人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)研究進(jìn)展綜述_第1頁(yè)
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人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)研究進(jìn)展綜述1.本文概述本篇論文《人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)研究進(jìn)展綜述》旨在全面梳理與深入剖析當(dāng)前人機(jī)智能領(lǐng)域的前沿動(dòng)態(tài)、關(guān)鍵技術(shù)及其在各應(yīng)用場(chǎng)景中的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)。作為一篇綜述性文獻(xiàn),本文旨在為科研工作者、工程技術(shù)人員以及對(duì)人機(jī)智能領(lǐng)域感興趣的讀者提供一個(gè)系統(tǒng)、詳實(shí)且具有前瞻性的知識(shí)框架,以期增進(jìn)對(duì)該領(lǐng)域的理解,激發(fā)創(chuàng)新思維,并為相關(guān)研究與實(shí)踐工作提供有益的參考與指導(dǎo)。本文開(kāi)篇將對(duì)“人機(jī)智能”這一概念進(jìn)行清晰界定,闡明其涵蓋的人工智能(ArtificialIntelligence,AI)、人機(jī)交互(HumanComputerInteraction,HCI)以及人機(jī)協(xié)同(HumanMachineCooperation,HMC)等核心子領(lǐng)域及其相互關(guān)系,為后續(xù)論述奠定理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,我們將回顧人機(jī)智能的發(fā)展歷程,從早期的自動(dòng)化與機(jī)械化階段到現(xiàn)代的智能化與自主化階段,揭示其演進(jìn)脈絡(luò)與驅(qū)動(dòng)因素。本文的核心部分將深度聚焦于當(dāng)前人機(jī)智能技術(shù)的研究進(jìn)展。我們將系統(tǒng)梳理人工智能技術(shù)的最新突破,包括但不限于深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、知識(shí)圖譜、機(jī)器人學(xué)等關(guān)鍵領(lǐng)域的理論進(jìn)展、算法創(chuàng)新與應(yīng)用實(shí)例。同時(shí),也將探討人機(jī)交互技術(shù)的新范式,如虛擬現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(VRAR)、觸覺(jué)反饋、語(yǔ)音識(shí)別與合成、情感計(jì)算等如何提升用戶(hù)與機(jī)器間的溝通效率與體驗(yàn)。對(duì)于人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)、協(xié)調(diào)機(jī)制、倫理考量等方面的研究成果與實(shí)踐案例,本文亦將予以詳盡闡述。為了展現(xiàn)人機(jī)智能技術(shù)在實(shí)際場(chǎng)景中的應(yīng)用價(jià)值與潛力,本文將進(jìn)一步剖析其在智能制造、智慧醫(yī)療、智慧城市、智能家居、自動(dòng)駕駛等多個(gè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用情況,強(qiáng)調(diào)技術(shù)創(chuàng)新如何解決行業(yè)痛點(diǎn)、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),并展望未來(lái)可能實(shí)現(xiàn)的顛覆性變革。同時(shí),針對(duì)人機(jī)智能系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn),諸如數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)、算法公平性、能源效率等問(wèn)題,本文將探討現(xiàn)有解決方案與未來(lái)研究方向,旨在引發(fā)對(duì)可持續(xù)、負(fù)責(zé)任的人機(jī)智能發(fā)展的深度思考。本文將以對(duì)未來(lái)人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)作為收尾,結(jié)合全球科技政策、市場(chǎng)需求、科研動(dòng)態(tài)等因素,預(yù)判可能的技術(shù)融合趨勢(shì)、新興應(yīng)用領(lǐng)域以及待突破的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,為讀者勾勒出一幅人機(jī)智能領(lǐng)域未來(lái)發(fā)展藍(lán)圖?!度藱C(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)研究進(jìn)展綜述》一文旨在通過(guò)系統(tǒng)性、全方位的梳理與分析,呈現(xiàn)人機(jī)智能領(lǐng)域當(dāng)前的研究熱點(diǎn)、技術(shù)進(jìn)步、應(yīng)用實(shí)踐及未來(lái)展望,為學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的同仁提供一個(gè)深入理解該領(lǐng)域全貌的窗口,助力推動(dòng)人機(jī)智能技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新與廣泛應(yīng)用。2.人機(jī)智能技術(shù)的歷史發(fā)展人機(jī)智能技術(shù)的歷史始于20世紀(jì)中葉,與計(jì)算機(jī)科學(xué)的興起緊密相連。這個(gè)時(shí)期的標(biāo)志是早期計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),以及人工智能(AI)概念的提出。在這個(gè)階段,人工智能主要局限于理論研究和簡(jiǎn)單的算法實(shí)現(xiàn)。代表性的工作包括艾倫圖靈提出的“圖靈測(cè)試”和阿蘭圖靈的“人工智能”一詞的首次使用。這一時(shí)期的研究重點(diǎn)在于解決邏輯和符號(hào)處理問(wèn)題,如棋類(lèi)游戲算法(例如,1950年代的西洋跳棋程序“Checker”)。進(jìn)入20世紀(jì)70年代,隨著計(jì)算機(jī)硬件的發(fā)展和計(jì)算能力的提升,人工智能研究開(kāi)始向更復(fù)雜的任務(wù)發(fā)展。這個(gè)時(shí)期見(jiàn)證了專(zhuān)家系統(tǒng)的興起,這些系統(tǒng)能夠模擬人類(lèi)專(zhuān)家的決策能力,并在特定領(lǐng)域內(nèi)提供咨詢(xún)和決策支持。同時(shí),模式識(shí)別和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)開(kāi)始受到重視,為之后的語(yǔ)音識(shí)別、圖像處理等領(lǐng)域的研究奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)初,人機(jī)智能技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。互聯(lián)網(wǎng)的普及和計(jì)算技術(shù)的進(jìn)步極大地推動(dòng)了這一領(lǐng)域的發(fā)展。在這個(gè)時(shí)期,機(jī)器學(xué)習(xí)尤其是深度學(xué)習(xí)技術(shù)開(kāi)始嶄露頭角,大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)為訓(xùn)練更復(fù)雜的算法提供了可能。自然語(yǔ)言處理(NLP)和計(jì)算機(jī)視覺(jué)等領(lǐng)域也取得了顯著進(jìn)展,使得人機(jī)交互變得更加自然和高效。在21世紀(jì)初至今的當(dāng)代階段,人機(jī)智能技術(shù)取得了革命性的進(jìn)展。深度學(xué)習(xí)技術(shù)的突破,尤其是卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(CNN)和循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)的應(yīng)用,極大地推動(dòng)了圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別和自然語(yǔ)言理解等領(lǐng)域的發(fā)展。人工智能開(kāi)始廣泛應(yīng)用于日常生活和各種工業(yè)領(lǐng)域,如自動(dòng)駕駛汽車(chē)、智能個(gè)人助理(如Siri和Alexa)和自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)。同時(shí),人機(jī)交互技術(shù)也變得更加智能化和個(gè)性化,如通過(guò)情感計(jì)算來(lái)提升用戶(hù)體驗(yàn)。未來(lái)的人機(jī)智能技術(shù)發(fā)展將更加注重人工智能與人類(lèi)智能的深度融合。隨著量子計(jì)算、生物計(jì)算等新技術(shù)的發(fā)展,人工智能的處理能力和智能化水平有望得到進(jìn)一步提升??鐚W(xué)科研究將變得更加重要,例如,神經(jīng)科學(xué)與人工智能的結(jié)合可能為理解人類(lèi)智能提供新的視角,進(jìn)而推動(dòng)人機(jī)智能技術(shù)的創(chuàng)新。通過(guò)這一歷史發(fā)展的回顧,我們可以看到人機(jī)智能技術(shù)是如何從簡(jiǎn)單的算法和理論逐步發(fā)展到今天高度復(fù)雜和智能化的系統(tǒng)。這一過(guò)程不僅展示了科技進(jìn)步的巨大潛力,也為未來(lái)人機(jī)智能技術(shù)的發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和啟示。3.人機(jī)智能技術(shù)的核心組成人機(jī)智能技術(shù)是指將人類(lèi)的智能與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合的技術(shù),旨在創(chuàng)造能夠模擬、擴(kuò)展甚至超越人類(lèi)認(rèn)知和行為的智能系統(tǒng)。這一領(lǐng)域的研究進(jìn)展迅速,其核心組成可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行概述:感知與識(shí)別是人機(jī)智能技術(shù)的基礎(chǔ),涉及語(yǔ)音識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等技術(shù)。通過(guò)模仿人類(lèi)的感官系統(tǒng),計(jì)算機(jī)能夠接收和解析外部信息,如語(yǔ)音、文字、圖像等,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜環(huán)境的感知和理解。認(rèn)知與學(xué)習(xí)模塊是人機(jī)智能技術(shù)的核心,它使系統(tǒng)能夠通過(guò)數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)和模式識(shí)別來(lái)不斷優(yōu)化自身性能。