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机械自动化技术应用与发展前景探索(2)
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摘要：在机械自动化技术支撑下，汽车上各个机械元件、控制环节存在相互关联的特性，首层为人－车－环境控制系统，次层为车辆综合约束管制系统，次末层为
在机械自动化技术支撑下，汽车上各个机械元件、控制环节存在相互关联的特性，首层为人－车－环境控制系统，次层为车辆综合约束管制系统，次末层为制动约束管制系统、动力传动装置系统、转向约束管制系统、悬架约束管制系统，末层为汽车前悬架装置、后悬架装置、左悬架装置、右悬架装置以及前制动装置、后制动装置、左制动装置、右制动装置控制系统。整个过程主要利用汽车自动控制元件ECU（带单片机的嵌入式系统）的作用，统筹协调各子系统稳步运转。由于ECU 具有独立的处理器、存储器、I/O 设备，可以独立自动控制汽车的某一系统，比如发动机管理系统ABS、EMS 等，避免主动悬架减弱车辆侧倾时四轮转向系统横摆响应减弱问题出现。对于中档轿车而言，其内部具有十几个汽车自动控制单元；而高档轿车则具有几十个甚至上百个自动控制单元。上述自动控制单元可以经数字总线结构连接，构成复杂度较高的机械控制局域网络。在这一机械控制局域网络中，通过输入发动机等部件性能参数，可以实现指定要求的行驶循环。
2.3 农业机械设备控制自动化
在科技先行的背景下，以机动器件自己主动操纵、运行为支撑的农业形式逐渐形成雏形。现应用于嘉定新城（马陆镇）春季农业生产中的上海司南卫星导航技术股份有限公司研发生产的农机自动驾驶系统仅需手指一点，农业机械就可以自己主动驾驶，实施翻整土地、旋转耕耘、耙平细土、田垄平直、药剂喷施、种子下播、作物收获等作业，农户还可在互联网线上观看作业过程，根据对实时进度的了解，调整作业方案。该农业机械自动化系统主要是在北斗卫星系统支持下，为农机在农田中作业提供精度较高的确定位置信息，指导农机依据预先设定的路线平稳、快速地进行自动行进、上线、校正。农户也可以结合垄精度，进行程序的预先设计，促使农业机械可以依据预先设定的垄线进行自动化驾驶（农机手无序全过程掌控方向盘仅需在转弯时调整作业方向），后者通过用户界面操作工作流程，排查障碍物，保证作业过程顺利进行。而技术人员可利用直播、微信群组、QQ 群组等新型媒体手段，在云端指导，为农机手及农户提供全天候农耕作业数据实时上传、下载及远程协助、故障排查、人员管理、进度调整等服务。
2.4 建筑机械设备控制自动化
以数控钢筋加工设备为例，自动化数控设备可以在满足建筑工程钢筋加工需要的同时，简化钢筋加工流程，提高钢筋加工效率，促使工程获得最佳性价比。在实际应用过程中，高强度钢筋棒材的下料设备可以根据需要将钢筋自动切割成标准长度，落实加工钢筋品尺寸精准、长度标准、效率高的原则，并在短时间内完成钢筋与相关设备的安装调试、稳定运行。同时过渡到无人化施工领域。比如，在福冈县深山大规模水坝施工时，技术管理者就可以在激光扫描仪、全球定位系统支持下，掌握位置、周边环境信息。随后通过在多功能便携终端上发布指令，推土机、振动压路机等机械就可根据前期嵌入的程序自动实施搬运混凝土、地面铺平、压实等自动化作业。由于现行机械自动化技术已经将熟练工操作重型机械作为数据积累嵌入到了算法内，实现了系统自动学习“工程技艺”，可以避免压路机压实某部分时已压实部分与未压实部分落差问题的出现。且可彻底改变劳动密集型产业体系，在某种程度上解决了技术人员、施工人员严重短缺现象。
3 机械自动化技术的发展前景
3.1 绿色化
绿色化是机动器件自己主动操纵、运行阶段优质竞争力获得并维持的基准。在开展机械自动化技术研制开发阶段，负责方应将绿色化及相关要素作为生产实践过程优化指标，借鉴其他国家或者地区绿色性能开发经验，将重点投入未来收益可持续提升上，保障机械自动化技术在促进国民经济发展方面优良效用的充分发挥[4]。
3.2 小体积
现今时代应用较为普遍的机械自动化技术支撑下的产品大体积特性较为突出，仅可满足建筑业、汽车业、农业等对产品体积要求不很严苛的领域，无法满足信息、军事、医学等领域要求。基于此，在未来机械自动化技术发展过程中，应逐步突破体积方面的瓶颈，以微型机械自动化的形式满足更多行业需求。
3.3 虚拟化
随着不同类型机械制作工艺与模型构建技术、仿真技术的深层次融合，功能更加完善的虚拟化机械自动设备将陆续出现。虚拟化机械自动设备可以集中汇总、处理不同类型生产阶段涉及信息，在机器学习的再学习机制支持下，可以解决机械自动化生产阶段存在的各种类型问题，最大限度满足实际生产需求。
文章来源：《时代汽车》 网址: http://www.sdqczz.cn/qikandaodu/2021/0623/2168.html
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