esb世博网智能机械发展与未来摘要：智能机械是机械发展的前沿领域，可以说它的出现使机械发展的历史跨越了一座里程碑。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特性。本文介绍了智能机械及某些应用，并对智能机械的前景做出了展望。关键词：智能机械?发展 未来趋势正文机械是机器和结构的总成。机构是用来传递与变换运动和力的可动装置。至于机器则都是根据某种使用要求而设计的执行机械运动装置 ，可用来传递和变换能量物料和信息。机械是伴随人来社会的不断进步逐渐发展与完善的。机械的发展促进人类社会的不断进步。通过几次工业革命，从古代的原始工具到近代的复杂机械，再逐步发展为现代的智能机械，人类所有的生活与活动都已经离不开机械。机械已经成为现代社会生产和服务的重要因素。可以说世界机械的发 展史就是社会不断进步人类不断超越自己的一个见证，是人类不断探索新的领域的发展史，是人们不断解决新问题的发展。智能机械学是一门高度交叉学科，涉及机械电子计算机、自动控制、人工智能、生物以及人类学等众多领域；智能机械技术是多种学科综合发展的成果，代表高技术前沿，应用不断扩大；智能机械的特征:(1) 多信息感知与融合；(2) 知识表达、获取、存储和处理(主要是识别、推理与决策)；(3) 联想记忆；(4)自治控制，即自相似、自学习、自适应、自组织、自维护； 智能机械是相对于传统机械定义的，传感器、制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。制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特性变化作出合理的反应，能直接将控制器输出的信号变为结构的应变或位移。 １）智能结构，就是在基体中嵌人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，从而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，系统等组成，目前的应用主要是在智能控制、智能诊断和智能修复等方面，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面的研究很活跃。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。第一代智能机械：可编程、示教再现功能，已经商品化实用化；所谓示教，即由人教机器运动的轨迹、停留点位、停留时间，机器依照人教的行为、顺序、速度重复运动，即再现。手把手示教：喷涂机器人，控制面板重复；第二代智能机械:装备一定的传感装置，能获取作业环境、操作对象的简单信息，通过计算机处理、分析，能做出简单推理，对动作进行反馈；如焊接机器人的焊缝自动跟踪技术：焊枪按示教位置运行，要求焊接位置非常准确；受热等其他原因，被焊接位置变形，需要能自动跟踪焊缝；传感器感知焊缝位置，反馈控制修正焊枪位置偏差，自动跟踪焊缝。第三代智能机械：高度自适应的自治机器人，具有多种感知功能，可进行复杂的逻辑思维、判断决策，在作业环境中可独立行动，感知自身状态：位置，自身是否故障；感知外界状态：道路，协作机器人距离、相互作用力等；根据内外信息综合处理，进行逻辑推理、判断、决策，在变化的内、外环境中自主决定自身行为。不同应用领域内的智能机械：工业机器人：弧焊机器人，点焊机器人，装配机器人，喷涂机器人，搬运机器人，抛光机器人，切割机器人，数控机器人；农业机器人：嫁接机器人，采摘机器人，移栽机器人，施肥机器人，喷药机器人，除草机器人，收割机器人，果实分拣机器人，自动挤奶机器人；服务机器人：礼仪接待机器人，医用辅助机器人，助残机器人（道盲），清洗机器人，建筑机器人；特种机器人：排爆机器人，水下机器人，空间机器人，微型机器人；拟人机器人：模仿人的动作、表情，一定智能。虽然智能机械有非常广泛的应用范围与无可限量的发展前景，但由于它是新兴的学科门类，因此也具有一些软肋。首先，成本高昂。智能机械由于采用了大量高科技元件，制作成本比较高，而且其组装工艺的愈加精湛也会使其成本增高esb世博网。这大大的限制了智能机械的应用范围，影响了智能机械的推广普及。难以形成规模化生产，就无法创造规模化效益。而且，由于智能机械自动化程度很高，依靠人力监管其运作不仅效率低而且不符合智能机械的发展趋势。然而由于智能机械一般自成体系，很难用一种统一的应用软件加以管理，往往是一套设备配一种软件，所以设计制作成本很高。因此，智能机械往往是企业为了宣扬其品牌而作的一桩“赔本买卖”。也就是说，智能机械本身不赚钱，甚至入不敷出的，但由此产生的品牌效应可以使企业在其他产品的销售上取得好的业绩，这本身也影响了智能机械的普及与推广。其次，较易损坏esb世博网。智能机械系统庞大，各部件本身精密细致esb世博网，连接精巧繁多，因此对于一部智能机械来说出一个小错误的概率是比较高的，这个错误无论大小，总会对整个机械的运行情况有影响，因此智能机械在实际应用中的表现不能达到像传统机械那样的经久耐用，换言之，使用寿命不高。再次，维修困难。智能机械种类繁多，形态各异，驱动软件与设备各不相同，缺乏统一的标准。一旦某个零件失效，基本上只能去找原配厂家。无法做到生产规格的规范化，就无法形成产品的共通性，相应配套产品（比如替换零件）的研制就会比较困难，生产这类产品的厂家就会比较少，直接的后果就是很难找到可以替换的零件，这也影响了智能机械的推广应用。机械的发展在椎动人类社会的发展，但是在提高人类物质文明和生活水平的同时，也对自然环境起了重大的破坏作用，人们已经认识到这一点。其破坏主要表现在机械文明中的空气污染、噪音污染、水污染以及机械文明中的人际问题和能源问题等。随着科学技术的深入发展，降低耗能、保护环境 、高精度、高性能的各类机械产品不断涌现，微型机械将会普及应用。21世纪机械的发展方向主要表现在(1)以太阳能和核能为代表的没有污染的动力机械将会出现并投入使用，燃氢发动机驱动的汽车将会行驶在公路上。(2)载人航天技术更加成熟，人类可以乘坐宇宙飞船 登陆火星月球等。(3)高精度、高效的自动机床、加工中心更加普及，CAD\CAPP\CAM系统更加完善，彻底实现无图纸加工许多行业将摆脱传统的加工设计制作观念 (（4）微型机械将会应用到医疗军事等领域 。( 5) 机器人的出现，在一些危险的或人类不能到达的领域将会有更多的机器人代替人工作，以确保人的安全。 (6) 绿色机械将会取代传统机械，设计方法将会智能化，大量工程设计软件将取代人工设计与计算过程 。(7) 民用生活机械进入家庭，机器更加先进，非金属材料和复合材料在机械中应用日益广泛。文献[1]马少平、朱小燕编著.人工智能.清华大学出版社.2004.8?[2]郑甲红、朱建儒、刘喜平编著.机械原理.机械工业出版社.2011.[3].?朱玉章.未来智能机械[J].军事世界.2003.10.32?[4].?谭定忠，王启明，李金山，李林.清洁机器人研究发展现状[J].机械工程师.2004.6.9-11?

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