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智能化工程机械发展现状分析

来源:陕西聚力采矿设备有限公司 发布时间:2020-06-30 点击次数:

     针对智能工程机械存在的问题,研究了智能工程机械的发展现状和关键技术,即电液比例控制技术、状态监测与故障诊断技术、自动变速器技术、卫星定位技术等,并对机群在施工过程中的智能控制进行了总结。机械工业的智能化不仅可以减少人类的体力劳动,而且可以代替人类的脑力劳动,从而实现机械和脑力劳动的自动化。智能工程机械和机群智能化建设是机械工程的未来发展方向,具有巨大的市场空间和广泛的工业需求。

     1大纲

     自动化工程机械可分为三大类:远程控制工程机械、可编程控制项目机械和智能工程机械。遥控作业工程机械常用于危险或难以进入工作环境,如水下、高温、高压、核辐射等环境,由操作者通过遥控完成作业任务。可编程控制项目机械通过改变机械的控制程序来完成不同的任务。可编程控制项目机械适用于结构化环境下的工作。一旦外部施工环境和施工对象发生变化,就需要重写控制程序。目前,大多数自动化项目机械都是可编程的。智能工程机械不需要操作者的参与,通过安装各种复杂的传感器获取环境信息,具有自感知、自主决策、自动控制等功能。

     工程机械的智能化是将智能技术应用于工程机械,将信息技术、计算机技术和控制技术等高新技术集成到机械工程中,以提高工程机械的可操作性、稳定性和舒适性,提高工作效率,向智能化方向发展。智能工程机械涉及机械、电气、液体、声学、光学和化学等学科。结合计算机技术、控制技术、微电子技术、传感器技术等多种技术,对机械进行内部信息处理。智能工程机械是一种智能机器人,目前还处于探索阶段,具有广阔的应用前景。

     1.1智能系统概述

     智能系统的定义:具有(或部分)人类智能并能模拟(或部分模拟)人类智能的系统称为智能系统。其特点是:(1)多信息感知与融合;(2)正确识别、推理与决策;(3)联想记忆;(4)自主控制,即自相似性、自学习、自适应、自组织、自维持;(5)容错。当然,就先进的智力形式而言,存在着信念、意图、爱、厌恶、真诚、承诺等理性和情感因素,这些因素在目前的人工智能系统中仍然难以实现。工程机械智能系统一般由三部分组成:获取环境信息的传感器、对传感器获取的信息的理解和判断以及控制实际运行的执行器。

     例如,当挖掘一个破碎的岩石刚刚爆炸,操作的对象是一个破碎的积累。传感器必须用于获取三维信息,如破碎堆积的堆垛情况以及如何将信息从对象和自身(智能建筑机器人)中分离出来的方法。掌握破碎存款的积累状况,了解自己对环境的认识,然后根据计算机和其他存储的知识,了解如何进行实际有效的工作,或制定作业计划,最后,计算机通过执行器发出指令进行实际操作。然而,由于机械工程的对象是自然,因此很难有一个适合智能建筑机器人的环境。地基条件软、硬,含水量和渗透性随场地的变化而变化。特别是,岩石的颗粒尺寸不一定很大,而且含有刚刚爆炸和破碎的大型矿床。

     搬石头很难。在进行挖掘或装卸作业时,工作环境随时会发生变化。也就是说,这些作业不仅没有达到预先定制的作业周期,而且还需要在作业前频繁地更改作业计划。也就是说,智能建筑机器人一旦开始工作,就必须使用另一个传感器来控制操作,当遇到硬岩或由于外部干扰而无法跟踪目标轨道时,需要基于知识库和自律的一系列动作来改变操作计划。

     1.2智能技术的现状和前景就当前科学技术水平而言,智能技术在各个领域的应用主要体现在先进计算机技术、精密传感技术、智能控制技术、互联网技术、无线遥控技术、GPS导航定位技术等方面的综合应用。为了优化工作环境,降低劳动强度,保证工作质量,提高生产效率。此外,还可以完成一些人力力所不及的作业。同时,提高了设备自身的自觉性和适应性,降低了运行成本,延长了使用寿命。所有行业对智能技术的应用和尝试都有不同的程度和范围。随着经济结构调整的深入和经济模式的转变,智能技术水平将不断提高和成熟,智能的优势将得到广泛的体现,其应用范围将继续扩大。展望未来,到本世纪中叶,信息科技、生命科技、系统科技等高新技术将有可能以认知科学为中心,形成智能(认知)科技群体。如果真正实现这一目标,人类社会的经济、文化、科技将产生更大的飞跃,人类文明必将达到一个新的高度。