智能装备的组成

一个智能装备大概由感知系统、决策系统、运动控制系统和执行系统组成。

一、智能感知系统

感知是智能的输入和起点，也是智能发挥作用的基础。感知系统模拟智能体的视觉、听觉、触觉等等。注意智能装备不是完全仿真人类的智能，而是参考人类的智能去解决实际问题，因此会有所拓展，会发展各种超越人类感知能力的传感器，比如超声、红外……目前感知系统是智能装备高速发展的一个方向，更新更高精度的传感器是研究学者和业界不懈 的 追求目标。智能装备常用的传感器有：视觉传感器（如摄像头）、距离传感器（如激光测距仪）、射频识别RFID传感器、声音传感器、触觉传感器等等。

智能装备——智能制造的载体

二、机械执行系统

装备的执行系统，也就是机械执行机构，是机械工具的进一步延伸。现阶段的装备机械执行系统，是包括产生特定运动的机构和驱动机构运动的电机、发动机、气动马达等驱动设备。

通过装备执行系统，可以进行高于人类的高精度、高稳定性的操作。

目前执行系统*需要突破的是各类能实现复杂功能的末端执行器，由于需要和大量的感知传感器配合交互，且期望尺寸较小，末端执行器的研制是集成商*关注的方向。

三、运动控制系统

控制系统是智能发挥作用的桥梁。控制系统可以使执行系统按照给定的指令进行复杂的操作。使人类从繁琐的人机交互中脱离从来，极 大的 提高了效率和降低了出错的可能性。

控制系统为智能提供了基础，通过感知系统进行反馈控制为装备提供了初级的“智能”。

工业上用的精密控制，除了各种感知技术外，主要依靠计算机的计算、存储能力，在已知的抽象和逻辑（算法）下，为执行机构提供“智能”的指令。

四、智能决策系统

决策系统 使 真正的智能。决策系统根据各种感知系统收集的信息，进行复杂的决策计算，优化出合理的指令，指挥控制系统来驱动执行系统，从而*终实现复杂的智能行为。智能决策系统是目前智能装备发展的瓶颈，目前工业领域事实上还没有好的通用解决方案。

智能装备的关键技术

智能装备的关键技术非常多，涉及应用工艺、执行、传感、控制、集成各方面，每一方面都有广阔的研究空间，每一领域都有涉及软硬件的关键技术。

以本课题组涉及的关键技术为例，如下图所示，需要工艺研究、机械设计、控制系统、控制软件、视觉检测、测量、软件开发等各专业的知识。

智能装备对复合型人才的需求

智能装备的研发，迫切需要懂工艺、机械、控制、软件的复合型人才。然而据《人民日报》在广州和深圳、青岛和潍坊、长沙和株洲等三省六市详细调查100家企业，真切地感受到了制造业企业面临人才的“三难”问题，我国的技术人才需求缺口正越来越大。

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