机械工程自动化技术在汽车工业上的应用

机械工程自动化技术在汽车工业上的应
用
摘要：目前，在汽车工业中已经引进自动化技术，机械工程自动化带动了汽
车工业的进步。

本文将就汽车工业自动化技术展开讨论，分析该项技术在工业中
的作用模块以及具体作用，以期加深读者对其的印象。

关键词：机械工程自动化技术汽车工业应用研究控制系统
1模块分配
1.1传感器系统
在使用过程中，传感器的主要功能是对车身的整体运行状态实施监控，自动
产生有关信息，并形成系统的报告，因此自动化技术使用未传感器系统的工作提
供了便利。

例如：现代化汽车已经相继化转成智能和科技融为一体，使人驾驶更
舒适、更智能、更安全等一系列。

比如最近上海车展展出的星越L，搭载业内领
先的车规级高通骁龙8155芯片，并且支持5G高速网络，汽车行业首款7nm工艺,计算力高达360TOPS，全车FOTA在线升级技术，可以像手机一样随时与网络保持
连接，实时更新，让用户享受到常用常新的进化体验（动力底盘域，车身控制域，智驾安全域，信息娱乐域）。

同时通过雷达传感器，并借助5G技术，实现车场端，车云端，移动端实时通讯，实现车辆自主寻找车位泊车，自主定位车主，自
主躲避障碍物等。

先进的自动化技术，可以让汽车制造商能够以可承受的成本提供高质量的集成，实现更加灵活有效的生产运作。

而且使用正确的软件工具，不必雇佣世界
级的工程师，即使是没有编程知识的人也可以在几分钟内对工业机器人进行编程
并生成机器人程序，通过汽车雷达探测器、传感器反映到车机电脑。

1.2系统优化集成技术
机器人采用交流伺服驱动技术以及高精度、高刚性的RV减速机和谐波减速器，具有良好的低速稳定性和高速动态响应，并可实现免维护功能。

1.3协调控制技术
控制多机器人及变位机协调运动，既能保持焊枪和工件的相对姿态以满足焊
接工艺的要求，又能避免焊枪和工件的碰撞。

1.4精确焊缝轨迹跟踪技术
结合激光传感器和视觉传感器离线工作方式的优点，采用激光传感器实现焊
接过程中的焊缝跟踪，提升焊接机器人对复杂工件进行焊接的柔性和适应性，结
合视觉传感器离线观察获得焊缝跟踪的残余偏差，基于偏差统计获得补偿数据并
进行机器人运动轨迹的修正，在各种工况下都能获得最佳的焊接质量。

2汽车中央控制系统
2.1重要性
自动化技术在汽车机械控制中的重要性主要可从两方面加以分析:一方面是
系统工作的调节。

自动化技术在汽车机械控制系统中的应用，其主要是将工作站
存储的信息数据传送到局域网，确保信息的自动化流通。

人们可结合自动化技术
在系统中的工作方式，向系统发送个人意愿和指令，由系统前置机处理指令，从
而传输到局域网中，这样能够保证信息流通的便捷性，自动化采集信息和调节系统。

另一方面是系统软件的设计。

随着科学技术的发展，计算机技术有效替代了
传统的生产机制，人们借助计算机技术来自动化控制生产流程，提高工作的质量
与效率。

计算机在汽车机械控制系统中发挥着重要作用，能够C语言和单片机技术，以不同汽车类型为依据，开发设计不同的汽车软件，提高系统软件的简易性、个性化和适用性。

2.2模块分配
首先在PLC通信模块方面。

对于PLC自动控制系统而言，其主要是利用
STEP7软件加以编制，具有语句编辑、功能块图和梯形逻辑图等功能，能够在不
同的工作环境中使用不同的I/O模块。

同时其对人机对话接口加以科学安装，以此提高系统的操作与使用性能，便于用户操控汽车。

其次在中央控制系统方面。

中央控制系统是汽车机械控制系统中的重要组成部分，其主要是以微型计算机技术为依据，利用微型计算机的稳定性、功能和接口数量等，满足不同的任务控制需求，因此具有速度快、控制精度高和功能多等优势，能够有效促进汽车运行效率的提高。

