進步，綜合價值突出。

2.人工智能特點

人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸以及擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)以及應(yīng)用系統(tǒng)的全新學科。作為計算機科學的重要分支之一，人工智能技術(shù)所追求的是了解智能的本質(zhì)，并研發(fā)出一種與人類智能高度相似的智能機器，研究對象包括圖像識別、語言識別、機器人、自然語言處理以及專家系統(tǒng)等多個部分。人工智能技術(shù)的應(yīng)用具有以下幾個方面的特點：（1）人工智能技術(shù)使人與人之間的溝通交流更加密切。人工智能技術(shù)作為高新科學技術(shù)，為大眾間的溝通交流提供了極大便利，實現(xiàn)與不同群體的溝通，在促進人類社會進步的同時還對人工智能技術(shù)的改革創(chuàng)新提供動力；（2）人工智能技術(shù)對促進經(jīng)濟增長有重要意義。應(yīng)用人工智能技術(shù)能夠促進社會消費，擴大國內(nèi)市場需求，對實現(xiàn)經(jīng)濟平穩(wěn)健康發(fā)展有積極價值；（3）人工智能技術(shù)的應(yīng)用有助于企業(yè)經(jīng)濟目標的快速實現(xiàn)。人工智能技術(shù)大量應(yīng)用會促進行業(yè)市場的擴大，吸引投資，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

四、機械電子工程中人工智能應(yīng)用

1.機械電子工程與人工智能的關(guān)系

不穩(wěn)定性是機械電子工程普遍面臨的問題之一，該特點的存在導致機械電子工程系統(tǒng)信息輸入與信息輸出之間的關(guān)系難以準確地描述出來。由于建設(shè)規(guī)則庫方法、學習并生成知識描述法以及數(shù)學方式推導法這3種傳統(tǒng)機械電子工程系統(tǒng)描述方法在嚴密性與精確度方面存在一定的局限，因此往往難以滿足機械電子工程系統(tǒng)日益復雜的描述需求。但從信息處理的角度上來說，人工智能技術(shù)的應(yīng)用及其與機械電子工程系統(tǒng)的融合對于解決系統(tǒng)不穩(wěn)定性、不確定性以及復雜性問題有非常確切的優(yōu)勢。從這一角度上來說，將人工智能技術(shù)與機械電子工程相結(jié)合已成為機械電子工程領(lǐng)域發(fā)展的必然方向與趨勢之一。

2.模糊系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

模糊系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)與模糊集合，設(shè)計工具為模糊理論。模糊推理系統(tǒng)具有模糊信息的處理功能，在自動化控制、數(shù)字處理等諸多領(lǐng)域中得到了大量的應(yīng)用，所取得的效果非常顯著。模糊推理系統(tǒng)創(chuàng)建模擬人腦的相關(guān)功能，并分析語言信號，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的依托下無限接近連續(xù)函數(shù)，并遵循域至域的映射規(guī)則對信息進行儲存。但模糊推理系統(tǒng)在應(yīng)用中具有連接性不固定的特點，計算量偏小，因此應(yīng)用范圍存在一定的限制。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人工智能技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)鍵分支之一，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將信息分布于網(wǎng)絡(luò)上的主要模式是神經(jīng)元的興奮模式。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)干預下，可實現(xiàn)對信息的分布儲存以及對動態(tài)信息的協(xié)同處理。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可在確保行為豐富的前提下最大限度地精簡結(jié)構(gòu)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)功能直接模擬大腦結(jié)構(gòu)，并分析數(shù)字信號，在各個神經(jīng)元間構(gòu)成點對點的映射關(guān)系，進而達到提高信息數(shù)據(jù)輸入、輸出精度，并提高計算量的目的。

結(jié)語

綜上所述，人工智能技術(shù)的應(yīng)用與人工智能系統(tǒng)的構(gòu)建、發(fā)展在很大程度上促進了現(xiàn)代機械電子工程的快速發(fā)展與進步?，F(xiàn)代機械電子工程設(shè)計必須以人工智能技術(shù)的合理應(yīng)用為依托，達成雙贏的理想局面。在這一過程中，相關(guān)人員必須充分關(guān)注機械電子工程與人工智能技術(shù)的融合，不斷開拓全新的人工智能技術(shù)，把握兩者發(fā)展中的相通點與共同點，以促進兩者的共同發(fā)展與進步。

參考文獻

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篇4

關(guān)鍵詞：機械電子 教學方式 教學環(huán)節(jié)

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）03（b）-0133-02

機械電子工程簡稱機電一體化，表示機械學和電子學兩門學科的綜合。機械電子工程以機電設(shè)備為研究對象，從系統(tǒng)的角度出發(fā)，應(yīng)用機械技術(shù)、電子技術(shù)、控制技術(shù)和計算機技術(shù)等先進技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備功能最佳化[1]。高校機械電子工程專業(yè)若要培養(yǎng)優(yōu)秀的機電一體化應(yīng)用型人才并且能持續(xù)生存和發(fā)展，就必須積極探索和實踐機械電子工程專業(yè)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式，培養(yǎng)適應(yīng)時展需要的從事生產(chǎn)一線的機電一體化的高級應(yīng)用型人才[2]。

1 機械電子工程專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的目標

高等院校在學生的培養(yǎng)過程中側(cè)重于理論課程體系的改革和部分實踐教學的強化，沒能以系統(tǒng)化的角度去注重學生實踐能力的培養(yǎng)，致使畢業(yè)生在人才市場上沒有競爭優(yōu)勢[3]。結(jié)果造成這個新興專業(yè)失去應(yīng)有的特色，達不到培養(yǎng)的預期目標[4]。

機械電子工程本科專業(yè)人才的教育，在培養(yǎng)規(guī)格方面，以培養(yǎng)具有一定創(chuàng)新和實踐能力的、具有工程師基本技術(shù)素質(zhì)的應(yīng)用型人才為目標；在培養(yǎng)模式方面，以社會需求為目標，以培養(yǎng)工程技術(shù)應(yīng)用能力為主線，優(yōu)化能夠體高學生知識、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)方案，以“工程應(yīng)用”為特征和主旨構(gòu)建課程體系，重視學生的理論知識和工程技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

2 機械電子工程專業(yè)應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)的課程構(gòu)建

機械電子工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)課程構(gòu)建應(yīng)圍繞兩個點、四個方向。兩個點是專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)技術(shù)課，四個方向是數(shù)控、工業(yè)機器人、流控和測控。課程包括機、電、液（氣）、控、算等方向的相關(guān)課程。機械電子工程專業(yè)課程構(gòu)建定位在機械工程領(lǐng)域，突出各學科方向的有機融合，主要對機械設(shè)計、自動控制、設(shè)備故障診斷及狀態(tài)檢測等方面開展研究和設(shè)計。

2.1 機械電子工程專業(yè)教學體系

機械電子工程專業(yè)中，機為基礎(chǔ)。機指機械專業(yè)的基礎(chǔ)知識，包括機械制圖、工程力學、金屬工藝學、工程材料及熱處理、互換性與測量技術(shù)、機械制造工藝、機械原理、機械設(shè)計等課程以及與課程相關(guān)的實踐。學生在學習機械類課程的同時加強計算機技術(shù)、自動化技術(shù)、接口技術(shù)等課程。合理調(diào)整機和電的關(guān)系，采用機電并重的培養(yǎng)原則，對原有覆蓋較廣的課程精簡、優(yōu)化，建立學生能夠?qū)W好并掌握的課程體系，重點是將機械、控制、電子以及計算機等相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用于機電系統(tǒng)和產(chǎn)品制造過程。