深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法被廣泛應(yīng)用于這一模塊,使得智能系統(tǒng)能夠在處理復(fù)雜問(wèn)題時(shí)表現(xiàn)出類(lèi)似人類(lèi)的決策能力。人機(jī)交互技術(shù)關(guān)注于如何使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與人類(lèi)用戶(hù)之間實(shí)現(xiàn)更自然、高效的溝通。這包括語(yǔ)音交互、觸覺(jué)反饋、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù),它們使得用戶(hù)能夠以更直觀的方式與智能系統(tǒng)進(jìn)行交流。同時(shí),協(xié)作技術(shù)研究如何讓智能系統(tǒng)與人類(lèi)協(xié)同工作,提高工作效率和創(chuàng)造力。執(zhí)行與控制模塊確保智能系統(tǒng)能夠?qū)Q策轉(zhuǎn)化為實(shí)際行動(dòng)。這包括機(jī)器人技術(shù)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)等,它們使智能系統(tǒng)能夠在物理世界中執(zhí)行任務(wù),如操作機(jī)械臂、駕駛汽車(chē)等。這一模塊的關(guān)鍵在于確保系統(tǒng)的安全性、可靠性和適應(yīng)性。隨著人機(jī)智能技術(shù)的發(fā)展,倫理和法律問(wèn)題也日益凸顯。研究者需要考慮如何確保智能系統(tǒng)的決策過(guò)程透明、公正,以及如何保護(hù)用戶(hù)隱私和數(shù)據(jù)安全。智能系統(tǒng)的法律責(zé)任歸屬也是當(dāng)前研究的重要議題。人機(jī)智能技術(shù)的核心組成涵蓋了從感知、認(rèn)知到交互、執(zhí)行以及倫理法律等多個(gè)層面,旨在構(gòu)建一個(gè)全面、高效、安全的智能系統(tǒng),以服務(wù)于人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展需求。4.應(yīng)用領(lǐng)域與案例分析在醫(yī)療保健領(lǐng)域,人機(jī)智能技術(shù)廣泛應(yīng)用于疾病診斷、手術(shù)輔助、患者監(jiān)護(hù)等方面。例如,深度學(xué)習(xí)算法已經(jīng)能夠輔助醫(yī)生進(jìn)行腫瘤識(shí)別、病變分析等任務(wù),大大提高了診斷的準(zhǔn)確性和效率。機(jī)器人在手術(shù)中能夠協(xié)助醫(yī)生進(jìn)行精細(xì)操作,減少人為失誤,提高手術(shù)成功率。自動(dòng)駕駛技術(shù)是人機(jī)智能技術(shù)的另一重要應(yīng)用領(lǐng)域。通過(guò)集成傳感器、高精度地圖和先進(jìn)的算法,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)輛的自主導(dǎo)航、避障、決策等功能。特斯拉、谷歌等公司已經(jīng)在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展,部分地區(qū)的自動(dòng)駕駛出租車(chē)和公交車(chē)已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,智能家居成為人機(jī)智能技術(shù)的重要應(yīng)用方向。智能家居系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)家電設(shè)備的智能控制、家庭安全監(jiān)控、環(huán)境優(yōu)化等功能,提高家庭生活的舒適度和便捷性。例如,亞馬遜的Echo系列產(chǎn)品和谷歌的Home系列產(chǎn)品已經(jīng)成為智能家居市場(chǎng)的代表。在教育領(lǐng)域,人機(jī)智能技術(shù)為個(gè)性化教育、智能輔導(dǎo)等提供了新的可能性。智能教育平臺(tái)能夠根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、興趣特點(diǎn)等提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和建議,幫助學(xué)生更高效地學(xué)習(xí)。智能教學(xué)機(jī)器人還能夠輔助教師進(jìn)行課堂教學(xué),提高教學(xué)效果。人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)在醫(yī)療保健、自動(dòng)駕駛、智能家居、教育領(lǐng)域等多個(gè)方面取得了廣泛的應(yīng)用和突破。未來(lái)隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,人機(jī)智能技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓展,為人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)更多可能性。5.技術(shù)挑戰(zhàn)與未來(lái)趨勢(shì)1數(shù)據(jù)隱私與安全:隨著人機(jī)智能技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)隱私和安全成為了一個(gè)重大挑戰(zhàn)。用戶(hù)數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)和使用需要嚴(yán)格遵守隱私保護(hù)法規(guī),同時(shí)要防止數(shù)據(jù)泄露和濫用。2算法的可解釋性與透明度:人機(jī)智能系統(tǒng)中的復(fù)雜算法往往缺乏透明度,這使得用戶(hù)難以理解其決策過(guò)程。提高算法的可解釋性對(duì)于建立用戶(hù)信任至關(guān)重要。3算法偏差與倫理問(wèn)題:人工智能算法可能由于訓(xùn)練數(shù)據(jù)的不完善而展現(xiàn)出偏見(jiàn)。這要求研究者們?cè)谠O(shè)計(jì)算法時(shí)考慮到倫理問(wèn)題,確保技術(shù)的公平性和無(wú)偏見(jiàn)。4系統(tǒng)的泛化能力與適應(yīng)性:人機(jī)智能系統(tǒng)需要在不同的環(huán)境和條件下表現(xiàn)出良好的泛化能力。系統(tǒng)應(yīng)能適應(yīng)不斷變化的數(shù)據(jù)和環(huán)境。5人機(jī)交互的自然性與效率:人機(jī)交互的自然性和效率是提升用戶(hù)體驗(yàn)的關(guān)鍵。未來(lái)的系統(tǒng)需要更好地理解人類(lèi)語(yǔ)言和情感,以提供更加自然和高效的交互方式。1量子計(jì)算對(duì)人機(jī)智能的影響:量子計(jì)算的發(fā)展可能為處理復(fù)雜的人機(jī)智能問(wèn)題提供新的解決方案,尤其是在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)和執(zhí)行復(fù)雜計(jì)算方面。2邊緣計(jì)算與分布式人工智能:邊緣計(jì)算將數(shù)據(jù)處理分散到網(wǎng)絡(luò)的邊緣,有助于提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和效率。分布式人工智能將進(jìn)一步優(yōu)化資源分配和處理能力。3人工智能與物聯(lián)網(wǎng)的融合:人工智能與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合將使得智能系統(tǒng)更加智能化和互聯(lián)化,為用戶(hù)提供更加豐富和個(gè)性化的服務(wù)。4情感計(jì)算與認(rèn)知建模的發(fā)展:未來(lái)的研究將更加注重情感計(jì)算和認(rèn)知建模,以使智能系統(tǒng)能更好地理解和響應(yīng)人類(lèi)情感和認(rèn)知需求。5人工智能倫理與法律框架的完善:隨著人工智能技術(shù)的深入發(fā)展,建立和完善人工智能倫理和法律框架將變得越來(lái)越重要,以確保技術(shù)的可持續(xù)和負(fù)責(zé)任的使用。總結(jié)技術(shù)挑戰(zhàn)與未來(lái)趨勢(shì)的重要性:明確指出技術(shù)挑戰(zhàn)和未來(lái)趨勢(shì)對(duì)于人機(jī)智能領(lǐng)域的發(fā)展至關(guān)重要。強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科合作在解決挑戰(zhàn)和推動(dòng)發(fā)展中的作用:提出跨學(xué)科合作是解決當(dāng)前挑戰(zhàn)和推動(dòng)未來(lái)發(fā)展的關(guān)鍵。展望人機(jī)智能技術(shù)的未來(lái)對(duì)社會(huì)的影響:強(qiáng)調(diào)人機(jī)智能技術(shù)將對(duì)社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響,呼吁持續(xù)關(guān)注和深入研究。6.結(jié)論隨著科技的飛速發(fā)展,人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)已成為當(dāng)今科技領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文綜述了近年來(lái)人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)的主要研究進(jìn)展,包括機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、人機(jī)交互等多個(gè)方面。通過(guò)對(duì)這些領(lǐng)域的深入研究,我們發(fā)現(xiàn)人機(jī)智能技術(shù)正在以前所未有的速度改變我們的生活。機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展使得機(jī)器具備了更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理和分析能力,能夠更準(zhǔn)確地識(shí)別、理解和預(yù)測(cè)人類(lèi)行為。深度學(xué)習(xí)則通過(guò)構(gòu)建深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),使得機(jī)器具備了更強(qiáng)大的特征提取和分類(lèi)能力,極大地提升了人機(jī)智能的性能。自然語(yǔ)言處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展,使得機(jī)器能夠更深入地理解人類(lèi)語(yǔ)言和視覺(jué)信息,實(shí)現(xiàn)了更加自然和智能的人機(jī)交互。人機(jī)交互技術(shù)的不斷完善,也使得人們能夠更加便捷地與機(jī)器進(jìn)行交流,進(jìn)一步推動(dòng)了人機(jī)智能技術(shù)的發(fā)展。雖然人機(jī)智能技術(shù)取得了顯著的進(jìn)展,但仍存在許多挑戰(zhàn)和問(wèn)題需要解決。例如,如何提高機(jī)器的泛化能力、避免過(guò)擬合、處理噪聲數(shù)據(jù)等,都是需要深入研究的問(wèn)題。隨著人機(jī)智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用,如何保障數(shù)據(jù)安全、隱私保護(hù)、倫理道德等問(wèn)題也日益凸顯,需要引起足夠的重視。人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)的發(fā)展前景廣闊,但也面臨著諸多挑戰(zhàn)。