一般而言，汽车中央控制系统在实际运行过程中，能够采集和处理传感器的信息数据，利用自动报警功能和监控设备对系统运行的异常情况加以报警，以此提高汽车系统的安全性与运用效率。

最后在传感器系统方面。

自动化技术的应用能够实时监控汽车的运行情况，并利用频分制和时间节点的通道形式进行信息的传输，其中频分制形式在传输信号的过程中，具有特定的频率，因此不会发生信号混淆现象，能够降低故障的发生几率。

当前自动化技术在汽车传感器系统中的应用，能自动采集距离、干湿度、车速和油温等数据，自动对比其与预设的参数，从而对汽车的实时工况加以准确判断，优化调整系统。

2.3节能设计提高运转效率
传统汽车对于资源能源的消耗量巨大，尤其是中国处于高速发展时期，能源污染也是非常需要重视的问题。

新能源汽车应用范围的扩大，可以减少能源的消耗，从而降低城市污染指数。

“避免挖煤，能源消耗，少炼钢铁，城市都需要新能源车来节能环保。

帆船制造在很多方面都是走在科技前沿的，帆船航行本身就是对风能的运用。

碳纤维材料已经广泛用于赛船的制造，我们用于制造跑车全车身，目的之一依然是减少能耗，保护环境。

”
3汽车机械控制安全系统的设计
当下，智能汽车的概念，已有被过度消费的趋势。

车内屏幕越做越大，越加越多，被称为“智能”；装备了语音交互和一堆未必用得着的应用程序，被称为“智能”；配置了一些常规的辅助驾驶功能，例如自适应巡航和变道辅助，也能挂个“智能”的名号。

这与当前技术及政策语境下，对智能汽车尚没有统一的定义，多少有些关系。

但从技术演进及革新的角度，在成熟产品上做加法，功能体验再好，也只能算传统汽车的智能化延伸，而非由传统汽车向智能汽车的代际跃
进。

这种跃进，更多涉及的是基础架构、迭代方式、开发流程甚至思维模式的变化。

至于功能体验上的提升，只是这些变化发生后，自然产生的结果而已。

从机械到电子智能汽车不仅是一辆汽车，更是一个智能终端。

这一点业内早
有共识。

既然是智能终端，意味着汽车作为电子产品的属性，起码与机械属性并重，并将逐渐超越后者，主导汽车的产品定义及用户体验。

智能汽车和传统汽车
在架构上由此分道扬镳。

传统汽车注重机械素质，其架构绕不开三个核心问题：动力总成、底盘系统
及造型工程设计，研发过程受到诸如成本、供应链、法规等因素影响，且通常需
要经历繁复的试验及验证过程，一切成熟后方才推出。

4机械自动化技术的发展前景
在全球汽车市场增长放缓和科技水平快速发展的背景下，为追逐利润增长点，各汽车制造企业纷纷转型发展智能汽车业务。

目前国内大多数车企已实现L2级
量产，近期3-5年内，大多数车企将L3级自动驾驶量产作为其主要发展目标。

根据国家发改委于2020年2月发布的《智能汽车创新发展战略》，其中提到对
智能汽车的定义是：“智能汽车是指通过搭载先进传感器等装置，运用人工智能
等新技术，具有自动驾驶功能，逐步成为智能移动空间和应用终端的新一代汽车。

智能汽车通常又称为智能网联汽车、自动驾驶汽车等。

”智能汽车是一个集中运
用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，将环境
感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统，是典型的高新技术
综合体。

2020年3月，中国工信部官网公示《汽车驾驶自动化分级》推荐性国家
标准报批稿，拟于2021年1月1日开始实施，成为“中国版自动驾驶分级标准”，其中将自动驾驶等级分为0-5级。

参考文献：
1李玉吉. 自动化技术在汽车机械控制系统中的应用.时代农机，2016,43（6）：23,25.
2李湛清,薛平. 自动化技术在汽车机械控制系统中的应用.
3闫福刚. 自动化技术在汽车机械控制系统中的应用.
4王治校，孙松林. 汽车机械控制系统中当代自动化技术的应用.。