2.2 機械電子工程專業(yè)整體課程設(shè)置

課程設(shè)置是一項系統(tǒng)工程，課程設(shè)置不僅要考慮到學科、專業(yè)之間的相互交叉、相互滲透，還要考慮行業(yè)對知識、能力的要求。在課程設(shè)置上，主要分為機械設(shè)計、機械制造、電工電子、流體控制、機械控制和計算機控制六大部分。

機械設(shè)計包括機械制圖及CAD、工程力學、機械原理、機械設(shè)計等專業(yè)基礎(chǔ)課程。這些課程為學生掌握機械設(shè)計的基礎(chǔ)知識，并為機械制造系列課程的學習打下基礎(chǔ)。

機械制造包括金屬工藝學、工程材料及熱處理、互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ)、機械制造工藝學等。這些課程為學生打下機械制造的基礎(chǔ)知識，并通過金工實習和課程設(shè)計使學生受到良好的實踐訓練，從而能進行機械零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和工藝設(shè)計。

電工電子包括電工、模擬電路、數(shù)字電路、微機原理與接口技術(shù)、電力拖動等課程，強調(diào)電工電子技術(shù)和計算機在機械設(shè)備中的應(yīng)用，為學生進行機電一體化設(shè)備設(shè)計打下基礎(chǔ)。

流體控制包括流體力學、液壓（啟動）原理、液壓控制系統(tǒng)等課程。

機械控制包括機械工程導論、機械振動學、機械控制工程基礎(chǔ)、機械測試技術(shù)等課程。

計算機控制包括VB、C語言、VC++等課程。

在培養(yǎng)應(yīng)用型人才的工程能力、技術(shù)能力和創(chuàng)造能力的課程組中，強調(diào)課程設(shè)置的系統(tǒng)性和整體性，以使單項技術(shù)或綜合能力的培養(yǎng)不斷得到強化，減少課程內(nèi)容上的重復，在有限的時間內(nèi)獲得良好的教學效果。

2.3 加強專業(yè)基礎(chǔ)課程教學

專業(yè)基礎(chǔ)課的教學在高校培養(yǎng)人才中占的比重較大，教學重點在于理論，這些理論是專業(yè)知識體系的根本，內(nèi)容已經(jīng)經(jīng)過實踐驗證和沉淀，是學好其它專業(yè)技術(shù)課必需掌握的知識。機械電子工程專業(yè)應(yīng)用型人才的工程實踐能力、創(chuàng)新能力也是建立在必備的專業(yè)基礎(chǔ)課之上的。因此，在設(shè)置專業(yè)基礎(chǔ)課時，要充分了解人才市場要求的專業(yè)知識并考慮學生今后的專業(yè)拓展能力。

2.4 加強培養(yǎng)創(chuàng)新能力的實踐教學

機械電子工程培養(yǎng)方案加大了實踐教學在整個教學環(huán)節(jié)中的比重，實踐教學必修學分約占該專業(yè)畢業(yè)最低學分要求的35%。根據(jù)學生的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)與水平，對實踐教學體系進行分類別、分層次、分模塊的創(chuàng)新性設(shè)計。在人才培養(yǎng)活動中，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)占有較大的比重。如產(chǎn)品生產(chǎn)過程機電一化設(shè)備設(shè)計、數(shù)控加工、系統(tǒng)故障分析與排除等。“以學生為中心”、“以問題和課題為核心”，進行以啟發(fā)性和創(chuàng)新性實驗的研究性學習，逐步使學生樹立創(chuàng)新意識，激發(fā)學生的創(chuàng)新個性，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，不斷提高創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)以課程設(shè)計、工藝實習、工程教育實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)作為載體，并盡量選擇實際課題，以強化創(chuàng)新能力訓練的力度，同時在這一系列的實踐環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學生良好的職業(yè)習慣和職業(yè)精神。

3 加強實踐教學平臺建設(shè)

加強實驗室建設(shè)，整合共享實驗資源，避免重復建設(shè)。在原有硬件設(shè)施基礎(chǔ)上，分層次、分模塊地逐步改善實驗教學條件。引進實驗室管理系統(tǒng)，完善實驗室開放管理制度；建立與完善校內(nèi)實訓中心和校外實訓基地，使其成為學生理論聯(lián)系實際、獲取實踐經(jīng)驗、形成應(yīng)用能力的基地。緊密依托行業(yè)、企業(yè)，加強校企之間、校與校之間、學校與科研單位之間的聯(lián)合，從校外實習基地聘請兼職教授、高工，定期舉辦學術(shù)報告、講座以及指導學生實習、指導畢業(yè)設(shè)計等工作，積極開展合作培養(yǎng)，構(gòu)建穩(wěn)定的實習基地建設(shè)和發(fā)展的長效機制。

4 結(jié)論

我國正在由制造大國轉(zhuǎn)向制造強國發(fā)展，只有培養(yǎng)出熟悉機電一體化設(shè)備的設(shè)計、制造、維護，并且熟悉控制技術(shù)、檢測及監(jiān)測技術(shù)、編程技術(shù)的專業(yè)技術(shù)人員才能在企業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮更大的作用。高等院校機械電子工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)應(yīng)轉(zhuǎn)變觀念，不斷探索適合于應(yīng)用型機械電子工程專業(yè)人才的培養(yǎng)模式，以適應(yīng)時展的需要。

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【關(guān)鍵詞】機械電子工程 EDA 技術(shù)要點

機械電子工程是科技高速發(fā)展的產(chǎn)物，機械電子工程是新技術(shù)的代表，各國的研究者都在對機械電子工程投入大力度進行研究。機械電子工程不僅僅是代表了高科技，還是推動社會發(fā)展進步的重要動力，對提升國家科技競爭力有著重要意義。

1 EDA技術(shù)

EDA技術(shù)是機械電子工程設(shè)計當中重要的技術(shù)，其主要載體可以進行大規(guī)模編程的邏輯器件，在編程過程當中，使用的表達方式是硬件描述語言。EDA技術(shù)在應(yīng)用的過程中要使用計算機、編程邏輯器件等科技工具，應(yīng)用的最終目標是對特定的目標新平進行適配編譯和邏輯映射，形成電子系統(tǒng)或是成為專用集成芯片。EDA技術(shù)是在電子電路技術(shù)之上發(fā)展起來的，EDA技術(shù)要編譯器、綜合器、下載器、適配器等部件共同構(gòu)成。其中，綜合器能夠?qū)υO(shè)計者的設(shè)計文件進行轉(zhuǎn)換，使其成為系統(tǒng)內(nèi)門級電路描述。適配器可以生產(chǎn)最終的下載文件，并安排到制定的器件中。EDA技術(shù)是機械電子工程設(shè)計中的核心技術(shù)，EDA技術(shù)使用的HDL語言可以公開利用，其描述范圍廣泛，可以機械電子工程設(shè)計帶來諸多的幫助。在后期進行交流、修改、保存等工序時也可以十分方便的進行。另外，EDA技術(shù)擁有較高的自動化，一些常規(guī)的糾錯、調(diào)整等工作可以快速完成。

