人工智能在机械领域的应用

1、人工智能在机械领域的应用摘要：论述了人工智能在机械设计、机械制造、机械电子、机械检查中的应用及其方法。关键词：人工智能机器中图分类编号： TP18应用程序nofartificialintelligenceinthemechanicalSystem公司abstract : thisparementydiscussestheartificialintelligenceinthefieldofmechanicalapplication，including mechanical design mechankeywords : artificialintelligencemechanicalsystem

2、0前言人工智能是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学、哲学等多门学科相互渗透发展的综合性学科。 机械系统是广义的概念，是由各个机械的基本要素组成，完成必要的动作，实现机械能的变化，代替人类劳动的系统。 在实际机械领域，应用于人工智能机械产品的设计、技术制定、生产管理、故障诊断等。1人工智能在机械领域的应用1.1机械设计机械设计1-2实际上在一个模型的综合和分析过程中，包括大量的计算、分析、图纸等数值计算型工作，需要多方面的知识和丰富的实践经验，多元综合，最终进行最佳设计。 在实际设计中，很难用数值计算方法建立正确的数学模型，但现行的CAD系统对这一部分的工作束手无策。 这要求

3、CAD/CAM系统具有智能性，将计算机从数值处理扩展到非数值处理，使机械设计过程自动化，包括知识和经验的整合、推论和决策，减少专家在设计过程中因个人因素造成的不足。1.2机械制造在机械生产制造3-4中，首先确定生产计划，制定生产计划，是从各种要素的组合中，选择满足所有制约条件的最佳解。 这很难用数学模型正确地表现出来。 如果引进人工智能技术，就能使生产计划自动化、智能化。 智能系统可估计适当目标，且可构建尝试实现目标的操作序列。 近年来，计算机集成加工系统(CIMS )和柔性加工系统(FMS )发展迅速。1.3机械电子机械电子系统5结构简单，零件和运动零件少，性能高，但系统内部结构复杂。 传统

4、的数学分析方法严格准确，但只能应用于比较简单的系统，只能给这些复杂的系统提供数学解析公式，只能通过操作完成。 智能处理基于知识信息进行推论和学习，包括复杂性、不确定性、模糊性，一般不存在已知算法的传统数学公式化方法，对无法用解析数学方法解决的问题，人工智能提供了新的解决方法。 由人工智能建立的系统通常使用两种类型的方法：神经网络和模糊推理系统。1.4机械系统故障诊断故障诊断6-7是根据几个异常现象，根据一定的规律，推断发生原因，确定机器的故障位置。 其中包括故障监视、故障分析和决策三个方面。 但从现象推断原因是一个复杂的推理过程，根据保养保证人多年积累的实际经验，能得到正确的结论，因此将人工智

5、能方法应用于机械故障诊断，发展智能机械故障诊断技术，是机械故障诊断的新途径。 应用于机械故障的各种人工智能诊断方法和理论，主要包括专家系统、人工神经网络、模糊集合理论等。2人工智能在机械领域的应用方法2.1专家系统专家系统8是智能计算机程序，使用知识和推理程序来解决只有专家才能解决的复杂问题。 专家的系统框架主要由五部分组成：知识库、综合数据库、推理器、用户界面和系统输出。2.2人工神经网络人工神经网络9-10是一种模拟的生物激励系统，通过神经网络输出一系列输入。 在此，输出和输入都是标准化的量，输出是输入的非线性函数，其值根据连接每个神经元的权重而变化，从而获得期望的输出值。2.3模糊集合理

6、论人类在认知世界中包含很多不确定的情况下，必须对得到的信息进行一定的模糊处理，以降低问题的复杂性。 模糊理论11-12是一种模糊化古典集合理论，导入语言变量和近似推理的模糊逻辑，是一种具有完整推理体系的智能技术。 一般的模糊系统结构与专家系统结构相似，由模糊知识库、模糊推理器、人界面等几个部分组成，模糊系统可以说是模糊理论和专家系统结构的结合。2.4启发式搜索遗传算法和模拟退火算法是近年来兴起的两种启发式搜索12-15。 遗传算法是一种基于达尔文自然进化论和孟德尔遗传变异理论解决复杂全局优化问题的仿生学算法，主要用于优化问题和机器学习。 模拟退火算法是一种基于蒙特卡洛迭代解法的启发式随机搜索算

7、法。 这是一个系统的高温熔化后，如果缓慢降温，系统就会达到基态，否则系统的冷却过快，系统的温度降低，系统的能量只能局部达到最小值，不能得到最小值，这一原理是目标函数3机械系统中人工智能的发展趋势人工智能中的四个主要工具在机械领域有一定的应用，但各有几个限度。 目前，由于一般有效的方法没有应用于机械系统的各个领域，混合智能呈现出新的发展趋势。参考文献1胡迎春、陈树勋.基于人工智能的机械系统多学科优化探讨J .现代制造工程，2004，05336311-132张志伟、芮延年、任芦丁.基于人工智能建设机械优化规划方法的研究J .苏州大学学报(工科版)，2004，05336548-1303陈超.人工智能

8、在制造业的应用J .机械设计和制造，2006，01335361-1634傅建中、陈子辰.加工误差补偿和人工智能J .机床和自动加工技术相结合，1996，1233365012-1511王琪的.探索机械电子工程学与人工智能的关系.科学技术传播，2012，01336014-115 .6李美华、韩大明、陆怀民.人工智能在机械故障诊断中的应用J .森林工程，2006，02336023-247人工智能在周利、馀愚.机械故障诊断中的应用J .可编程控制器和工厂自动化，2007，07336336.408邵剑平.人工智能在齿轮优化设计中的应用研究J .机电产品的开发和创新，2006，01336336-1119基于贾祥云.人工智能的机械液压系统故障诊断方法的研究J .科技传播，2010，07336508-910基于张小芹、王海芳、孙磊.神经网络和遗传算法的齿轮优化设计软件J .机械设计和制造，2010，No.23610:27-2911模糊集理论在金坝成友、杨海龙、王翠英.机械设计中的应用J .黑龙江科技信息，2004，103336412模糊集理论在张雅慧.机械设计中的应用J .化工之友，2007，01336304-513段国林、勘察建设中徐安平、张满囤.启发式及其在工程中的