智半岛体育机械能机械论文

　　半岛体育机械要：智能机械在现实生活中应用越来越广泛，随着工业水平的提高，智能机械的应用已经渗透到生产和生活中的方方面面。特别是智能机械在航空航天方面的应用为人类在外太空的探索做出了不可估量的贡献。在这辉煌的背后有着曲折的发展历程，通过对智能机械发展的关注，了解智能机械的发展历程。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半岛体育机械。智能机械发展技术发展正文：一、智能机械的起源：1952年，美国帕森斯公司制成第一台数字控制机床，1962年，美国本迪克斯公司首次在数控铳床上实现最佳控制（ACO）。1967年，美国的福克斯首次提出机构最优化概念，英国莫林斯公司根据威廉森提出的柔性制造系统的基本概念研制出“系统24”。1976年，日本发那科公司首次展出有四台加工中心和一台工业机器人组成的柔性制造单元。而这一时期，最重要的发明无疑是电脑，电脑的出现并运用到生产中，是机械的生产效率，精确度提高到了一个前所未有的高度。机械结构的振动半岛体育机械、噪声、疲劳、损伤、断裂、破坏以及环境的自适应性，影响机械及运载器的安全、可靠、舒适、节能、省料这是机械设计的主要问题。自有机械以来，机械都是按照力学原理设计的，没有生命、没有智能，因此环境变化与人为因素会使机械的运行难以预测，可能导致机械损坏，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，设计者往往采用保守设计，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。因此，为了减少上述不利影响，即减小尺寸与重量来降低能耗，增加机械的有效载荷，必须对机械的构造做出重大改进，或者是附加一些设备（可以不是机械或机构）。由此智能机械应运而生。二、智能机械的原理：相对于传统机械定义的，目前还没有智能机械的严格统一的定义，但各类说法大体相同。下面列出三种对智能机械所具有的基本结构的解读：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。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中枢，智能结构的控制器集成于结构之中，其控制对象是结构本身。控制器应具有很强的鲁棒性、实时性和在线性。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些特性。而恰恰是这些特性使智能机械在高科技领域中占有一席之地，成为众人瞩目的焦点。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。三、发展时期20世纪80年代以来，智能机械的研究活动越来越受到重视。为了提示智能的有关原理，研究者们相继对问题求解、博弈、定理证明、程序设计、机器视觉、自然语言理解等领域的课题进行了深入研究。1）世界智能机械发展美国是现代智能机械的诞生地，早在1962年就研制出世界上第一台工业智能机械，比起号称智能机械王国的日本起步至少要早五六年。经过30多年的发展，美国现已成为世界上的智能机械强国之一，基础雄厚，技术先进。综观它的发展史，道路是曲折的，不平坦的。由于美国政府从60年代到70年代中的十几年期间，并没有把工业智能机械列入重点发展项目，只是在几所大学和少数公司开展了一些研究工作。对于企业来说，在只看到眼前利益，政府又无财政支持的情况下，宁愿错过良机，固守在使用刚性自动化装置上，也不愿冒着风险，去应用或制造智能机械。加上，当时美国失业率高达6.65％，政府担心发展智能机械会造成更多人失业，因此不予投资，也不组织研制智能机械，这不能不说是美国政府的战略决策错误。70年代后期，美国政府和企业界虽有所重视，但在技术路线上仍把重点放在研究智能机械软件及军事、宇宙、海洋、核工程等特殊领域的高级智能机械的开发上，致使日本的工业智能机械后来居上，并在工业生产的应用上及智能机械制造业上很快超过了美国，产品在国际市场上形成了较强的竞争力。进入80年代之后，美国才感到形势紧迫，政府和企业界才对智能机械真正重视起来，政策上也有所体现，一方面鼓励工业界发展和应用智能机械，另一方面制订计划、提高投资，增加智能机械的研究经费，把智能机械看成美国再次工业化的特征，使美国的智能机械迅速发展。80年代中后期，随着各大厂家应用智能机械的技术日臻成熟，第一代智能机械的技术性能越来越满足不了实际需要，美国开始生产带有视觉、力觉的第二代智能机械并很快占领了美国60％的智能机械市场。尽管美国在智能上走过一条重视理论研究，忽视应用开发研究的曲折道路，但是美国的智能机械技术在国际上仍一直处于领先地位。