2 電子工程中存在的問題

機械電子工程快速發(fā)展，但是到目前為止，世界各國對于機械電子工程都沒有明確的定義和統(tǒng)一的認識，出現(xiàn)這種問題的原因，一方面是機械電子工程發(fā)展速度太快，所涉獵的領(lǐng)域越來越多，另一方面是因為設(shè)立明確的定義必定會對其發(fā)展產(chǎn)生一定的限制作用，不利于機械電子工程繼續(xù)快速發(fā)展。電子工程在發(fā)展的過程中產(chǎn)生了一些難以解決的問題，電子產(chǎn)品的發(fā)展方向是具有更高集成和大容量，同時體積也越來越小，這就需要技術(shù)的不斷升級來實現(xiàn)發(fā)展目標。電子工程設(shè)計方案需要獲得科學的檢驗，要對其進行仿真分析。電子元件所處的工作環(huán)境是設(shè)計人員應(yīng)該考慮的問題，要對設(shè)計方案進行有效優(yōu)化，最后要對電路特性進行分析。另外電子工程在運行中要避免靜電的危害。為了實現(xiàn)電子工程取得進步獲得發(fā)展，需要在電子工程設(shè)計中采用EDA技術(shù)。

3 電子工程設(shè)計要點

3.1 仿真分析

機械電子工程設(shè)計方案需要通過科學的系統(tǒng)仿真或是結(jié)構(gòu)模擬來說對其可行性、科學性進行驗證和分析。通過仿真分析來確保設(shè)計方案在后續(xù)實踐中能夠順利應(yīng)用。在仿真分析過程中，使用EDA技術(shù)可以為仿真分析提供良好的支持。EDA技術(shù)能夠通過各個環(huán)節(jié)當中的傳遞函數(shù)來進行數(shù)學建模并對其進行仿真分析，這樣構(gòu)建和仿真系統(tǒng)能夠準確驗證設(shè)計方案的實踐性，并能夠?qū)﹄娮酉到y(tǒng)工最后程設(shè)計方案進行推廣和使用。這種仿真分析對于提高我國電子工程設(shè)計的整體水平和產(chǎn)品質(zhì)量有積極的指導意義。

3.2 優(yōu)化設(shè)計

對設(shè)計方案進行優(yōu)化的目的是盡可能確保電子元件在應(yīng)用過程中具備穩(wěn)定性與可靠性，保證其擁有最佳的容差和工作環(huán)境。在實際工作條件下，使用傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計方法，難以對實際容差及電子工程元件工作環(huán)境進行全面的檢查和分析。不能對電子元件環(huán)境進行全面勘測，就容易導致設(shè)計方案在此方面出現(xiàn)漏洞，這樣一來電子元件的容差及其工作環(huán)境溫度就很難得到有效的保障。利用EDA技術(shù)則能對設(shè)計方案進行良好的優(yōu)化，因為EDA技術(shù)可以對電子方案環(huán)境進分析計算，獲得電子元件在實際工作中所處的環(huán)境溫度等相關(guān)數(shù)值。在分析獲得的數(shù)值基礎(chǔ)上，來對電子工程設(shè)計方案進行優(yōu)化，保證方案在實施后，可以穩(wěn)定工作，具有可靠安全保障。

3.3 預防機械結(jié)構(gòu)中的靜電

機械結(jié)構(gòu)是根據(jù)設(shè)計方案來工作并應(yīng)用于事物成為滿足功能需求的結(jié)構(gòu)。在科技快速發(fā)展的大環(huán)境下，集成電路設(shè)計愈來愈復雜，這對靜電的防治也提出了更高的要求。靜電對電子元件的破壞巨大，靜電電場能夠?qū)χ苓呺姾捎形茐慕^緣體，使電子元件敏感度降低，甚至是引發(fā)集成電路燒毀，使電子產(chǎn)品直接報廢。這要求工作人員做好靜電防護，對防靜電工作區(qū)域進行劃分，保持操作空間的清潔，降低靜電發(fā)生的概率。在電子工程故障檢測方面，要將傳統(tǒng)的電子工程故障檢測和智能故障檢測方法結(jié)合，相互驗證，在電子技術(shù)投入方面加強，提升電子工程檢測技術(shù)的能力，增強電子元件、電路對環(huán)境的適應(yīng)能力。

3.4 電路特性的有效分析

對電特性進行有效分析是EDA技術(shù)中的重要內(nèi)容，在電子工程設(shè)計的過程中，理論分析都是在數(shù)據(jù)分析和特性分析的基礎(chǔ)之上進行。因此，數(shù)據(jù)分析和特性分析方面的數(shù)據(jù)必須準確及時，使用傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計方法會受到多方面的限制，難以保證數(shù)值的準確性，電力測試的實際精度會受到較大的影響，不利于后期穩(wěn)定性的建立。EDA技術(shù)就能夠?qū)φ麄€系統(tǒng)進行全面的測試，并保證測試的精確性與科學性，避免設(shè)計方案出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的差異確保設(shè)計方案的整體性以及合理性。

4 結(jié)論

在對機械電子工程進行研究，對EDA技術(shù)進行了解的過程中，可以發(fā)現(xiàn)機械電子工程對于科技進步和社會發(fā)展有著重要的推動作用。當前，越來越多的學者和相關(guān)工作者對機械電子工程進行深入的研究和分析，推動電子工程進一步發(fā)展。但是，對于機械電子工程的研究和分析還存在諸多不足之處，在實際工作中仍然需要專業(yè)人士進行改進。

參考文獻

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[3]鄭向勇.對機械電子工程的探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（34）：121.

篇6

機械電子系統(tǒng)在近年來不斷發(fā)展中已逐漸成為集計算機技術(shù)、機械電子學、控制技術(shù)以及信息技術(shù)等于一體的綜合學科。其最早由日本提出，被定義為利用電子技術(shù)完成控制學與動力學相關(guān)內(nèi)容的操作，以此促進機械使用效率的提高。而后期在廣泛應(yīng)用中，美國機械工程師又在此基礎(chǔ)上提出機電一體化概念，具體指為在計算機技術(shù)應(yīng)用的同時發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)信息協(xié)調(diào)作用，使機械運動下的機械與機電部件等保持相互作用的系統(tǒng)。從我國當前機械電子系統(tǒng)建設(shè)情況分析，其主要集中在機械技術(shù)的發(fā)展以及產(chǎn)品發(fā)展兩方面，通過技術(shù)理論指導促進產(chǎn)品生產(chǎn)中技術(shù)應(yīng)用水平的提高，以此使產(chǎn)品使用效果得以發(fā)揮[1]。

2機械電子系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

在世界經(jīng)濟發(fā)展處于低迷狀態(tài)的背景下，許多如機械電子行業(yè)等領(lǐng)域已呈現(xiàn)趨緩態(tài)勢，而且國際機電產(chǎn)品以其自身高生產(chǎn)效能與科技含量等優(yōu)勢很快占領(lǐng)我國市場，致使本土機電產(chǎn)品的銷量開始下滑，機械電子系統(tǒng)的發(fā)展進入瓶頸期。例如，據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，國內(nèi)機電產(chǎn)品在2012年大多依托進口，且前三季度所進口的總額達168.2億美元，使國內(nèi)機械電子設(shè)備難以在市場中占有一席之地。從目前行業(yè)整體發(fā)展的現(xiàn)狀分析，主要表現(xiàn)在：①關(guān)于新技術(shù)研發(fā)，與發(fā)達國家相比，國內(nèi)技術(shù)研究水平較低，大多產(chǎn)品設(shè)備不具備較高的科技含量，無法實現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)換為經(jīng)濟效益的目標。加上大多企業(yè)關(guān)于產(chǎn)品與技術(shù)研發(fā)方面的投入較少，產(chǎn)品設(shè)備的生產(chǎn)仍處于模仿階段。②傳統(tǒng)機械電子設(shè)備應(yīng)用較為廣泛。為節(jié)約成本，大多企業(yè)仍青睞于傳統(tǒng)機械電子設(shè)備的應(yīng)用，不具備較高的智能化與自動化水平。③許多集成化與網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)未得到廣泛應(yīng)用，制約行業(yè)的整體發(fā)展[2]。

