机电一体化的智能化发展现状与趋势

  赋予机电一体化产品以某种程度的智能是机电一体化永恒的追求目标,专家系统、人工神经网络等已在许多领域取得了突破,其成果不断地应用到机电一体化产品上来,并且,机电—体化产品智能化的途径多种多样,体现在以下几方面:

  a)模糊逻辑控制技术

  模糊逻辑是人工智能的一个子系统,是一种通过模仿人的思维方式来展示不精确信息的方法和工具。目前模糊控制系统已有相当广泛的应用,日本公司为日本仙台市地铁系统开发的模糊控制系统,使列车在起动和停车时,顾客不再需要拉着把手,即使站着也不会由于惯性而前仰后合。

  b)专家系统技术

  专家系统是一种问题不解的智能软件系统,在某一专业领域内,它把有关的经验和知识表示成计算机能够接受和处理的符号形式,采用专家的推理方法和控制策略,聚集该领域里只有专家才能解决的问题并达到专家级水平。虽然专家系统所体现的智能有很大的局限性,但在局部领域的应用还是相当成功的。各种数控机床中融入加工专家系统可显著提高机床加工的智能化水平。

  c)人工神经网络系统

  人工神经网络系统简称为ANS。ANS是由大量的同时也是最简单的处理单元,广泛地相互连接而形成的复杂网络系统,是一个高度复杂的非线性系统。ANS具有很高的自适应能力;高度的容错能力;很强的计算能力以及自组织能力,可进行并行处理,并且可用数字或模拟两种方式实现,从而更接近于神经网络的工作方式。ANS特别适用于处理需要同时考虑许多因素条件的不精确和模糊的信息处理问题。目前,ANS在语音识别的分类、聚类和音素识别中取得了令人欣喜的成果,基于ANS的汉语声调识别,对于非特定人的所发声识别达到了99%以上的正确率。在模式识别方面,ANS已成功用于手写字符的识别;汽车牌照的识别;指纹识别等。ANS随着技术研究的不断深入以及神经元芯片和智能计算机不断取得进步,渴望在声觉和视觉上取得突破性的进展,到时有望用人造眼睛和耳朵来武装机电一体化产品。

  d)智能工程

  智能工程是一门关于知识的自动化处理和应用的新科学,有的文献也称为知识工程,其研究目标是关于知识的表示、获取、保存、变换、运用的理论方法及实现技术,相对于数值处理和信息处理知识处理是更高层次的一门技术。这里所说的知识包括经验性知识。从一定意义上看,知识代表了智能,智能工程所研究的知识处理领域比专家系统更广,其目的在于利用智能化的计算机去解决实际问题;而不同于使计算机具有更多智能的人工智能,智能工程在设计和制造亦即基于知识的设计和制造的兴起,将使得机电一体化产品设计更加科学与完善。

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