我們期待未來(lái)能夠有更多的研究者和實(shí)踐者加入到這個(gè)領(lǐng)域中來(lái),共同推動(dòng)人機(jī)智能技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展。參考資料:隨著科技的不斷發(fā)展,人機(jī)智能系統(tǒng)已經(jīng)成為了人們的熱點(diǎn)領(lǐng)域。柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)更是備受。本文將介紹柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)的基本概念、背景意義、理論基礎(chǔ)及應(yīng)用技術(shù),并探討其在醫(yī)療、救援和工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞:柔性外骨骼、人機(jī)智能系統(tǒng)、醫(yī)療、救援、工業(yè)、基礎(chǔ)理論、應(yīng)用技術(shù)柔性外骨骼:一種可穿戴的機(jī)器人設(shè)備,可以通過(guò)與人體運(yùn)動(dòng)協(xié)同作用來(lái)增強(qiáng)穿戴者的運(yùn)動(dòng)能力和感知能力。人機(jī)智能系統(tǒng):由人類(lèi)和計(jì)算機(jī)共同組成的智能系統(tǒng),旨在完成各種復(fù)雜任務(wù),提高工作效率和準(zhǔn)確性。隨著社會(huì)的發(fā)展和人口老齡化的加劇,醫(yī)療、救援和工業(yè)等領(lǐng)域?qū)θ藱C(jī)智能系統(tǒng)的需求日益增長(zhǎng)。柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)作為一種新型的智能裝備,具有廣泛的應(yīng)用前景。它可以幫助人們更好地完成各種任務(wù),提高工作效率,同時(shí)還可以改善人們的生活質(zhì)量,減少工作過(guò)程中的疲勞感。當(dāng)前柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)仍存在一些問(wèn)題和挑戰(zhàn),比如設(shè)備重量、穿戴舒適性、自主感知與決策等方面的不足。開(kāi)展基礎(chǔ)理論及應(yīng)用技術(shù)的研究,對(duì)于促進(jìn)該領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)通常包括傳感器、控制器和執(zhí)行器等組成部分。傳感器用于監(jiān)測(cè)穿戴者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和環(huán)境信息,控制器則根據(jù)傳感器的輸入信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的控制算法處理,最后通過(guò)執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)人機(jī)協(xié)同運(yùn)動(dòng)。柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于其具有高度的靈活性和適應(yīng)性,可以與人體運(yùn)動(dòng)相協(xié)調(diào),提高穿戴者的運(yùn)動(dòng)能力和感知能力。同時(shí),其還具有較低的能耗和較小的體積,便于攜帶和使用。其也存在一些限制,比如難以完全符合人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、設(shè)備重量和成本較高以及對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性有待提高等問(wèn)題。柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)具有一定的差異。下面我們將分別介紹其在醫(yī)療、救援和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)。在醫(yī)療領(lǐng)域,柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)可以幫助患者進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練,提高康復(fù)效果并減輕醫(yī)護(hù)人員的工作負(fù)擔(dān)。例如,通過(guò)對(duì)外骨骼進(jìn)行特定的控制算法設(shè)計(jì),可以根據(jù)患者的運(yùn)動(dòng)意圖進(jìn)行相應(yīng)的輔助運(yùn)動(dòng),進(jìn)而加速康復(fù)進(jìn)程。在救援領(lǐng)域,柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)可以幫助救援人員進(jìn)行廢墟搜救、高空作業(yè)等工作,提高救援效率并降低救援人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。例如,通過(guò)穿戴柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng),救援人員可以輕松地承受長(zhǎng)時(shí)間的廢墟搜救和高空作業(yè)帶來(lái)的身體負(fù)擔(dān)。在工業(yè)領(lǐng)域,柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)可以幫助工人完成重物搬運(yùn)、精密裝配等任務(wù),提高工作效率并降低職業(yè)病的發(fā)生率。例如,通過(guò)將外骨骼應(yīng)用于生產(chǎn)線(xiàn),可以實(shí)現(xiàn)重物搬運(yùn)的自動(dòng)化,降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率。本文對(duì)柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)的基本概念、背景意義、理論基礎(chǔ)及應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。隨著科技的不斷進(jìn)步,柔性外骨骼人機(jī)智能系統(tǒng)在醫(yī)療、救援和工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景越來(lái)越廣闊。通過(guò)對(duì)其基礎(chǔ)理論及應(yīng)用技術(shù)的研究,可以進(jìn)一步推動(dòng)該領(lǐng)域的發(fā)展,為人類(lèi)的生產(chǎn)和生活帶來(lái)更多的便利和效益。隨著科技的快速發(fā)展,人機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)代社會(huì)的一個(gè)重要組成部分。人機(jī)交互是指人與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行交互和信息交換的過(guò)程,這種交互方式使得人們能夠更加便捷地使用計(jì)算機(jī),提高工作效率,同時(shí)也為人類(lèi)帶來(lái)了更多的便利和樂(lè)趣。人機(jī)交互技術(shù)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展歷程。早期的人機(jī)交互方式比較簡(jiǎn)單,例如通過(guò)鍵盤(pán)和鼠標(biāo)進(jìn)行輸入,通過(guò)顯示屏進(jìn)行輸出。隨著技術(shù)的發(fā)展,人機(jī)交互方式逐漸豐富,例如觸摸屏、語(yǔ)音識(shí)別、手勢(shì)識(shí)別等。近年來(lái),隨著自然語(yǔ)言處理和人工智能技術(shù)的進(jìn)步,人機(jī)交互方式更加智能化和自然化,例如通過(guò)自然語(yǔ)言進(jìn)行交流、通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行沉浸式交互等。人機(jī)交互技術(shù)可以根據(jù)不同的分類(lèi)方式進(jìn)行劃分。根據(jù)交互方式的不同,可以將人機(jī)交互技術(shù)分為以下幾類(lèi):命令行界面交互:這種交互方式是通過(guò)文本命令來(lái)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互,這種方式比較直觀易懂,但需要用戶(hù)記憶大量的命令和參數(shù)。圖形用戶(hù)界面交互:這種交互方式是通過(guò)圖形界面與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互,這種方式更加直觀和易于使用,是目前最常用的人機(jī)交互方式之一。語(yǔ)音識(shí)別與交互:這種交互方式是通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)來(lái)識(shí)別人類(lèi)的語(yǔ)音指令,從而實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的交互。這種方式比較自然和方便,但需要解決一些技術(shù)難題,例如語(yǔ)音識(shí)別精度和語(yǔ)音表達(dá)的規(guī)范性等。手勢(shì)識(shí)別與交互:這種交互方式是通過(guò)手勢(shì)識(shí)別技術(shù)來(lái)識(shí)別人類(lèi)的手勢(shì)指令,從而實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的交互。這種方式比較新穎和有趣,但需要解決一些技術(shù)難題,例如手勢(shì)識(shí)別的精度和手勢(shì)表達(dá)的規(guī)范性等。虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)交互:這種交互方式是通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)創(chuàng)造一個(gè)沉浸式的虛擬環(huán)境,使用戶(hù)能夠更加真實(shí)地體驗(yàn)與計(jì)算機(jī)的交互。這種方式比較先進(jìn)和新穎,但需要解決一些技術(shù)難題,例如虛擬環(huán)境的真實(shí)感和用戶(hù)的沉浸感等。人機(jī)交互技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,例如智能家居、智能醫(yī)療、智能交通、游戲娛樂(lè)等。在智能家居領(lǐng)域,人機(jī)交互技術(shù)可以幫助用戶(hù)更加方便地控制家用電器和照明等設(shè)備;在智能醫(yī)療領(lǐng)域,人機(jī)交互技術(shù)可以幫助醫(yī)生更加準(zhǔn)確地診斷病情和制定治療方案;在智能交通領(lǐng)域,人機(jī)交互技術(shù)可以幫助駕駛員更加安全地駕駛車(chē)輛;在游戲娛樂(lè)領(lǐng)域,人機(jī)交互技術(shù)可以讓用戶(hù)更加真實(shí)地體驗(yàn)游戲樂(lè)趣。人機(jī)交互技術(shù)已經(jīng)成為了現(xiàn)代社會(huì)的一個(gè)重要組成部分,它的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)給人們的生活和工作帶來(lái)了很多便利和樂(lè)趣。未來(lái)隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,人機(jī)交互技術(shù)將會(huì)更加智能化、自然化和人性化,應(yīng)用場(chǎng)景也將會(huì)更加廣泛和深入。