3機械電子系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢

機械電子技術(shù)自產(chǎn)生以來，應(yīng)用與發(fā)展的情況可以三個階段進行概括，其中在20世紀60年代前處于電子技術(shù)應(yīng)用的初期階段，人類生產(chǎn)生活活動中對電子技術(shù)的應(yīng)用了解較少，但也在電子產(chǎn)品制造中有所涉及。而第二階段主要為20世紀80年代，機械電子技術(shù)在前期發(fā)展的基礎(chǔ)上得到進一步提高，也為整個行業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。第三階段則為20世紀90年代以后，機械電子行業(yè)整體的發(fā)展趨向于自動化與智能化，在理論與技術(shù)應(yīng)用等方面都為機械電子技術(shù)的發(fā)展提供了重要的支撐。其在未來發(fā)展整體趨勢上主要表現(xiàn)為以下幾方面：

3.1集成化與網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展

集成技術(shù)的應(yīng)用強調(diào)結(jié)合現(xiàn)代許多先進技術(shù)，要求在機械電子系統(tǒng)中引入集成概念，確保產(chǎn)品生產(chǎn)包含創(chuàng)新理念的同時，使生產(chǎn)各環(huán)節(jié)得到有效監(jiān)督與跟蹤，促進產(chǎn)品生產(chǎn)過程保持良性狀態(tài)。而在網(wǎng)絡(luò)化方面，由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用使許多網(wǎng)絡(luò)信息資源已可實現(xiàn)共享，為機械電子系統(tǒng)的發(fā)展提供重要工具，可利用其進行企業(yè)之間的交流或直接學習國外先進機械電子技術(shù)。同時，對于機械電子系統(tǒng)操作過程中存在的難題也可利用遠程技術(shù)解決，帶動行業(yè)的整體發(fā)展。

3.2智能化方向發(fā)展

機械電子系統(tǒng)在人工智能概念提出后，無論從工作環(huán)境的改善或保證機械電子系統(tǒng)操作的穩(wěn)定性都可通過人工智能計算完成。以當前社會電子行業(yè)整體發(fā)展趨勢分析，企業(yè)的發(fā)展也需充分利用人工智能實現(xiàn)生產(chǎn)管理全過程中的智能化，通過其與計算機科學與模糊數(shù)學等結(jié)合，帶動機械產(chǎn)品質(zhì)量的進一步提高。

3.3模塊化方向發(fā)展

機械電子產(chǎn)品在許多行業(yè)領(lǐng)域中都有涉及，所以產(chǎn)品種類繁多，若單純依靠傳統(tǒng)模式進行機電一體化產(chǎn)品的制造，如動力接口或機械接口等將面臨較多的難題，而通過模塊化的應(yīng)用便可解決這些難題，有利于數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)標準化、集成化。許多如PLC、CPU或接口等模塊都可滿足不同功能需求，并利用增減模塊數(shù)量或以積木形式裁剪相應(yīng)的功能，使數(shù)控系統(tǒng)具有不同的檔次。

3.4科學計算可視化方向

機械電子系統(tǒng)中科學計算可視化的應(yīng)用主要進行對數(shù)據(jù)的解釋與處理，改變傳統(tǒng)信息交流過程中完全依靠文字或語言表達的現(xiàn)狀，可通過引入許多可視信息如圖形或動畫等。同時，結(jié)合虛擬環(huán)境技術(shù)的應(yīng)用，機械電子產(chǎn)品的設(shè)計周期也得以縮短，保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時也使產(chǎn)品成本得以降低。另外，在可視化技術(shù)的應(yīng)用下，許多如數(shù)控技術(shù)中涉及的道具管理或參數(shù)設(shè)定等都可進行仿真演示，為產(chǎn)品的加工生產(chǎn)提供重要的參考[3]。

4結(jié)論

篇7

關(guān)鍵詞：機械電子工程；人工智能；信息技術(shù)；互聯(lián)網(wǎng)；信息傳輸 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP391 文章編號：1009-2374（2015）34-0007-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.34.004

機械工程經(jīng)過長期發(fā)展，逐步融合其他學科，其價值不斷增加。綜合比對機械電子工程和原有的機械工程可知，人工智能化是其最大的進步。在信息技術(shù)蓬勃發(fā)展的今天，人工智能技術(shù)日新月異，并被大范圍應(yīng)用在其他領(lǐng)域中，與此同時，機械電子工程也在廣泛應(yīng)用，且人們加大了對這兩者內(nèi)部關(guān)聯(lián)上的研究力度。

1 機械電子工程概述

1.1 發(fā)展歷程

從整體層面來說，機械電子工程主要包含以下三個發(fā)展時期：

1.1.1 萌芽時期。手工加工是該時期的主要操作手段，因人力資源的影響，生產(chǎn)力整體發(fā)展水平不高。為增強生產(chǎn)能力，慢慢向機械工業(yè)方面著手。

1.1.2 生產(chǎn)線發(fā)展時期。流水線是該時期的主要生產(chǎn)方式，此種方式具有一定的先進性，可顯著提高生產(chǎn)力，以批量生產(chǎn)為主，并可節(jié)省較多的人力。在該時期也存在許多不足，例如某些生產(chǎn)線的要求較高，導致實際生產(chǎn)滯后于市場需求，靈活性不足。

1.1.3 產(chǎn)業(yè)化發(fā)展時期。在該時期，產(chǎn)品與市場需求處于一種平衡狀態(tài)，可借助產(chǎn)業(yè)化發(fā)展有效滿足生產(chǎn)需求，同時還出現(xiàn)了柔性制造系統(tǒng)，其中機械電子工程是該系統(tǒng)的主要組成部分。

1.2 特點

機械電子工程涵蓋較廣的范圍，涉及較多的內(nèi)容，具有綜合性。它建立在原有的機械工程之上，并借助計算機來進行優(yōu)化。機械電子工程隸屬工程科學，其本質(zhì)為跨學科專業(yè)，它建立在機械制造、電子工程等眾多學科之上。將其與其他學科對比可知，它在設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)全面彰顯科學性，同時確保系統(tǒng)配置滿足設(shè)計標準。借助專業(yè)設(shè)計模板來優(yōu)化機械電子設(shè)備，充分發(fā)揮模板的正面作用，進而確保設(shè)計的正常開展。從產(chǎn)品層面來說，它的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對簡單，使用少量元件，在此種情形中應(yīng)不斷增強產(chǎn)品性能，確保產(chǎn)品質(zhì)量良好，完善工程建設(shè)結(jié)構(gòu)，既確保產(chǎn)品質(zhì)量，又滿足用戶需求。

