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智能化工程機械發展現狀分析

來源:陜西聚力采礦設備有限公司 發布時間:2020-06-30 點擊次數:

     針對智能工程機械存在的問題,研究了智能工程機械的發展現狀和關鍵技術,即電液比例控制技術、狀態監測與故障診斷技術、自動變速器技術、衛星定位技術等,并對機群在施工過程中的智能控制進行了總結。機械工業的智能化不僅可以減少人類的體力勞動,而且可以代替人類的腦力勞動,從而實現機械和腦力勞動的自動化。智能工程機械和機群智能化建設是機械工程的未來發展方向,具有巨大的市場空間和廣泛的工業需求。

     1大綱

     自動化工程機械可分為三大類:遠程控制工程機械、可編程控制項目機械和智能工程機械。遙控作業工程機械常用于危險或難以進入工作環境,如水下、高溫、高壓、核輻射等環境,由操作者通過遙控完成作業任務。可編程控制項目機械通過改變機械的控制程序來完成不同的任務。可編程控制項目機械適用于結構化環境下的工作。一旦外部施工環境和施工對象發生變化,就需要重寫控制程序。目前,大多數自動化項目機械都是可編程的。智能工程機械不需要操作者的參與,通過安裝各種復雜的傳感器獲取環境信息,具有自感知、自主決策、自動控制等功能。

     工程機械的智能化是將智能技術應用于工程機械,將信息技術、計算機技術和控制技術等高新技術集成到機械工程中,以提高工程機械的可操作性、穩定性和舒適性,提高工作效率,向智能化方向發展。智能工程機械涉及機械、電氣、液體、聲學、光學和化學等學科。結合計算機技術、控制技術、微電子技術、傳感器技術等多種技術,對機械進行內部信息處理。智能工程機械是一種智能機器人,目前還處于探索階段,具有廣闊的應用前景。

     1.1智能系統概述

     智能系統的定義:具有(或部分)人類智能并能模擬(或部分模擬)人類智能的系統稱為智能系統。其特點是:(1)多信息感知與融合;(2)正確識別、推理與決策;(3)聯想記憶;(4)自主控制,即自相似性、自學習、自適應、自組織、自維持;(5)容錯。當然,就先進的智力形式而言,存在著信念、意圖、愛、厭惡、真誠、承諾等理性和情感因素,這些因素在目前的人工智能系統中仍然難以實現。工程機械智能系統一般由三部分組成:獲取環境信息的傳感器、對傳感器獲取的信息的理解和判斷以及控制實際運行的執行器。

     例如,當挖掘一個破碎的巖石剛剛爆炸,操作的對象是一個破碎的積累。傳感器必須用于獲取三維信息,如破碎堆積的堆垛情況以及如何將信息從對象和自身(智能建筑機器人)中分離出來的方法。掌握破碎存款的積累狀況,了解自己對環境的認識,然后根據計算機和其他存儲的知識,了解如何進行實際有效的工作,或制定作業計劃,最后,計算機通過執行器發出指令進行實際操作。然而,由于機械工程的對象是自然,因此很難有一個適合智能建筑機器人的環境。地基條件軟、硬,含水量和滲透性隨場地的變化而變化。特別是,巖石的顆粒尺寸不一定很大,而且含有剛剛爆炸和破碎的大型礦床。

     搬石頭很難。在進行挖掘或裝卸作業時,工作環境隨時會發生變化。也就是說,這些作業不僅沒有達到預先定制的作業周期,而且還需要在作業前頻繁地更改作業計劃。也就是說,智能建筑機器人一旦開始工作,就必須使用另一個傳感器來控制操作,當遇到硬巖或由于外部干擾而無法跟蹤目標軌道時,需要基于知識庫和自律的一系列動作來改變操作計劃。

     1.2智能技術的現狀和前景就當前科學技術水平而言,智能技術在各個領域的應用主要體現在先進計算機技術、精密傳感技術、智能控制技術、互聯網技術、無線遙控技術、GPS導航定位技術等方面的綜合應用。為了優化工作環境,降低勞動強度,保證工作質量,提高生產效率。此外,還可以完成一些人力力所不及的作業。同時,提高了設備自身的自覺性和適應性,降低了運行成本,延長了使用壽命。所有行業對智能技術的應用和嘗試都有不同的程度和范圍。隨著經濟結構調整的深入和經濟模式的轉變,智能技術水平將不斷提高和成熟,智能的優勢將得到廣泛的體現,其應用范圍將繼續擴大。展望未來,到本世紀中葉,信息科技、生命科技、系統科技等高新技術將有可能以認知科學為中心,形成智能(認知)科技群體。如果真正實現這一目標,人類社會的經濟、文化、科技將產生更大的飛躍,人類文明必將達到一個新的高度。

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