同時(shí)我們也應(yīng)該看到,人機(jī)交互技術(shù)的發(fā)展還需要解決很多技術(shù)難題和應(yīng)用場(chǎng)景適配問(wèn)題,需要我們不斷地探索和實(shí)踐。隨著科技的飛速發(fā)展,人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)研究日益成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的熱點(diǎn)。人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)研究旨在實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的智能化,為用戶(hù)提供更加便捷、高效、可靠的服務(wù)。本文將概述人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)研究的背景和意義,綜述當(dāng)前的研究進(jìn)展和成果,并探討未來(lái)的發(fā)展方向和趨勢(shì)。人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)研究是以計(jì)算機(jī)科學(xué)、人工智能、認(rèn)知科學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科交叉為基礎(chǔ),涉及聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)、語(yǔ)言、認(rèn)知等多個(gè)方面的研究領(lǐng)域。其目的是通過(guò)研究人與計(jì)算機(jī)之間的交互方式,使人機(jī)交互更加自然、便捷、高效,從而提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的智能化水平,為用戶(hù)提供更好的服務(wù)。近年來(lái),人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)研究取得了顯著的進(jìn)展。在技術(shù)手段方面,深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。在應(yīng)用領(lǐng)域方面,人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于智能客服、智能家居、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域。以下是一些具體的研究進(jìn)展:深度學(xué)習(xí)是當(dāng)前人工智能領(lǐng)域最為熱門(mén)的技術(shù)之一。在人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)中,深度學(xué)習(xí)被廣泛應(yīng)用于圖像識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等領(lǐng)域。通過(guò)深度學(xué)習(xí)模型,計(jì)算機(jī)能夠更好地理解和處理大量的數(shù)據(jù),提高了人機(jī)交互的準(zhǔn)確性和效率。自然語(yǔ)言處理是人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)研究的重要方向之一。近年來(lái),自然語(yǔ)言處理技術(shù)取得了顯著的進(jìn)步,包括語(yǔ)音識(shí)別、文本分類(lèi)、情感分析等。這些技術(shù)的發(fā)展,為人機(jī)交互提供了更加便捷的方式,使人機(jī)交互更加自然、高效。計(jì)算機(jī)視覺(jué)是人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。它通過(guò)模擬人類(lèi)的視覺(jué)功能,使計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別、分析和理解圖像和視頻。在人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)視覺(jué)被廣泛應(yīng)用于人臉識(shí)別、行為分析、場(chǎng)景理解等領(lǐng)域,為人機(jī)交互提供了更加直觀和便捷的方式。人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。在智能客服領(lǐng)域,人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)可以提高客戶(hù)服務(wù)的效率和質(zhì)量,提高客戶(hù)滿(mǎn)意度。在智能家居領(lǐng)域,人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)家居設(shè)備的智能化控制,提高生活的便利性和舒適度。在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域,人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的自主導(dǎo)航和自主控制,提高駕駛的安全性和可靠性。未來(lái),人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)研究將面臨更多的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。以下是一些可能的發(fā)展方向和趨勢(shì):未來(lái),隨著計(jì)算能力的提高和算法的優(yōu)化,人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)更高效、更精準(zhǔn)的交互。例如,利用量子計(jì)算技術(shù)可以提高人工智能算法的效率和準(zhǔn)確性;利用生物電子技術(shù)可以開(kāi)發(fā)更加柔軟、自然的交互設(shè)備,提高人機(jī)交互的舒適度和自然度。未來(lái),人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)將被應(yīng)用于更多的領(lǐng)域。例如,在醫(yī)療領(lǐng)域,人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)可以幫助醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷和治療計(jì)劃的制定;在教育領(lǐng)域,人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)可以為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和智能化的學(xué)習(xí)輔導(dǎo)。隨著人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,倫理和隱私問(wèn)題也日益凸顯。例如,一些人擔(dān)心人工智能技術(shù)會(huì)被濫用,損害人們的隱私和權(quán)益。未來(lái)需要加強(qiáng)相關(guān)法律法規(guī)的制定和實(shí)施,以確保人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)的合理應(yīng)用和健康發(fā)展。人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)研究在多個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)取得了顯著的成果。還存在一些不足和問(wèn)題,例如技術(shù)瓶頸、應(yīng)用場(chǎng)景的限制等。未來(lái),需要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用拓展,同時(shí)倫理和隱私問(wèn)題,以推動(dòng)人機(jī)智能技術(shù)及系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。智能制造,源于人工智能的研究,一般認(rèn)為智能是知識(shí)和智力的總和,前者是智能的基礎(chǔ),后者是指獲取和運(yùn)用知識(shí)求解的能力。智能制造應(yīng)當(dāng)包含智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng),智能制造系統(tǒng)不僅能夠在實(shí)踐中不斷地充實(shí)知識(shí)庫(kù),而且還具有自學(xué)習(xí)功能,還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息,并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。2023年10月31日,《市場(chǎng)監(jiān)管總局認(rèn)研中心關(guān)于發(fā)布人員能力驗(yàn)證計(jì)劃(0版)的通知》,面向社會(huì)正式開(kāi)展智能制造工程師人員能力驗(yàn)證工作。智能制造(IntelligentManufacturing,IM)是一種由智能機(jī)器和人類(lèi)專(zhuān)家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng),它在制造過(guò)程中能進(jìn)行智能活動(dòng),諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。通過(guò)人與智能機(jī)器的合作共事,去擴(kuò)大、延伸和部分地取代人類(lèi)專(zhuān)家在制造過(guò)程中的腦力勞動(dòng)。它把制造自動(dòng)化的概念更新,擴(kuò)展到柔性化、智能化和高度集成化。談起智能制造,首先應(yīng)介紹日本在1990年4月所倡導(dǎo)的“智能制造系統(tǒng)IMS”國(guó)際合作研究計(jì)劃。許多發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、歐洲共同體、加拿大、澳大利亞等參加了該項(xiàng)計(jì)劃。該計(jì)劃共計(jì)劃投資10億美元,對(duì)100個(gè)項(xiàng)目實(shí)施前期科研計(jì)劃。毫無(wú)疑問(wèn),智能化是制造自動(dòng)化的發(fā)展方向。在制造過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)幾乎都廣泛應(yīng)用人工智能技術(shù)。專(zhuān)家系統(tǒng)技術(shù)可以用于工程設(shè)計(jì),工藝過(guò)程設(shè)計(jì),生產(chǎn)調(diào)度,故障診斷等。也可以將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制技術(shù)等先進(jìn)的計(jì)算機(jī)智能方法應(yīng)用于產(chǎn)品配方,生產(chǎn)調(diào)度等,實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程智能化。而人工智能技術(shù)尤其適合于解決特別復(fù)雜和不確定的問(wèn)題。但同樣顯然的是,要在企業(yè)制造的全過(guò)程中全部實(shí)現(xiàn)智能化,如果不是完全做不到的事情,至少也是在遙遠(yuǎn)的將來(lái)。有人甚至提出這樣的問(wèn)題,下個(gè)世紀(jì)會(huì)實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)化嗎?