2 人工智能

2.1 內(nèi)涵

人工智能也具有綜合性，涉及多項內(nèi)容，例如心理學、控制理論、計算機學科與哲學等。美國麻省理工學院的溫斯頓教授認為：“人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作?！彼切率兰o中最具代表性的學科之一，它可模仿人類的智能，并能有效利用計算機，具有廣闊的發(fā)展前景。

2.2 發(fā)展歷程

人工智能擁有漫長的發(fā)展歷程，在剛剛應(yīng)用計算機這門技術(shù)的階段，人工智能的應(yīng)用較少，尚不能對社會生產(chǎn)活動和時代進步產(chǎn)生影響。在17世紀出現(xiàn)了首部計算器，它可進行機械計算，并引起了較大的轟動。隨后各國科學家紛紛投入這一項技術(shù)的探究中，不斷優(yōu)化首部計算機的性能，最終研發(fā)出了首臺計算機。自此之后，人工智能的發(fā)展正式開始。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步和普及程度的提高，人工智能出現(xiàn)了根本性的變化，不斷優(yōu)化。而計算機技術(shù)的研發(fā)與普及是人工智能發(fā)展的直接動力，并對信息數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生深刻影響，其具體發(fā)展歷程主要如下：

2.2.1 初期。人工智能最早出現(xiàn)在1956年。在該時期，翻譯和驗證是人工智能的主要發(fā)展內(nèi)容，并將人工智能博弈作為基本研究任務(wù)。

2.2.2 停滯期。在這一時期，人工智能也取得了一定的發(fā)展成績，具體體現(xiàn)在語言理解等層面。然而在具體的研究進程中，伴隨著研究深度的增加，人們面臨更大的困擾，人工智能無法有效模仿人類思維，在很長一段時間內(nèi)，人們的研究均停留在簡單映射層面，在邏輯思維方面停滯不前。

2.2.3 轉(zhuǎn)折期。經(jīng)過很長一段時間的發(fā)展，人工智能研究成果更加喜人，在順利舉辦人工智能聯(lián)合會后，它進入了新的發(fā)展時期，即知識基礎(chǔ)發(fā)展時期，在這一時期，大部分知識工程均開始慢慢融入人工智能，使得知識工程迅速融入到人工智能中，并大大促進了人工智能的發(fā)展，拓展了人工智能的應(yīng)用范圍。

2.2.4 穩(wěn)定發(fā)展時期。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進步，尤其是普及程度的增加，促使人工智能也發(fā)生了改變，從原有的單個主體逐漸過渡到分布式主體，主要以分布式主體的研究為主，進入了穩(wěn)定發(fā)展時期。經(jīng)過長期發(fā)展和大量應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)普及對人工智能產(chǎn)生了重要影響。具體來說，網(wǎng)絡(luò)的高度普及推動了信息社會，并加快了信息傳輸速度，拓展了信息傳輸范圍，使得信息傳輸出現(xiàn)了根本性的改變。自人類步入信息時代以來，人工智能技術(shù)提升了信息處理的有效性，另外，在模型構(gòu)建調(diào)控和故障診斷方面均發(fā)揮著深遠影響。

3 二者的關(guān)系

在互聯(lián)網(wǎng)日益普及的今天，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了人們的廣泛應(yīng)用，它已經(jīng)成為傳輸信息資源的主要手段，顯著增加了信息傳輸速率，拓展了信息傳輸范圍，為生活及生產(chǎn)活動帶來了便捷，而這一發(fā)展離不開人工智能技術(shù)。

3.1 人工智能初步應(yīng)用機電系統(tǒng)

對于機械電子系統(tǒng)而言，在其實際應(yīng)用過程中十分不穩(wěn)定，其中在系統(tǒng)輸入與輸出中更加突出，在輸入與輸出這兩者關(guān)系的描述環(huán)節(jié)存在較大的難度，以往的描述方法主要包含以下三種：其一，構(gòu)建規(guī)則庫；其二，論證數(shù)學方程；其三，學習并組建知識結(jié)構(gòu)。原有的解析數(shù)學法雖然嚴謹、準確，但是僅僅能被應(yīng)用在線性定常等簡單系統(tǒng)中，不適用于相對繁瑣的系統(tǒng)，即便應(yīng)用在繁瑣系統(tǒng)中，因不確定性等多種因素的制約，將會增加計算難度，有時甚至可能無法計算。在新時代下，社會生產(chǎn)以及日常生活對系統(tǒng)提出了更高的標準，系統(tǒng)更加復雜，常常需要在同一時間段處理多種信息。因人工智能的信息處理存在不確定和繁瑣性的特點，與原有的解析數(shù)學手段相比更加先進，所以它將逐步取代解析數(shù)學。

3.2 人工智能在機電系統(tǒng)的具體改進

憑借數(shù)學方程構(gòu)建模型，同時經(jīng)由人工智能手段改進傳統(tǒng)知識學習模式，且解析數(shù)學方式常常被應(yīng)用在機械電子工程中。現(xiàn)代機械電子工程系統(tǒng)與原有系統(tǒng)相比更加繁瑣，問題處理十分復雜，在實際處理過程中，要求配置多種系統(tǒng)，合理劃分信息種類。對于機械電子工程而言，因人工智能技術(shù)的實際應(yīng)用存在差異性，所以不能準確描述網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，且在構(gòu)建系統(tǒng)資料庫時，應(yīng)進行嚴謹、合理的數(shù)學分析，在這一環(huán)節(jié)若出現(xiàn)問題將會阻礙網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建工作的開展，不改進建設(shè)方式將會引發(fā)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)崩潰的現(xiàn)象，這將在很大程度上制約機械電子工程系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。為確保機電工程系統(tǒng)的有序開展，應(yīng)積極改進工程方式，有效建設(shè)人工智能信息服務(wù)。另外，人工智能系統(tǒng)的應(yīng)用具有不確定性。人工智能信息處理手段在分析研究機械電子工程時，一般借助解析數(shù)學措施實施功能性優(yōu)化。對于機械電子工程而言，網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng)是人工系統(tǒng)的基本應(yīng)用形式，可準確推理，神經(jīng)系統(tǒng)近似成人腦結(jié)構(gòu)，同時參照數(shù)字信號分析所搜集的信息資源，此種方式將會增加語言信號分析的準確性。然而，在系統(tǒng)完成的過程中，方式選擇具有差異性，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通常借助分布模式來模仿機械電子工程，這可有效采集、科學分析信息資源，切實保障系統(tǒng)內(nèi)部的所有神經(jīng)元均配有固定計算量，使機械電子工程順利運轉(zhuǎn)，減輕計算負擔。