其技术全面、先进，适应性也很强具体表现在：（1）性能可靠，功能全面，精确度高；（2）智能机械语言研究发展较快，语言类型多、应用广，水平高居世界之首；（3）智能技术发展快，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、汽车工业中广泛应用；（4）高智能、高难度的军用智能机械、太空智能机械等发展迅速，主要用于扫雷、布雷半岛体育机械、侦察、站岗及太空探测方面。（2）中国智能机械发展史我国已在“七五”计划中把智能机械列人国家重点科研规划内容，拨巨款在沈阳建立了全国第一个智能机械研究示范工程，全面展开了智能机械基础理论与基础元器件研究。十几年来，相继研制出示教再型的搬运、点焊、弧焊、喷漆、装配等门类齐全的工业智能机械及水下作业、军用和特种智能机械。目前，示教 再 现型智能机械技术已基本成熟，并在工厂中推广应用。我国自行生产的智能机 械 喷漆流水线在长春第一汽车厂及东风汽车厂投入运行。1986 年 3 月开始的国 家 863 高科技发展规划已列入研究、开发智能智能机械的内容。就目前来看，我 们应从 生产和应用的角度出发，结合我国国情，加快生产结构简单、成本低廉的 实用型 智能机械和某些特种智能机械。社会主义制度的优越性决定了智能机械能 够充分 发挥其长处。它不仅能为我国的经济建设带来高度的生产力和巨大的经济 效益， 而且将为我国的宇宙开发、海洋开发、核能利用等新兴领域的发展做出卓 越的贡 献。 四、智能机械的发展前景 智能机械可能会向以下几个方面发展：模糊处理、并行化、神经网络和机器 情 感。目前，智能机械的推理功能已获突破，学习及联想功能正在研究之中。下 一 步就是模仿人类右脑的模糊处理功能和整个大脑的并行化处理功能。人工神经 网 络是未来智能机械应用的新领域，未来智能计算机的构成，可能就是作为主机 的 冯•诺依曼机与作为智能外围的人工神经网络的结合。研究表明：情感是智能 的一 部分，而不是与智能相分离的，因此智能机械领域的下一个突破可能在于赋 予 计 算机情感能力。情感能力对于计算机与人的自然交往至关重要。智能机械 一直处 于计算机技术的前沿，智能机械研究的理论和发现在很大程度上将决定计 算机技 术的发展方向。由于计算机芯片的微型化已接近极限。人们越来越寄希望 于全新 的计算机技 术能够带动智能机械的发展。 随着科学技术的深入发展，降低能耗、保护环境、高精度、高性能的各类机 械 产品将不 断涌现，微型机械将会普及应用。21 世纪的机械发展方向主要表现： 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，人类乘坐宇宙飞船登陆火星、月球和其他星 球， 甚至 可以实现太空旅行和其他星球居住。 (3)高精度、高效率的自动机床、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。机械制造业将摆脱传统的设计、制 作观念。 ( 4)微型机械将会应用到医疗和军事领域，人工智能机械将会大量出现。 (5) 绿色机械(不污染环境的报废机械又称为绿色机械)将会取代传统机 械，设 计方法智能化， 大量工程设计软件取代人工设计与计算过程。 ( 6)民用生活机械进入家庭，兵器更加先进， 非金属材料和复合材料在机 器 中的应用日益广泛。 总之，未来的智能机械在能源、材料、加工制作、操纵与控制等都会发生很 大 变革。未来机械的种类更加繁多，性能更加优良，将会使人类生活更加美好！ 参 考文献： [1] 陶治编著.话说智能机械.内蒙古大学出版社.2000.9 [2] 刘进长、辛健成编著.智能机械世界.河南科学技术出版社.2000.6 [3] 渡边茂主编.产业智能机械应用.机械工业出版社.1986.5 [4] 周远清、张再兴、许万雍等编著.智能智能机械系统.清华大学出版社.1989.8 [5] 周新伦、关绮玲编著.智能机械.复旦大学出版社.1994.8 [6] 马少平、朱小燕编著.人工智能.清华大学出版社.2004.8 [7] Chaochang Chiu Learning Path Planning Using Genetic Algorithm Approach 1999 [8] JAIN A K Fundamental of Digital Image Processing 1996 [9] 王灏.毛宗源 机器人的智能控制方法 2002 [10] Li Tsai-Yen.Hsu Shu-Wei An Intelligent 3D User Interface Adapting to User Control Behaviors 2004 15.Nobuto Matsuhira.Hiroyuki Bamba.Makoto Asakura The development of a general master arm for teleoperation considering its role as a man-machine interface 1994(4)