而如果只是在企業(yè)的某個(gè)局部環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智能化,而又無(wú)法保證全局的優(yōu)化,則這種智能化的意義是有限的。2015年9月10日,工業(yè)和信息化部公布2015年智能制造試點(diǎn)示范項(xiàng)目名單,46個(gè)項(xiàng)目入圍。這些項(xiàng)目包括沈陽(yáng)機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司申報(bào)的智能機(jī)床試點(diǎn)、北京航天智造科技發(fā)展有限公司申報(bào)的航天產(chǎn)品智慧云制造試點(diǎn)、中化化肥有限公司申報(bào)的化肥智能制造及服務(wù)試點(diǎn)等。46個(gè)試點(diǎn)示范項(xiàng)目覆蓋了38個(gè)行業(yè),分布在21個(gè)省,涉及流程制造、離散制造、智能裝備和產(chǎn)品、智能制造新業(yè)態(tài)新模式、智能化管理、智能服務(wù)等6個(gè)類(lèi)別,體現(xiàn)了行業(yè)、區(qū)域覆蓋面和較強(qiáng)的示范性。沈陽(yáng)機(jī)床也是本次金屬切削機(jī)床行業(yè)中入選的企業(yè)。工信部在2015年啟動(dòng)實(shí)施“智能制造試點(diǎn)示范專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)”,主要是直接切入制造活動(dòng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),充分調(diào)動(dòng)企業(yè)的積極性,注重試點(diǎn)示范項(xiàng)目的成長(zhǎng)性,通過(guò)點(diǎn)上突破,形成有效的經(jīng)驗(yàn)與模式,在制造業(yè)各個(gè)領(lǐng)域加以推廣與應(yīng)用。工信部部長(zhǎng)苗圩在會(huì)議上表示,智能制造日益成為未來(lái)制造業(yè)發(fā)展的重大趨勢(shì)和核心內(nèi)容,也是加快發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,促進(jìn)工業(yè)向中高端邁進(jìn)、建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)的重要舉措,也是新常態(tài)下打造新的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必然選擇。而推進(jìn)智能制造是一項(xiàng)復(fù)雜而龐大的系統(tǒng)工程,也是一件新生事物,這需要一個(gè)不斷探索、試錯(cuò)的過(guò)程,難以一蹴而就,更不能急于求成。為此,“要用好試點(diǎn)示范這個(gè)重要抓手。DNC早期只是作為解決數(shù)控設(shè)備通訊的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),隨著客戶(hù)的不斷發(fā)展和成長(zhǎng),僅僅解決設(shè)備聯(lián)網(wǎng)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代制造企業(yè)的需求。早在90年代初,美國(guó)PredatorSoftwareINC就賦予DNC更廣闊的內(nèi)涵—生產(chǎn)設(shè)備和工位智能化聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng),這也是全球范圍內(nèi)最早且使用最成熟的“物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)——車(chē)間內(nèi)“物聯(lián)網(wǎng)”,這也使得DNC成為離散制造業(yè)MES系統(tǒng)必備的底層平臺(tái)。DNC必須能夠承載更多的信息。同時(shí)DNC系統(tǒng)必須能有效的結(jié)合先進(jìn)的數(shù)字化的數(shù)據(jù)錄入或讀出技術(shù),如條碼技術(shù)、射頻技術(shù)、觸屏技術(shù)等,幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工位數(shù)字化PredatorDNC系統(tǒng)的基本功能既是使用1臺(tái)服務(wù)器,對(duì)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)所有數(shù)控設(shè)備進(jìn)行集中智能化聯(lián)網(wǎng)管理(已能在64位機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)4096臺(tái)設(shè)備集中聯(lián)網(wǎng)管理)。所有程序編程人員可以在自己的PC上進(jìn)行編程,并上傳至DNC服務(wù)器指定的目錄下,而后現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備操作者即可通過(guò)設(shè)備CNC控制器發(fā)送“下載(LOAD)”指令,從服務(wù)器中下載所需的程序,待程序加工完畢后再通過(guò)DNC網(wǎng)絡(luò)回傳至服務(wù)器中,由程序管理員或工藝人員進(jìn)行比較或歸檔。這種方式首先大大減少了數(shù)控程序的準(zhǔn)備時(shí)間,消除了人員在工藝室與設(shè)備端的奔波,并且可完全確保程序的完整性和可靠性,消除了很多人為導(dǎo)致的“失誤”,最重要的是通過(guò)這套成熟的系統(tǒng),將企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中所使用的所有NC程序都能合理有效的集中管理起來(lái)從廣義概念上來(lái)理解,CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)),敏捷制造等都可以看作是智能自動(dòng)化的例子。的確,除了制造過(guò)程本身可以實(shí)現(xiàn)智能化外,還可以逐步實(shí)現(xiàn)智能設(shè)計(jì),智能管理等,再加上信息集成,全局優(yōu)化,逐步提高系統(tǒng)的智能化水平,最終建立智能制造系統(tǒng)。這可能是實(shí)現(xiàn)智能制造的一種可行途徑Agent原為代理商,是指在商品經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中被授權(quán)代表委托人的一方。后來(lái)被借用到人工智能和計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域,以描述計(jì)算機(jī)軟件的智能行為,稱(chēng)為智能體。1992年曾經(jīng)有人預(yù)言:“基于Agent的計(jì)算將可能成為下一代軟件開(kāi)發(fā)的重大突破。"隨著人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用,多智能體系統(tǒng)(Multi-Agent)技術(shù)對(duì)解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造乃至產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中的多領(lǐng)域間的協(xié)調(diào)合作提供了一種智能化的方法,也為系統(tǒng)集成、并行設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)智能制造提供了更有效的手段。整子系統(tǒng)(HolonicSystem)的基本構(gòu)件是整子(Holon)。Holon是從希臘語(yǔ)借過(guò)來(lái)的,人們用Holon表示系統(tǒng)的最小組成個(gè)體,整子系統(tǒng)就是由很多不同種類(lèi)的整子構(gòu)成。整子的最本質(zhì)特征是:●自治性,每個(gè)整子可以對(duì)其自身的操作行為作出規(guī)劃,可以對(duì)意外事件(如制造資源變化、制造任務(wù)貨物要求變化等)作出反應(yīng),并且其行為可控;●合作性,每個(gè)整子可以請(qǐng)求其它整子執(zhí)行某種操作行為,也可以對(duì)其他整子提出的操作申請(qǐng)?zhí)峁┓?wù);●智能性,整子具有推理、判斷等智力,這也是它具有自治性和合作性的內(nèi)在原因。整子的上述特點(diǎn)表明,它與智能體的概念相似。由于整子的全能性,有人把它也譯為全能系統(tǒng)。制造模式主要反映了管理科學(xué)的發(fā)展,也是自動(dòng)化、系統(tǒng)技術(shù)的研究成果,它將對(duì)各種單元自動(dòng)化技術(shù)提出新的課題,從而在整體上影響到制造自動(dòng)化的發(fā)展方向。從智能制造系統(tǒng)的本質(zhì)特征出發(fā),在分布式制造網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,根據(jù)分布式集成的基本思想,應(yīng)用分布式人工智能中多Agent系統(tǒng)的理論與方法,實(shí)現(xiàn)制造單元的柔性智能化與基于網(wǎng)絡(luò)的制造系統(tǒng)柔性智能化集成。根據(jù)分布系統(tǒng)的同構(gòu)特征,在智能制造系統(tǒng)的一種局域?qū)崿F(xiàn)形式基礎(chǔ)上,實(shí)際也反映了基于Internet的全球制造網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下智能制造系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模式。智能制造系統(tǒng)的本質(zhì)特征是個(gè)體制造單元的“自主性”與系統(tǒng)整體的“自組織能力”,其基本格局是分布式多自主體智能系統(tǒng)?;谶@一思想,同時(shí)考慮基于Internet的全球制造網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,可以提出適用于中小企業(yè)單位的分布式網(wǎng)絡(luò)化IMS的基本構(gòu)架。一方面通過(guò)Agent賦予各制造單元以自主權(quán),使其自治獨(dú)立、功能完善;另一方面,通過(guò)Agent之間的協(xié)同與合作,賦予系統(tǒng)自組織能力。基于以上構(gòu)架,結(jié)合數(shù)控加工系統(tǒng),開(kāi)發(fā)分布式網(wǎng)絡(luò)化原型系統(tǒng)相應(yīng)的可由系統(tǒng)經(jīng)理、任務(wù)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)者等四個(gè)結(jié)點(diǎn)組成。系統(tǒng)經(jīng)理結(jié)點(diǎn)包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和系統(tǒng)Agent兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器,負(fù)責(zé)管理整個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù),可供原型系統(tǒng)中獲得權(quán)限的結(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢(xún)、讀取,存儲(chǔ)和檢索等操作,并為各結(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與共享提供一個(gè)公共場(chǎng)所,系統(tǒng)Agent則負(fù)責(zé)該系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)與外部的交互,通過(guò)Web服務(wù)器在Internet上發(fā)布該系統(tǒng)的主頁(yè),網(wǎng)上用戶(hù)可以通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)主頁(yè)獲得系統(tǒng)的有關(guān)信息,并根據(jù)自己的需求,以決定是否由該系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足這些需求,系統(tǒng)Agent還負(fù)責(zé)監(jiān)視該原型系統(tǒng)上各個(gè)結(jié)點(diǎn)間的交互活動(dòng),如記錄和實(shí)時(shí)顯示結(jié)點(diǎn)間發(fā)送和接受消息的情況、任務(wù)的執(zhí)行情況等。