3.3 人工智能優(yōu)化機電系統(tǒng)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊推理系統(tǒng)是構(gòu)建人工智能系統(tǒng)最主要的兩種方式，它們映射著人工智能的系統(tǒng)性和實用性，其中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要負責模仿人腦構(gòu)造，經(jīng)由系統(tǒng)進行數(shù)字信號接收操作，分析并檢驗數(shù)字信號，獲得參考數(shù)值；模糊推理系統(tǒng)負責模仿人腦功能，借助系統(tǒng)進行語言信號接收操作，分析數(shù)字信號。在人工智能系統(tǒng)中，這兩種方法在其輸入輸出關(guān)系處理中具有一定的優(yōu)勢，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要借助分布式手段進行信息存儲操作，在輸入環(huán)節(jié)，位于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的所有神經(jīng)元緊密相連，計算任務(wù)繁重，然而模糊推理系統(tǒng)主要借助規(guī)則方式進行信息存儲操作，在輸入環(huán)節(jié)，該系統(tǒng)數(shù)量關(guān)系銜接不穩(wěn)定，計算任務(wù)較輕。在處理輸入輸出準確度處理環(huán)節(jié)，這兩種方法各不相同，其中前者的準確度高且光滑，后者的準確度相對低且呈現(xiàn)階梯狀。雖然上述兩種方式均可調(diào)控結(jié)構(gòu)繁瑣的機械電子系統(tǒng)，但是其繁瑣程度若進一步增加，則模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更加理想，它是上述這兩種方法的有效結(jié)合，憑借邏輯推理規(guī)則可準確描述系統(tǒng)信息，借助神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)鞏固模型推理系統(tǒng)，通過各自優(yōu)勢來完善人工智能內(nèi)系統(tǒng)，全面促進機電工程系統(tǒng)。隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的逐步優(yōu)化，一定會出現(xiàn)模型推理系統(tǒng)。借助網(wǎng)絡(luò)信息資源準確、系統(tǒng)描述人工智能，可加大機電與人工智能的關(guān)聯(lián)，同時邏輯推理規(guī)則也將促進這兩者的融合。人工智能將會進一步優(yōu)化機電工程，科技進步將會增加兩者的融合度，而這一融合是推動社會發(fā)展進程的主要動力。機電與人工智能的相互作用，將會有效彌補各自缺陷，實現(xiàn)共同發(fā)展，全面滿足人們?nèi)找娑鄻拥南到y(tǒng)需求。這兩者關(guān)系的強化是技術(shù)發(fā)展的主要表現(xiàn)，并可大大促進機電工程。

4 結(jié)語

隨著科學技術(shù)的進步，機械電子工程取得了一定的成績，人工智能技術(shù)更加先進，而這兩者間的結(jié)合在時代進步中發(fā)揮著指導作用，并為日常生活帶來了新的便利。在現(xiàn)代行業(yè)發(fā)展進程中，自動化為發(fā)展主流。機械電子工程與人工智能緊密相連，這兩者關(guān)系的增強將會推動社會的進一步發(fā)展。

參考文獻

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[2] 趙宏博.機械電子工程與人工智能的關(guān)系探究[J].建筑?建材?裝飾，2014，（2）.

篇8

關(guān)鍵詞：機械電子工程；設(shè)計要點；模式

1EDA技術(shù)

EDA技術(shù)作為電子工程中非常重要的技術(shù)，是一種電子工程的核心技術(shù)。它的主要原理是以編輯器為載體，從而進行很大規(guī)模的編程。EDA進行編程的手段是通過硬件的描述語言實現(xiàn)的。EDA技術(shù)需要運用很多的高科技，其中最主要的就是計算機。EDA技術(shù)利用計算機的目的是使適配編譯和邏輯映射，進而形成一定的芯片。這樣才能有利于形成電子系統(tǒng)和專業(yè)集成芯片等。EDA是借助電子技術(shù)慢慢一步一步發(fā)展和進步的。EDA技術(shù)融合了非常多的部件，其中最常見的有編譯器、綜合器和適配器等。綜合器充當著EDA中的溝通作用，其將軟件和硬件有效地連接了起來。綜合器主要功能是轉(zhuǎn)換人員設(shè)計文件。適配器主要的功能就是將用戶下載下來的東西生成并放在相應(yīng)的位置上。現(xiàn)階段中，EDA技術(shù)被社會各界廣泛采納，不管是在大型工業(yè)還是第三產(chǎn)業(yè)中，EDA技術(shù)值得更加深入地解釋和探討，以更好地改善我們的生活，推動科技的發(fā)展。

2機械電子工程設(shè)計存在的問題

（1）整體發(fā)展方向。從整體的發(fā)展方向上看，機械電子工程設(shè)計存在以下3個問題。①對自身的研究成果缺乏法律意識。關(guān)于這一點是現(xiàn)代社會關(guān)于自主創(chuàng)新的一個通病。一方面我國的法律在這方面還不是特別完善，另一方面我們的電子產(chǎn)品設(shè)計人員沒有相應(yīng)的產(chǎn)品法律保護意識，導致市面上流通著很多假冒偽劣產(chǎn)品。②人才教育方面斷層。現(xiàn)階段，雖然大部分理工科學校都開設(shè)了機械電子工程這一學科，也設(shè)置了相應(yīng)的課程，但是，大部分的課程設(shè)置只是讓學生學習了電子工程技術(shù)的皮毛知識，我國還非常缺乏高精尖端的電子科技人員。只有重視教育，才能更好地促進科技進步。③對未來缺乏規(guī)劃。現(xiàn)階段，我國大部分的機械電子工程基本處于固步自封狀態(tài)，自己關(guān)起門來搞自己的研究。不會相互之間交換信息，以更好地促進發(fā)展。事實上，科技是開放的，是共享的。我們更需要一種包容態(tài)度對對待科學，對待未來。（2）具體細節(jié)方面。①設(shè)計者們的態(tài)度。一個優(yōu)秀作品的產(chǎn)生一定是有一個優(yōu)秀的設(shè)計者。而態(tài)度就是一個優(yōu)秀設(shè)計者的有利武器。態(tài)度認真的設(shè)計者會將手中的作品視為真品，傾盡自己的所能去設(shè)計好它。然而，在現(xiàn)階段這種急功近利的社會風氣渲染下，很多設(shè)計者變得浮躁，在設(shè)計產(chǎn)品時態(tài)度就出現(xiàn)了很大的問題。這值得我們深思。②設(shè)計人員理念出現(xiàn)偏差。一個優(yōu)秀的作品必然是一個好思路的絕佳體現(xiàn)。倘若設(shè)計者在設(shè)計理念上出現(xiàn)偏差，那么這個作品肯定就不會是一個好的作品。例如我們要將公司的門禁卡設(shè)計成為同時具有進入并且有簽到的功能，但是一個設(shè)計者只是把門禁卡當做了進出公司的通行證。這樣的設(shè)計理念就沒有把更多的因素考慮在內(nèi)，缺乏周全。以此，這樣的作品也得不到大家的接受和認同，市場需求也會隨之萎縮。③不確定因素太多。由于機械電子工程產(chǎn)品設(shè)計中，存在太多的不確定因素，導致不可能出現(xiàn)一款完美的作品。因為大多數(shù)作品的設(shè)計都是來源于書本上的理論，只有相應(yīng)的理論基礎(chǔ)，我們才能設(shè)計出相關(guān)的產(chǎn)品。但是，在現(xiàn)實生活中，很多產(chǎn)品的設(shè)計偏離書本理論，需要我們根據(jù)具體情況作出判斷。這時候?qū)τ跊]有太多經(jīng)驗的設(shè)計者來說難度就加大了很多。因此，針對以上不足，希望設(shè)計者們能夠進行相應(yīng)的改進，以使電子產(chǎn)品更加完美。

