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人工智能在机械设计制造及其自动化中

的应用

摘要：随着技术的升级和不断改造，机械设计制造及其自动化的传统化发展

已经很难适应当前快速发展的经济社会需求。而人工智能技术的注入，将能有效

地推动机械制造和自动化的配套技术体系全方面创新和有效发展，从而使传统制

造业转型升级，焕发生机。机械制造业作为主要的经济支柱产业，也得到了迅速

发展和进步，并以惊人的速度不断发展和完善。为了实现机械设计制造及其自动

化水平的全面提升，就需要将人工智能等应用到其中，也就为机械制造行业的发

展提供动力，也就使得行业的发展速度大大提升。

关键词：人工智能；机械设计制造及其自动化；应用

1人工智能的学科范畴与基本内涵

人工智能是一个多学科领域互相融合、协同发展的技术领域，各门类学科作

为人工智能的基本科学支持，通过将制造、装配等具体问题和人工智能的基本成

果进行结合，不断拓宽其在自然语言、智能有哪些信誉好的足球投注网站、知识获取和复杂系统等方面的

研究范畴，最终实现在生产生活中常见到的智能服务，如智能控制、专家系统、

黑灯工厂等。哲学、认知科学、数学、神经生理学、计算机科学等学科领域内的

发展是实现人工智能的基础。如通过哲学，确定生产系统中以人为中心的设计规

划理念，通过数学中微分、离散等知识抽象出具体问题中的相互关系，通过神经

心理学确定人工智能的基本学习规则和方法，最后计算机科学作为载体，运用计

算机技术在虚拟端实现智能装备的训练和调试。自然语言处理、智能有哪些信誉好的足球投注网站、机器

学习等研究领域是在基础学科的支撑下，结合现实问题所研究出来的，其是实现

在基础学科和智能应用服务之间的连接关系，根据智能服务要满足的具体功能，

其借助计算机语言，智能算法等对具体问题进行数学描述，对数据记性提取和整

理。

2人工智能在机械设计制造及其自动化中的应用

2.1计算机辅助设计的智能化分析

智能CAD的应用是机械制造中人工智能的一个应用实例,传统机械制造行业

中CAD技术的应用是设计产品和进行参数设计的重要途径之一，进行点线之间的

联合关系的确定性工作来进行产品的设计等。而智能CAD技术的应用则是结合了

专家系统、神经网络算法等进行相关工作领域的收集和提升，对生产过程中产生

的问题进行过程分析,并把它们编写成计算机语言,在产品设计和制造过程中。如

有问题可以用计算机协助解决好相关的工作问题，提出优质的解决方案。神经网

络算法则是利用了人工神经元的特殊性进行产品设计和相关制造过程中的非线性

关联的断点数据，使得机械性和自动组合的能力大大增加。在当前的智能CAD技

术的应用中已经将多项技术进行了融合和有效的发展，为机械设计制造及其自动

化的提升做出了保证。

2.2简化传统机械操作程序

现代化的机械设计制造简化了传统复杂的机械设计制造，使得整个生产流程

更为有序，在对机械操作流程规范化的同时，又简化了传统复杂的操作，为从业

人员的操作提供了便利。尤其是计算机等先进网络通讯技术和信息技术的应用，

只要提前将任务指令输入到生产机械中，便可利用相关功能来完成对应的任务指

令，高效实现了对机械设计制造的生产，还提升了生产速度，凸显了机械设计制

造的智能化和自动化水平，有效降低了出错率，安全事故出现频率也大幅度降低，

使机械设计制造始终处于优良的运行状态，进而增强了产品质量。

2.3工业机器人动作路径智能编程应用

随着工业机器人的技术与稳定性日趋成熟，多自由度机械臂广泛应用于焊接、

搬运、装配、喷漆、打磨、服务等领域，在出色地完成一个个复杂工作任务的同

时，用户对工业机器人的使用环境、用途、编程效率以及智能化程度有了越来越

高的追求。现有方法针对特定任务的工业机器人进行编程，所编写程序只适用于

该任务，当遇到相似任务时，需要重新进行编程，无法汲取原有编程经验，降低

编程效率。在这种形势下，工业机器人编程的自适应性、标准化以及路径点获取

的智能化是迫切解决的问题。而人工智能技术的应用，能真正有效的促进工业机

器人编程的智能化。例如，当利用工业机器人对铁路钢轨进行焊缝打磨时，现有

大多利用人工示教编程的方法，实现规划机器人打磨运动的路径轨迹。该方法对

操作者有较高要求，且难以控制钢轨的打磨质量。但引入人工智能技术后，工作

机器人则能实现自动编程技术，通过一系列的传感器获取钢轨的表面位置，通过

算法实现路径规划，生成工业机器人运动轨迹，大大减少用户针对不同类型钢轨

的编程时间，提高工作效率，从而实现工业机器人编程的自适应性。