任務(wù)規(guī)劃結(jié)點(diǎn)由任務(wù)經(jīng)理和它的代理(任務(wù)經(jīng)理Agent)組成,其主要功能是對(duì)從網(wǎng)上獲取的任務(wù)進(jìn)行規(guī)劃,分解成若干子任務(wù),然后通過(guò)招標(biāo)——投標(biāo)的方式將這些任務(wù)分配個(gè)各個(gè)結(jié)點(diǎn)。設(shè)計(jì)結(jié)點(diǎn)由CAD工具和它的代理(設(shè)計(jì)Agent)組成,它提供一個(gè)良好的人機(jī)界面以使設(shè)計(jì)人員能有效地和計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互,共同完成設(shè)計(jì)任務(wù)。CAD工具用于幫助設(shè)計(jì)人員根據(jù)用戶(hù)要求進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì);而設(shè)計(jì)Agent則負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)、取消注冊(cè)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、與其他結(jié)點(diǎn)的交互、決定是否接受設(shè)計(jì)任務(wù)和向任務(wù)發(fā)送者提交任務(wù)等事務(wù)。生產(chǎn)者結(jié)點(diǎn)實(shí)際是該項(xiàng)目研究開(kāi)發(fā)的一個(gè)智能制造系統(tǒng)(智能制造單元),包括加工中心和它的網(wǎng)絡(luò)代理(機(jī)床Agent)。該加工中心配置了智能自適應(yīng)。該數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)智能控制器控制加工過(guò)程,以充分發(fā)揮自動(dòng)化加工設(shè)備的加工潛力,提高加工效率;具有一定的自診斷和自修復(fù)能力,以提高加工設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性;具有和外部環(huán)境交互的能力;具有開(kāi)放式的體系結(jié)構(gòu)以支持系統(tǒng)集成和擴(kuò)展。智能制造源于人工智能的研究。人工智能就是用人工方法在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的智能。隨著產(chǎn)品性能的完善化及其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化、精細(xì)化,以及功能的多樣化,促使產(chǎn)品所包含的設(shè)計(jì)信息和工藝信息量猛增,隨之生產(chǎn)線(xiàn)和生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)部的信息流量增加,制造過(guò)程和管理工作的信息量也必然劇增,因而促使制造技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)與前沿,轉(zhuǎn)向了提高制造系統(tǒng)對(duì)于爆炸性增長(zhǎng)的制造信息處理的能力、效率及規(guī)模上。先進(jìn)的制造設(shè)備離開(kāi)了信息的輸入就無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn),柔性制造系統(tǒng)(FMS)一旦被切斷信息來(lái)源就會(huì)立刻停止工作。專(zhuān)家認(rèn)為,制造系統(tǒng)正在由原先的能量驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動(dòng)型,這就要求制造系統(tǒng)不但要具備柔性,而且還要表現(xiàn)出智能,否則是難以處理如此大量而復(fù)雜的信息工作量的。瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)需求和激烈競(jìng)爭(zhēng)的復(fù)雜環(huán)境,也要求制造系統(tǒng)表現(xiàn)出更高的靈活、敏捷和智能。智能制造越來(lái)越受到高度的重視。縱覽全球,雖然總體而言智能制造尚處于概念和實(shí)驗(yàn)階段,但各國(guó)政府均將此列入國(guó)家發(fā)展計(jì)劃,大力推動(dòng)實(shí)施。1992年美國(guó)執(zhí)行新技術(shù)政策,大力支持被總統(tǒng)稱(chēng)之的關(guān)鍵重大技術(shù)(CriticalTechniloty),包括信息技術(shù)和新的制造工藝,智能制造技術(shù)自在美國(guó)政府希望借助此舉改造傳統(tǒng)工業(yè)并啟動(dòng)新產(chǎn)業(yè)。加拿大制定的1994~1998年發(fā)展戰(zhàn)略計(jì)劃,認(rèn)為未來(lái)知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)是驅(qū)動(dòng)全球經(jīng)濟(jì)和加拿大經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ),認(rèn)為發(fā)展和應(yīng)用智能系統(tǒng)至關(guān)重要,并將具體研究項(xiàng)目選擇為智能計(jì)算機(jī)、人機(jī)界面、機(jī)械傳感器、機(jī)器人控制、新裝置、動(dòng)態(tài)環(huán)境下系統(tǒng)集成。日本1989年提出智能制造系統(tǒng),且于1994年啟動(dòng)了先進(jìn)制造國(guó)際合作研究項(xiàng)目,包括了公司集成和全球制造、制造知識(shí)體系、分布智能系統(tǒng)控制、快速產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)的分布智能系統(tǒng)技術(shù)等。歐洲聯(lián)盟的信息技術(shù)相關(guān)研究有ESPRIT項(xiàng)目,該項(xiàng)目大力資助有市場(chǎng)潛力的信息技術(shù)。1994年又啟動(dòng)了新的R&D項(xiàng)目,選擇了39項(xiàng)核心技術(shù),其中三項(xiàng)(信息技術(shù)、分子生物學(xué)和先進(jìn)制造技術(shù))中均突出了智能制造的位置。中國(guó)80年代末也將“智能模擬”列入國(guó)家科技發(fā)展規(guī)劃的主要課題,已在專(zhuān)家系統(tǒng)、模式識(shí)別、機(jī)器人、漢語(yǔ)機(jī)器理解方面取得了一批成果。國(guó)家科技部正式提出了“工業(yè)智能工程”,作為技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃中創(chuàng)新能力建設(shè)的重要組成部分,智能制造將是該項(xiàng)工程中的重要內(nèi)容。由此可見(jiàn),智能制造正在世界范圍內(nèi)興起,它是制造技術(shù)發(fā)展,特別是制造信息技術(shù)發(fā)展的必然,是自動(dòng)化和集成技術(shù)向縱深發(fā)展的結(jié)果智能裝備面向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造提升和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,重點(diǎn)包括智能儀器儀表與控制系統(tǒng)、關(guān)鍵零部件及通用部件、智能專(zhuān)用裝備等。它能實(shí)現(xiàn)各種制造過(guò)程自動(dòng)化、智能化、精益化、綠色化,帶動(dòng)裝備制造業(yè)整體技術(shù)水平的提升。中國(guó)機(jī)械科學(xué)研究總院原副院長(zhǎng)屈賢明指出,現(xiàn)今國(guó)內(nèi)裝備制造業(yè)存在自主創(chuàng)新能力薄弱、高端制造環(huán)節(jié)主要由國(guó)外企業(yè)掌握、關(guān)鍵零部件發(fā)展滯后、現(xiàn)代制造服務(wù)業(yè)發(fā)展緩慢等問(wèn)題。而中國(guó)裝備制造業(yè)“由大變強(qiáng)”的標(biāo)志包括:國(guó)際市場(chǎng)占有率處于世界第一,超過(guò)一半產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力處于世界前三,成為影響國(guó)際市場(chǎng)供需平衡的關(guān)鍵產(chǎn)業(yè),擁有一批國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率處于全球前列的世界級(jí)裝備制造基地,原始創(chuàng)新突破,一批獨(dú)創(chuàng)、原創(chuàng)裝備問(wèn)世等多個(gè)方面。該領(lǐng)域的研究中心有國(guó)家重大技術(shù)裝備獨(dú)立第三方研究中心-中國(guó)重大機(jī)械裝備網(wǎng)。在“十二五”期間,我國(guó)對(duì)智能裝備研發(fā)的財(cái)政支持力度將繼續(xù)增大,智能裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)將明確,“十二五”期間,國(guó)內(nèi)智能裝備的重點(diǎn)工作是要突破新型傳感器與儀器儀表等核心關(guān)鍵技術(shù),推進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)領(lǐng)域的發(fā)展和升級(jí)。2021年,“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃發(fā)布。到2025年,規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)大部分實(shí)現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化,重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)初步應(yīng)用智能化;到2035年,規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化,重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)智能化……工信部、國(guó)家發(fā)改委等8部門(mén)日前印發(fā)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》,提出了我國(guó)智能制造“兩步走”戰(zhàn)略。