3機械電子工程設(shè)計的要點

（1）仿真分析。在一款產(chǎn)品設(shè)計出來之后需要經(jīng)過分析其是否具有現(xiàn)實意義上的可行性。而檢驗這個現(xiàn)實可行性的行為稱之為仿真性分析。一款產(chǎn)品設(shè)計出來時一定要進行仿真性分析，因為只有通過了仿真性分析，才能真正投入市場，進入到千家萬戶。而這個仿真性實驗的主要工具就是EDA技術(shù)。EDA技術(shù)通過對產(chǎn)品的模擬實驗建立相應(yīng)的的模型，通過對模型進行仿真分析，得出一個函數(shù)，分析出其是否具備現(xiàn)實可行性。只有通過了仿真性分析的檢驗，才能將產(chǎn)品推向市場，才能真正地用于實踐。所以，仿真性分析是機械電子工程設(shè)計的第一大要點。（2）優(yōu)化設(shè)計。對機械電子工程產(chǎn)品進行優(yōu)化設(shè)計是為了讓設(shè)計出來的產(chǎn)品更加的完美更加被客戶被使用者所接受。所謂的優(yōu)化設(shè)計，就是使產(chǎn)品的容差和工作環(huán)境最優(yōu)化。也就是說剛設(shè)計出來的電子產(chǎn)品面臨著狀態(tài)不穩(wěn)定，多漏洞等現(xiàn)象，通過優(yōu)化設(shè)計能夠讓產(chǎn)品更穩(wěn)定更完美地呈現(xiàn)給大家。進行優(yōu)化設(shè)計的一款工具依然是EDA技術(shù)，可見EDA技術(shù)是機械電子工程的核心技術(shù)。通過EDA技術(shù)可以準確地測量出設(shè)計出的電子產(chǎn)品的實際使用環(huán)境，從而進一步地對產(chǎn)品進行與環(huán)境相結(jié)合的模擬仿真實驗。只有對產(chǎn)品進行優(yōu)化，才能使電子工程設(shè)計者們設(shè)計出來的產(chǎn)品更加的穩(wěn)定。（3）防靜電設(shè)計。現(xiàn)階段，電子設(shè)計越發(fā)復雜且難以預計，因此需要科學地預防靜電。由于靜電會吸引周邊的電荷，對絕緣體造成破壞，因此在很大程度上降低了電子元件的敏感度，更嚴重者甚至燒毀電路元件。設(shè)計者們應(yīng)當注意到靜電所帶來的破壞性和災(zāi)難性，做到合理劃分靜電區(qū)，時刻注意清理電子元件和電路周遭的環(huán)境，讓電子元件和電路工作在一個良好的環(huán)境中，這在一定程度上需要設(shè)計者們更加多的投入。

4結(jié)語

篇9

機械電子工程專業(yè)俗稱機電一體化，是機械工程與自動化的一種，也是目前最具前景的一種技術(shù)方向。機械電子系統(tǒng)早已在我們的曰常生活中廣泛應(yīng)用。機械電子工程專業(yè)包括基礎(chǔ)理論知識和機械設(shè)計制造方法，計算機軟硬件應(yīng)用能力，能承擔各類機電產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計、制造、試驗和開發(fā)工作。機械電子不僅僅局限于機械制造某個固定的方向，它同時還受到該領(lǐng)域所有分支學科的影響。由此可見，它是一種系統(tǒng)性與整體性極強的一種技術(shù)。對它進行研究不僅要研究它本身，還有其他與之相關(guān)的一些專業(yè)技術(shù)。

1.1 機械技術(shù)

機械技術(shù)是機電一體化的基礎(chǔ)，機械技術(shù)的關(guān)鍵在于與一體化技術(shù)匹配。機電一體化技術(shù)是一種高新技術(shù)，與之結(jié)合能提升機電產(chǎn)品性能。

1.2 計算機與信息技術(shù)

其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計算機信息處理技術(shù)。

1.3 系統(tǒng)技術(shù)

系統(tǒng)技術(shù)即以整體的概念組織應(yīng)用各種相關(guān)技術(shù)，從整體和部分兩方面看出發(fā)，將總體細分為各個微小的部分。系統(tǒng)技術(shù)中尤為重要的就是接口技術(shù)，它實現(xiàn)了系統(tǒng)各部分的有機連接。

2.機械電子技術(shù)發(fā)展的背景

第二次工業(yè)革命以后，科學技術(shù)發(fā)展迅速，各國的科技在一定程度上都取得了進步。改革開放后，我國徹底打開了國門，與世界各國聯(lián)系緊密。在與世界各國的交流中，我國引進了外國先進技術(shù)以此發(fā)展本國科技，為機械電子技術(shù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。隨后我國教育發(fā)展顯著，我國國民的知識水平與學術(shù)素養(yǎng)普遍提高，為機械電子技術(shù)的發(fā)展提供了人才支持。20世紀90年代以來，黨和國家一直貫徹落實“科技興國，人才強國”戰(zhàn)略，鼓勵發(fā)展科技培養(yǎng)人才，為我國科技的發(fā)展提供了強大的資金支持與相應(yīng)的政策鼓勵，給機械電子技術(shù)的發(fā)展提供了不少的機遇。

3.機械電子技術(shù)的發(fā)展趨勢

機械電子技術(shù)是現(xiàn)代科技發(fā)展的產(chǎn)物，它伴隨著現(xiàn)代科技產(chǎn)生。隨著創(chuàng)新觀念的深入人心，機械電子技術(shù)也不斷的發(fā)展創(chuàng)新。與以往相比變得更加的智能化、人性化以及網(wǎng)絡(luò)化。

3.1 智能化

智能化是指機電產(chǎn)品應(yīng)該有一定的智能，使它能夠根據(jù)各種不同的情況進行科學判斷，判斷過后能夠?qū)@些問題進行進行相應(yīng)的處理。例如美的最新的物聯(lián)網(wǎng)“云空調(diào)”，能夠利用二維碼、溫濕度傳感器等能夠隨時隨地采集空調(diào)的動態(tài)信息，再通過射頻、WI-FI技術(shù)3G、Internet網(wǎng)絡(luò)將空調(diào)的信息實時進行傳遞，使得用戶能夠使用手機、iPad、電腦等設(shè)備對空調(diào)進行遠程狀態(tài)查詢與控制。初次之外還新增了手機遙控器，它集成了智能語音控制系統(tǒng)，讓控制空調(diào)也是種享受。未來手機遙控器還將集成溫、濕度等環(huán)境舒適度控制，實時顯示您身處環(huán)境的溫度、濕度，并會對您身處環(huán)境的舒適度進行評價，您可以根據(jù)反饋及時調(diào)節(jié)溫度和濕度，幫助您和家人監(jiān)控房間環(huán)境，呵護舒適健康。

3.2 人性化

機電產(chǎn)品的服務(wù)對象是人，所以它們應(yīng)該與人們的實際需求相連接。人們的行為動作往往表現(xiàn)了他們不同的心理活動或?qū)嶋H需求。機電產(chǎn)品應(yīng)該自此出發(fā)，更好的服務(wù)于人類。例如Iphone6S新增了3DTouch的功能，在屏幕下方增加了壓力感應(yīng)，從而可以檢測平時手指按壓屏幕的力度，然后系統(tǒng)可以識別到壓力強度，再給出相應(yīng)的選項。下面簡單介紹下在iPhone6S3DTouch操作的方法，以及設(shè)置選項。對于3DTouch功能而言，當然自家的應(yīng)用肯定都是率先支持這個功能的。只要用力按下屏幕上應(yīng)用圖標，就可以看到額外的功能選項，就好比在電腦上右鍵的選項功能。在使用3DTouch前，你自然需要先掌握如何開關(guān)調(diào)節(jié)它。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起和普遍發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)進入了我們的生活并發(fā)揮著重大的作用。網(wǎng)絡(luò)化是時展趨勢，因此我各種電子產(chǎn)品都趨于網(wǎng)絡(luò)化。智能手機的興起就是手機網(wǎng)絡(luò)化的一個重要體現(xiàn)，隨后出現(xiàn)的平板電腦以及家用電視機也日漸網(wǎng)絡(luò)化，這不僅為人們的生活提供了便利，也促進了信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。由此可見，發(fā)展網(wǎng)絡(luò)化是順應(yīng)時代潮流之舉。

