智能化工程機械的發展現狀及關鍵技術研究

就工程機械智能化的問題, 本文對智能化工程機械的發展現狀及關鍵技術, 進行了研究
，即電液比例控製技術、狀態監測及故障診斷技術、自動變速技術
、衛星定位技術等，概述了施工過程的機群智能化控製。機械工業的智能化不僅可減少人類的體力勞動,而且更重要的是可替代人類的腦力勞動, 從而實現腦力勞動的機械化、自動化。智能化工程機械和機群智能化施工是工程機械的未來發展方向，具有巨大的市場空間與廣泛的行業需求。

關鍵詞：工程機械;機群 智能化 關鍵技術

1 概 述

自動化工程機械一般可以分成三類：遙控操作工程機械
、可編程控製工程機械和智能化工程機械。遙控操作工程機械經常被用於危險或人類難以進入的作業環境
，如水下
、高溫、高壓
、核he輻fu射she環huan境jing
，由you操cao作zuo者zhe通tong過guo遠yuan程cheng控kong製zhi完wan成cheng作zuo業ye任ren務wu。可ke編bian程cheng控kong製zhi工gong程cheng機ji械xie通tong過guo改gai變bian工gong程cheng機ji械xie的de控kong製zhi程cheng序xu，完wan成cheng不bu同tong的de任ren務wu。可ke編bian程cheng控kong製zhi工gong程cheng機ji械xie適shi合he在zai結jie構gou化hua環huan境jing下xia進jin行xing工gong作zuo，一yi旦dan外wai部bu施shi工gong環huan境jing和he施shi工gong對dui象xiang發fa生sheng變bian化hua
，則ze需xu要yao重zhong新xin編bian寫xie控kong製zhi程cheng序xu。目mu前qian絕jue大da多duo數shu自zi動dong化hua工gong程cheng機ji械xie都dou是shi可ke編bian程cheng的de。智zhi能neng化hua工gong程cheng機ji械xie不bu需xu要yao操cao作zuo人ren員yuan的de參can與yu，通tong過guo安an裝zhuang各ge種zhong複fu雜za的de傳chuan感gan器qi來lai獲huo取qu環huan境jing的de信xin息xi
，具ju有you自zi我wo感gan知zhi、自主決策、自動控製的功能。

工程機械的智能化, 就是將智能化技術應用到工程機械中, 用信息技術、計算機技術、控製技術等高新技術融入工程機械, 以提高工程機械的操縱性、平穩性、舒適性, 提高工作效率, 並向智能化方向發展。智能化工程機械涉及機
、電、液、聲
、光和化學等學科, 以計算機技術、控製技術
、微電子技術、傳感器技術等為基礎, 將(jiang)多(duo)種(zhong)技(ji)術(shu)組(zu)合(he)起(qi)來(lai)進(jin)行(xing)機(ji)械(xie)內(nei)部(bu)的(de)信(xin)息(xi)處(chu)理(li)。智(zhi)能(neng)化(hua)工(gong)程(cheng)機(ji)械(xie)是(shi)智(zhi)能(neng)機(ji)器(qi)人(ren)的(de)一(yi)類(lei)，目(mu)前(qian)還(hai)正(zheng)處(chu)於(yu)探(tan)索(suo)階(jie)段(duan)，預(yu)計(ji)在(zai)未(wei)來(lai)將(jiang)具(ju)有(you)廣(guang)闊(kuo)的(de)前(qian)景(jing)。

1.1 智能化係統概要

智能化係統的定義：具有( 或部分具有) 人類智能，能模擬( 或部分模擬) 人類智能的係統稱為智能化係統。其特征如下：(1)多信息感知與融合;(2)正確地識別、推理與決策;(3)聯想記憶;(4)自治控製，即自相似、自學習
、自適應、自組織、自維護;(5)容錯。當然
，就智能的高級形態而言，還有信念、意圖、喜愛
、厭惡
、誠摯、承諾等理性和情感的因素，這在當前“ 人為”的智能係統中還難以達到。工程機械智能化係統一般由獲得環境信息的傳感器、認識判斷由傳感器獲得的信息及控製實際作業的執行器 3 部分組成。

例如, 當對剛爆炸破碎岩石進行挖掘作業時, 其作業對象是破碎堆積物, 必須用傳感器取得這種破碎堆積物的堆積狀況等三維信息和作業對象物以及自身( 智能建設機器人) 如何分離這些信息的方法。掌握破碎堆積物的堆積狀況, 自身認識環境, 接著, 以計算機等存儲的知識為基礎, 弄清如何進行實際的高效率作業, 或者製定作業計劃, 最後由執行此作業的計算機通過執行器發出指令, 進行實際作業。但是工程機械的作業對象是自然界, 很難具備有智能建設機器人適用的環境。地麵狀況有軟有硬, 含水率和透水性也隨場所而不同。特別是剛爆破而碎裂的堆積物, 岩石的粒度不一定, 含有大

岩石時搬運困難。當進行挖掘或裝卸作業時, 其作業環境隨時都在變化。即這些作業不僅沒有達到事前定型化的作業循環, 而且在作業過程中還需要頻繁變更作業前製定的作業計劃。就是說, 智能建設機器人一旦開始作業, 要用另外的傳感器掌握作業的進行情況, 碰到硬岩石或者因外部幹擾而不能跟蹤目標軌道時, 要求以知識庫為基礎, 自律進行一係列的動作來變更作業計劃。

1.2 智能化技術現狀及展望就目前的科學技術水平而言，智能化技術在其各領域的應用中主要體現在先進計算機技術、精密傳感技術、智能控製技術
、互聯網技術
、無線遙控技術、GPS 導dao航hang定ding位wei技ji術shu等deng的de綜zong合he應ying用yong。藉ji此ci達da到dao優you化hua作zuo業ye環huan境jing，降jiang低di勞lao動dong強qiang度du，保bao證zheng工gong作zuo質zhi量liang
，提ti高gao生sheng產chan效xiao率lv的de目mu的de。另ling可ke使shi得de一yi些xie人ren力li不bu可ke及ji的de作zuo業ye得de以yi完wan成cheng。同tong時shi設she備bei本ben身shen的de自zi我wo感gan知zhi與yu適shi應ying能neng力li增zeng強qiang，故gu而er可ke降jiang低di運yun行xing成cheng本ben，延yan長chang使shi用yong壽shou命ming。各ge行xing業ye對dui智zhi能neng化hua技ji術shu都dou有you著zhe不bu同tong程cheng度du和he範fan圍wei的de應ying用yong與yu嚐chang試shi。隨sui著zhe調tiao整zheng經jing濟ji結jie構gou和he轉zhuan變bian經jing濟ji模mo式shi進jin程cheng的de加jia深shen，智zhi能neng化hua技ji術shu水shui平ping的de提ti升sheng及ji成cheng熟shu，智zhi能neng化hua優you勢shi將jiang得de到dao廣guang泛fan體ti現xian，其qi應ying用yong範fan圍wei也ye會hui不bu斷duan擴kuo大da。展zhan望wang未wei來lai，到dao本ben世shi紀ji中zhong期qi，將jiang有you可ke能neng以yi認ren知zhi科ke學xue技ji術shu為wei中zhong心xin，把ba信xin息xi科ke學xue技ji術shu、生命科學技術和係統科學技術等高新科學技術結合起來，形成智能( 認知) 科學技術群。如果真正實現了
，人類社會的經濟

、文化、科學、技術就會產生更大的飛躍，人類文明必將達到一個新的高度。