智能制造系統(tǒng)(IntelligentManufacturingSystem---IMS)是一種由智能機(jī)器和人類(lèi)專(zhuān)家共同組成的人機(jī)一體化系統(tǒng),它突出了在制造諸環(huán)節(jié)中,以一種高度柔性與集成的方式,借助計(jì)算機(jī)模擬的人類(lèi)專(zhuān)家的智能活動(dòng),進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策,取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng),同時(shí),收集、存儲(chǔ)、完善、共享、繼承和發(fā)展人類(lèi)專(zhuān)家的制造智能。由于這種制造模式,突出了知識(shí)在制造活動(dòng)中的價(jià)值地位,而知識(shí)經(jīng)濟(jì)又是繼工業(yè)經(jīng)濟(jì)后的主體經(jīng)濟(jì)形式,所以智能制造就成為影響未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程的制造業(yè)的重要生產(chǎn)模式。智能制造系統(tǒng)是智能技術(shù)集成應(yīng)用的環(huán)境,也是智能制造模式展現(xiàn)的載體。一般而言,制造系統(tǒng)在概念上認(rèn)為是一個(gè)復(fù)雜的相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)的整體集成,從制造系統(tǒng)的功能角度,可將智能制造系統(tǒng)細(xì)分為設(shè)計(jì)、計(jì)劃、生產(chǎn)和系統(tǒng)活動(dòng)四個(gè)子系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)子系統(tǒng)中,智能制造突出了產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)過(guò)程中消費(fèi)需求的影響;功能設(shè)計(jì)關(guān)注了產(chǎn)品可制造性、可裝配性和可維護(hù)及保障性。模擬測(cè)試也廣泛應(yīng)用智能技術(shù)。在計(jì)劃子系統(tǒng)中,數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)造將從簡(jiǎn)單信息型發(fā)展到知識(shí)密集型。在排序和制造資源計(jì)劃管理中,模糊推理等多類(lèi)的專(zhuān)家系統(tǒng)將集成應(yīng)用;智能制造的生產(chǎn)系統(tǒng)將是自治或半自治系統(tǒng)。在監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)狀態(tài)獲取和故障診斷、檢驗(yàn)裝配中,將廣泛應(yīng)用智能技術(shù);從系統(tǒng)活動(dòng)角度,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在系統(tǒng)控制中已開(kāi)始應(yīng)用,同時(shí)應(yīng)用分布技術(shù)和多元代理技術(shù)、全能技術(shù),并采用開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),使系統(tǒng)活動(dòng)并行,解決系統(tǒng)集成。由此可見(jiàn),IMS理念建立在自組織、分布自治和社會(huì)生態(tài)學(xué)機(jī)理上,目的是通過(guò)設(shè)備柔性和計(jì)算機(jī)人工智能控制,自動(dòng)地完成設(shè)計(jì)、加工、控制管理過(guò)程,旨在解決適應(yīng)高度變化環(huán)境的制造的有效性。即搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息,并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。具有自律能力的設(shè)備稱(chēng)為“智能機(jī)器”,“智能機(jī)器”在一定程度上表現(xiàn)出獨(dú)立性、自主性和個(gè)性,甚至相互間還能協(xié)調(diào)運(yùn)作與競(jìng)爭(zhēng)。強(qiáng)有力的知識(shí)庫(kù)和基于知識(shí)的模型是自律能力的基礎(chǔ)。IMS不單純是“人工智能”系統(tǒng),而是人機(jī)一體化智能系統(tǒng),是一種混合智能?;谌斯ぶ悄艿闹悄軝C(jī)器只能進(jìn)行機(jī)械式的推理、預(yù)測(cè)、判斷,它只能具有邏輯思維(專(zhuān)家系統(tǒng)),最多做到形象思維(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)),完全做不到靈感(頓悟)思維,只有人類(lèi)專(zhuān)家才真正同時(shí)具備以上三種思維能力。想以人工智能全面取代制造過(guò)程中人類(lèi)專(zhuān)家的智能,獨(dú)立承擔(dān)起分析、判斷、決策等任務(wù)是不現(xiàn)實(shí)的。人機(jī)一體化一方面突出人在制造系統(tǒng)中的核心地位,同時(shí)在智能機(jī)器的配合下,更好地發(fā)揮出人的潛能,使人機(jī)之間表現(xiàn)出一種平等共事、相互“理解”、相互協(xié)作的關(guān)系,使二者在不同的層次上各顯其能,相輔相成。在智能制造系統(tǒng)中,高素質(zhì)、高智能的人將發(fā)揮更好的作用,機(jī)器智能和人的智能將真正地集成在一起,互相配合,相得益彰。這是實(shí)現(xiàn)虛擬制造的支持技術(shù),也是實(shí)現(xiàn)高水平人機(jī)一體化的關(guān)鍵技術(shù)之一。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VirtualReality)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ),融合信號(hào)處理、動(dòng)畫(huà)技術(shù)、智能推理、預(yù)測(cè)、仿真和多媒體技術(shù)為一體;借助各種音像和傳感裝置,虛擬展示現(xiàn)實(shí)生活中的各種過(guò)程、物件等,因而也能擬實(shí)制造過(guò)程和未來(lái)的產(chǎn)品,從感官和視覺(jué)上使人獲得完全如同真實(shí)的感受。但其特點(diǎn)是可以按照人們的意愿任意變化,這種人機(jī)結(jié)合的新一代智能界面,是智能制造的一個(gè)顯著特征。智能制造系統(tǒng)中的各組成單元能夠依據(jù)工作任務(wù)的需要,自行組成一種最佳結(jié)構(gòu),其柔性不僅突出在運(yùn)行方式上,而且突出在結(jié)構(gòu)形式上,所以稱(chēng)這種柔性為超柔性,如同一群人類(lèi)專(zhuān)家組成的群體,具有生物特征。智能制造系統(tǒng)能夠在實(shí)踐中不斷地充實(shí)知識(shí)庫(kù),具有自學(xué)習(xí)功能。同時(shí),在運(yùn)行過(guò)程中自行故障診斷,并具備對(duì)故障自行排除、自行維護(hù)的能力。這種特征使智能制造系統(tǒng)能夠自我優(yōu)化并適應(yīng)各種復(fù)雜的環(huán)境。新型傳感技術(shù)——高傳感靈敏度、精度、可靠性和環(huán)境適應(yīng)性的傳感技術(shù),采用新原理、新材料、新工藝的傳感技術(shù)(如量子測(cè)量、納米聚合物傳感、光纖傳感等),微弱傳感信號(hào)提取與處理技術(shù)。模塊化、嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)——不同結(jié)構(gòu)的模塊化硬件設(shè)計(jì)技術(shù),微內(nèi)核操作系統(tǒng)和開(kāi)放式系統(tǒng)軟件技術(shù)、組態(tài)語(yǔ)言和人機(jī)界面技術(shù),以及實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式、統(tǒng)一編程環(huán)境的工程軟件平臺(tái)技術(shù)。先進(jìn)控制與優(yōu)化技術(shù)——工業(yè)過(guò)程多層次性能評(píng)估技術(shù)、基于大量數(shù)據(jù)的建模技術(shù)、大規(guī)模高性能多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù),大型復(fù)雜裝備系統(tǒng)仿真技術(shù),高階導(dǎo)數(shù)連續(xù)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、電子傳動(dòng)等精密運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)。系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)——大型制造工程項(xiàng)目復(fù)雜自動(dòng)化系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)技術(shù)以及安裝調(diào)試技術(shù),統(tǒng)一操作界面和工程工具的設(shè)計(jì)技術(shù),統(tǒng)一事件序列和報(bào)警處理技術(shù),一體化資產(chǎn)管理技術(shù)。故障診斷與健康維護(hù)技術(shù)——在線(xiàn)或遠(yuǎn)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷、自愈合調(diào)控與損傷智能識(shí)別以及健康維護(hù)技術(shù),重大裝備的壽命測(cè)試和剩余壽命預(yù)測(cè)技術(shù),可靠性與壽命評(píng)估技術(shù)。高可靠實(shí)時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)——嵌入式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),高可靠無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建技術(shù),工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)和異構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)間信息無(wú)縫交換技術(shù)。功能安全技術(shù)——智能裝備硬件、軟件的功能安全分析、設(shè)計(jì)、驗(yàn)證技術(shù)及方法,建立功能安全驗(yàn)證的測(cè)試平臺(tái),研究自動(dòng)化控制系統(tǒng)整體功能安全評(píng)估技術(shù)。特種工藝與精密制造技術(shù)——多維精密加工工藝,精密成型工藝,焊接、粘接、燒結(jié)等特殊連接工藝,微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)技術(shù),精確可控?zé)崽幚砑夹g(shù),精密鍛造技術(shù)等。識(shí)別技術(shù)——低成本、低功耗RFID芯片設(shè)計(jì)制造技術(shù),超高頻和微波天線(xiàn)設(shè)計(jì)技術(shù),低溫?zé)釅悍庋b技術(shù),超高頻RFID核心模塊設(shè)計(jì)制造技術(shù),基于深度三位圖像識(shí)別技術(shù),物體缺陷識(shí)別技術(shù)。新型傳感器及其系統(tǒng)——新原理、新效應(yīng)傳感器,新材料傳感器,微型化、智能化、低功耗傳感器,集成化傳感器(如單傳感器陣列集成和多傳感器集成)和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)。