4.機械電子技術(shù)的發(fā)展前景

互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為我們帶來了一個信息化時代，我們四周充斥著機電產(chǎn)品，它們占據(jù)了我們的生活。離開了它們我們就與世界脫節(jié)了。這種高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景是巨大的。他帶來了新的就業(yè)機會也帶來了新的經(jīng)濟增長點。手機的迅猛發(fā)展使得我國國產(chǎn)手機層出不窮，早先的小米、步步高到后來興起的華為。開始并不被國人看好，華為更被成為盜版“三星”。國人不屑的華為一直在上下求索，探尋自身的發(fā)展道路。隨后開辟國外市場，外國人甚至把華為視作高性能的好手機。為我國經(jīng)濟發(fā)展注入了新動力，這正印證了“科技是第一生產(chǎn)力”的說法。另外，與之相伴的一些企業(yè)例如富士康等也為就業(yè)者提供了不少就業(yè)機會，增加了不少的就業(yè)崗位，一定程度上降低了失業(yè)率，相對緩解了就業(yè)壓力。

5.結(jié)語

篇10

在科學技術(shù)不斷革新的今天，機械電子工程發(fā)展速度也在不斷的加快，但是現(xiàn)階段內(nèi)，世界各個國家都沒有明確定義機械電子工程，認識不夠統(tǒng)一；主要原因有還早呢多，首先是機械電子工程有著較快的發(fā)展速度，涉及到諸多的領(lǐng)域?qū)W科；其次是如果對定義進行明確設(shè)定，那么就會在很大程度上限制到機械電子工程的發(fā)展。還有很多問題產(chǎn)生于電子工程發(fā)展中，如今其朝著高集成和大容量的方向發(fā)展，但是又在不斷的減小體積，那么為了促使目標得到實現(xiàn)，就需要不斷革新技術(shù)。要合理檢驗電子工程設(shè)計方案，仿真分析也是必須要進行的。對于設(shè)計人員來講，需要充分考慮電子元件的工作環(huán)境，并且科學優(yōu)化設(shè)計方案，研究電路性能；靜電也會危害到電子工程的正常運行。因此，就需要將EDA技術(shù)應(yīng)用到電子工程設(shè)計中，促使電子工程獲得更好的發(fā)展。

2EDA技術(shù)概述

在機械工程電子工程設(shè)計中，必須要提的一種是EDA技術(shù)，它將編輯器件作為主要載體，能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模編程，而借助于硬件描述語言來進行編程。在應(yīng)用EDA的過程中，需要將一系列的高科技工具給利用過來，如計算機等，主要目的就是適配編譯和邏輯映射特定的目標芯片，以便促使有集成電子系統(tǒng)、專用集成芯片等生成。結(jié)合電子電路技術(shù)，逐漸發(fā)展起來了EDA技術(shù)，包括諸多個組成部件，如編譯器、綜合器、下載器和適配器等等。其中，綜合器的功能是轉(zhuǎn)換設(shè)計人員的設(shè)計文件，以便有系統(tǒng)門級電路描述形成，其主要發(fā)揮的是橋梁作用，有效連接了硬件和軟件；適配器則是將最終的下載文件給生成出來，并且在指定的器件當中安排。如今，在機械電子工程設(shè)計中，核心技術(shù)就是EDA技術(shù)，原因主要是EDA技術(shù)將HDL高級語言給運用了過來，可以公開利用本語言，并且有著較為廣泛的描述范圍，可以在較大程度上幫助機械電子工程設(shè)計，設(shè)計人員也可以比較容易的進行后期修改和保存；并且，借助于本語言，還可以自動在線升級現(xiàn)有的設(shè)計方案。此外，EDA技術(shù)的自動化程度比較高，能夠方便的完成仿真、糾錯等工作。

3電子工程設(shè)計要點

3.1仿真分析

要為了驗證分析機械電子工程設(shè)計方案的可行性，系統(tǒng)仿真和結(jié)構(gòu)模擬是必不可少的，借助于仿真分析的科學進行，可以保證在日后的實踐中順利應(yīng)用設(shè)計方案。而將EDA技術(shù)運用到仿真分析過程中，則可以從技術(shù)角度給予保障，可以將各個環(huán)節(jié)中的傳遞函數(shù)給利用起來，進行數(shù)學建模，對仿真系統(tǒng)進行構(gòu)建之后，就可以較好的推廣和使用機械電子工程系統(tǒng)設(shè)計方案，對設(shè)計人員提出的構(gòu)思和理論進行驗證，保證其是合理和可行的。在此基礎(chǔ)上，借助于EDA技術(shù)完成了仿真分析之后，還可以分析各個電路的實際結(jié)構(gòu)，同時分析電路結(jié)構(gòu)的正確性和性能指標，量化分析過程。通過大量的實踐研究表明，借助于這種仿真分析模式，在很大程度上提高了我國電子工程設(shè)計水平。

3.2優(yōu)化設(shè)計

通過優(yōu)化設(shè)計方案，可以保證更加穩(wěn)定和可靠的應(yīng)用電子元件，促使其容差和工作環(huán)境達到最優(yōu)化。如果將傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計方法應(yīng)用到實踐過程中，就無法全面科學的檢查分析實際容差和電子工程元件工作環(huán)境，無法全面勘查電子元件環(huán)境，容易有不同方面的漏洞出現(xiàn)于設(shè)計方案中，這樣就無法保證電子元件的容差和工作環(huán)境溫度符合相關(guān)要求。而將EDA技術(shù)運用過來，則可以有效優(yōu)化設(shè)計方案，原因就在于其可以分析計算電子方案環(huán)境，依據(jù)獲得的電子元件的環(huán)境溫度等數(shù)值資料，來優(yōu)化設(shè)計方案，只有這樣，方可以保障其能夠可靠安全的工作。

3.3對機械結(jié)構(gòu)中的靜電有效預防

結(jié)合設(shè)計方案，促使其功能需求得到滿足的結(jié)構(gòu)即為機械結(jié)構(gòu)，如今，科學技術(shù)不斷地革新，集成電路設(shè)計難度較高，且更加復雜，那么就需要科學防治靜電。電子元件會在較大程度上受到靜電的破壞作用，因為靜電電廠會吸引周邊電荷，從而對絕緣體造成破壞作用，在較大程度上降低電子元件敏感度，甚至還會燒毀集成電路，影響到電子產(chǎn)品的正常使用；因此，工作人員就需要科學防護靜電，合理劃分防靜電工作區(qū)域，定期經(jīng)常的清理操作空間，促使其清潔程度符合要求，這樣靜電發(fā)生概率方可以得到顯著降低。為了更好的檢測電子工程故障，需要有機結(jié)合智能故障檢測和傳統(tǒng)故障檢測，互相配合和驗證，增加電子技術(shù)方面的投入成本，促使電子工程檢測技術(shù)水平得到提高，電子元件和電路也可以更好的適應(yīng)環(huán)境。

4結(jié)語