智能控制系統(tǒng)——現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)分散型控制系統(tǒng)(FCS)、大規(guī)模聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、高端可編程控制系統(tǒng)(PLC)、面向裝備的嵌入式控制系統(tǒng)、功能安全監(jiān)控系統(tǒng)。智能儀表——智能化溫度、壓力、流量、物位、熱量、工業(yè)在線(xiàn)分析儀表、智能變頻電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、智能閥門(mén)定位器和高可靠執(zhí)行器。精密儀器——在線(xiàn)質(zhì)譜/激光氣體/紫外光譜/紫外熒光/近紅外光譜分析系統(tǒng)、板材加工智能板形儀、高速自動(dòng)化超聲無(wú)損探傷檢測(cè)儀、特種環(huán)境下蠕變疲勞性能檢測(cè)設(shè)備等產(chǎn)品。工業(yè)機(jī)器人與專(zhuān)用機(jī)器人——焊接、涂裝、搬運(yùn)、裝配等工業(yè)機(jī)器人及安防、危險(xiǎn)作業(yè)、救援等專(zhuān)用機(jī)器人。精密傳動(dòng)裝置——高速精密重載軸承,高速精密齒輪傳動(dòng)裝置,高速精密鏈傳動(dòng)裝置,高精度高可靠性制動(dòng)裝置,諧波減速器,大型電液動(dòng)力換檔變速器,高速、高剛度、大功率電主軸,直線(xiàn)電機(jī)、絲杠、導(dǎo)軌。伺服控制機(jī)構(gòu)——高性能變頻調(diào)速裝置、數(shù)位伺服控制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)分布式伺服系統(tǒng)等產(chǎn)品,提升重點(diǎn)領(lǐng)域電氣傳動(dòng)和執(zhí)行的自動(dòng)化水平,提高運(yùn)行穩(wěn)定性。液氣密元件及系統(tǒng)——高壓大流量液壓元件和液壓系統(tǒng)、高轉(zhuǎn)速大功率液力偶合器調(diào)速裝置、智能潤(rùn)滑系統(tǒng)、智能化閥島、智能定位氣動(dòng)執(zhí)行系統(tǒng)、高性能密封裝置。石油石化智能成套設(shè)備——集成開(kāi)發(fā)具有在線(xiàn)檢測(cè)、優(yōu)化控制、功能安全等功能的百萬(wàn)噸級(jí)大型乙烯和千萬(wàn)噸級(jí)大型煉油裝置、多聯(lián)產(chǎn)煤化工裝備、合成橡膠及塑料生產(chǎn)裝置。冶金智能成套設(shè)備——集成開(kāi)發(fā)具有特種參數(shù)在線(xiàn)檢測(cè)、自適應(yīng)控制、高精度運(yùn)動(dòng)控制等功能的金屬冶煉、短流程連鑄連軋、精整等成套裝備。智能化成形和加工成套設(shè)備——集成開(kāi)發(fā)基于機(jī)器人的自動(dòng)化成形、加工、裝配生產(chǎn)線(xiàn)及具有加工工藝參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)、控制、優(yōu)化功能的大型復(fù)合材料構(gòu)件成形加工生產(chǎn)線(xiàn)。自動(dòng)化物流成套設(shè)備——集成開(kāi)發(fā)基于計(jì)算智能與生產(chǎn)物流分層遞階設(shè)計(jì)、具有網(wǎng)絡(luò)智能監(jiān)控、動(dòng)態(tài)優(yōu)化、高效敏捷的智能制造物流設(shè)備。建材制造成套設(shè)備——集成開(kāi)發(fā)具有物料自動(dòng)配送、設(shè)備狀態(tài)遠(yuǎn)程跟蹤和能耗優(yōu)化控制功能的水泥成套設(shè)備、高端特種玻璃成套設(shè)備。智能化食品制造生產(chǎn)線(xiàn)——集成開(kāi)發(fā)具有在線(xiàn)成分檢測(cè)、質(zhì)量溯源、機(jī)電光液一體化控制等功能的食品加工成套裝備。智能化紡織成套裝備——集成開(kāi)發(fā)具有卷繞張力控制、半制品的單位重量、染化料的濃度、色差等物理、化學(xué)參數(shù)的檢測(cè)儀器與控制設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)物料自動(dòng)配送和過(guò)程控制的化纖、紡紗、織造、染整、制成品等加工成套裝備。智能化印刷裝備——集成開(kāi)發(fā)具有墨色預(yù)置遙控、自動(dòng)套準(zhǔn)、在線(xiàn)檢測(cè)、閉環(huán)自動(dòng)跟蹤調(diào)節(jié)等功能的數(shù)字化高速多色單張和卷筒料平版、凹版、柔版印刷裝備、數(shù)字噴墨印刷設(shè)備、計(jì)算機(jī)直接制版設(shè)備(CTP)及高速多功能智能化印后加工裝備。任一網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)都可以通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)該系統(tǒng)的主頁(yè)獲得該系統(tǒng)的相關(guān)信息,還可通過(guò)填寫(xiě)和提交系統(tǒng)主頁(yè)所提供的用戶(hù)定單登記表來(lái)向該系統(tǒng)發(fā)出定單;如果接到并接受網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)的定單,Agent就將其存入全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù),任務(wù)規(guī)劃結(jié)點(diǎn)可以從中取出該定單,進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃,將該任務(wù)分解成若干子任務(wù),將這些任務(wù)分配給系統(tǒng)上獲得權(quán)限的結(jié)點(diǎn);產(chǎn)品設(shè)計(jì)子任務(wù)被分配給設(shè)計(jì)結(jié)點(diǎn),該結(jié)點(diǎn)通過(guò)良好的人機(jī)交互完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)子任務(wù),生成相應(yīng)的CAD/CAPP數(shù)據(jù)和文檔以及數(shù)控代碼,并將這些數(shù)據(jù)和文檔存入全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù),最后向任務(wù)規(guī)劃結(jié)點(diǎn)提交該子任務(wù);加工子任務(wù)被分配給生產(chǎn)者;一旦該子任務(wù)被生產(chǎn)者結(jié)點(diǎn)接受,機(jī)床Agent將被允許從全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)讀取必要的數(shù)據(jù),并將這些數(shù)據(jù)傳給加工中心,加工中心則根據(jù)這些數(shù)據(jù)和命令完成加工子任務(wù),并將運(yùn)行狀態(tài)信息送給機(jī)床Agent,機(jī)床Agent向任務(wù)規(guī)劃結(jié)點(diǎn)返回結(jié)果,提交該子任務(wù);在系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行期間,系統(tǒng)Agent都對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)結(jié)點(diǎn)間的交互活動(dòng)進(jìn)行記錄,如消息的收發(fā),對(duì)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě),查詢(xún)各結(jié)點(diǎn)的名字、類(lèi)型、地址、能力及任務(wù)完成情況等。人工智能技術(shù)。因?yàn)镮MS的目標(biāo)是計(jì)算機(jī)模擬制造業(yè)人類(lèi)專(zhuān)家的智能活動(dòng),從而取代或延伸人的部分腦力勞動(dòng),因此人工智能技術(shù)成為IMS關(guān)鍵技術(shù)之一。IMS與人工智能技術(shù)(專(zhuān)家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯)息息相關(guān)。并行工程。針對(duì)制造業(yè)而言,并行工程是一種重要的技術(shù)方法學(xué),應(yīng)用于IMS中,將最大限度的減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)的盲目性和設(shè)計(jì)的重復(fù)性。信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是制造過(guò)程的系統(tǒng)和各個(gè)環(huán)節(jié)“智能集成”化的支撐。信息網(wǎng)絡(luò)同時(shí)也是制造信息及知識(shí)流動(dòng)的通道。虛擬制造技術(shù)。虛擬制造技術(shù)可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就模擬出該產(chǎn)品的整個(gè)生命周期,從而更有效,更經(jīng)濟(jì)、更靈活的組織生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期最短,產(chǎn)品成本最低,產(chǎn)品質(zhì)量最優(yōu),生產(chǎn)效率最高的保證。同時(shí)虛擬制造技術(shù)也是并行工程實(shí)現(xiàn)的必要前提。自律能力構(gòu)筑。即收集和理解環(huán)境信息和自身的信息并進(jìn)行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。強(qiáng)大的知識(shí)庫(kù)和基于知識(shí)的模型是自律能力的基礎(chǔ)。人機(jī)一體化。智能制造系統(tǒng)不單單是“人工智能系統(tǒng),而且是人機(jī)一體化智能系統(tǒng),是一種混合智能。想以人工智能全面取代制造過(guò)程中人類(lèi)專(zhuān)家的智能,獨(dú)立承擔(dān)分析、判斷、決策等任務(wù),說(shuō)是不現(xiàn)實(shí)的。人機(jī)一體化突出人在制造系統(tǒng)中的核心地位,同時(shí)在智能機(jī)器的配合下,更好的發(fā)揮人的潛能,使達(dá)到一種相互協(xié)作平等共事的關(guān)系,使二者在不同層次上各顯其能,相輔相成。自組織和超柔性。智能制造系統(tǒng)中的各組成單元能夠依據(jù)工作任務(wù)的需要,自行組成一種最佳結(jié)構(gòu),使其柔性不僅表現(xiàn)運(yùn)行方式上,而且突出在結(jié)構(gòu)形式上,所以稱(chēng)這種柔性為超柔性,類(lèi)似于生物所具有的特征,如同一群人類(lèi)專(zhuān)家組成的整體。所謂的智能機(jī)器也就是智能機(jī)器人,它給人的最深刻的印象是一個(gè)獨(dú)特的進(jìn)行自我控制的“活物”。其實(shí),這個(gè)自控“活物”的主要器官并沒(méi)有像真正的人那樣微妙而復(fù)雜。智能機(jī)器人具備形形色色的內(nèi)部信息傳感器和外部信息傳感器,如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)。除具有感受器外,它還有效應(yīng)器,作為作用于周?chē)h(huán)境的手段。這就是筋肉,或稱(chēng)自整步電動(dòng)機(jī),它們使手、腳、長(zhǎng)鼻子、觸角等動(dòng)起來(lái)。由此也可知,智能機(jī)器人至少

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