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2021年11月6日光機電一體化技術的現狀及發展趨勢 [在線客服]：

光機電一體化技術的現狀和發展趨勢

機電一體化技術是由微電子技術,計算機技術,信息技術,機械技術及其它技術相融合構成的一門獨立的交叉學科. 機電一體化結合光學,通信技術,微細加工技術形成光機電一體化和微機電一體化的新分支.機電一體化產品迅猛發展,幾乎遍及所有制造業領域.機電一體化技術在數控技術,工業機器人,計算機集成制造系統方面都取得了一定的成果.隨著科學技術的發展,國內外機電一體化將朝著綠色化,智能化,網絡化,微型化,模塊化方向發展,各種技術相互融合的趨勢也將越來越明顯.以機械技術,微電子技術的有機結合為主體的機電一體化技術是機械工業發展的必然趨勢,機電一體化技術的發展前景也將越來越廣闊。
前言――現代機械系統已發展成為集光、機、電、磁、聲、熱、液、氣、算于一體的技術系統。在20世紀70年代，微電子技術曾引起新技術領域的深刻變革，機電一體化技術就是在微電子技術向機械工業領域滲透過程中逐漸形成并發展起來的一門獨立的綜合性交叉學科，經過幾十年的發展，使得機電一體化的內涵和外延得到不斷地豐富和拓寬。從最初的機械電子化、機械電腦化進而發展到光機電一體化、機械智能化和微機械化階段。
從20世紀90年代開始，光機電一體化技術引導著一場新的變革，光機電一體化是由光學、微電子、信息和機械及其他相關技術交叉與融合而構成的綜合性高新技術，是諸多高新技術產業和高新技術裝備的基礎。從加工系統到醫療儀器、從家用電器到軍事裝備都離不開它。信息、材料、能源、空間、海洋等高科技領域的技術發展和產業化、傳統產業的技術改造、武器裝備的現代化都要用到光機電一體化技術。―光機電一體化技術的特征是在機電一體化概念的基礎上強調了光、光電子、激光和光纖通訊等技術的作用，屬于21世紀應Hj領域更為寬闊的機電一體化技術。
光機電一體化概要―光機電一體化包括產品和技術兩個方面。光機電一體化產品是包含光學技術、機械技術、微電子技術、計算機技術、信息技術、自動控制技術和通訊技術的高科技產品;光機電一體化技術是指其技術原理和使用光機電一體化產品得以實現、使用和發展的技術。光機電一體化產品具有結構簡單、功能多、效率高，能耗低等特點，它們一般由機械本體、傳感器、接口、微處理器和執行機構等5部分組成。如果把光機電一體化產品比做一個人，則計算機就是它的頭腦，傳感器就是它的五官，軟件就是使軀體（機械本體）能發揮效能的手段，所以，光機電一體化產品就是具有頭腦和五官，能夠感知外界環境的變化，并根據這種變化作出響應的機器或機構。機器人就是光機電一體化產品的典型代表。與傳統的機械產品比較，光機電一體化產品具有以下有點:
(1）綜合性與系統性:
(2）多層次，覆蓋面廣;
(3）結構簡化，方便操作;
(4）精度提高，功能增加:
(5）高可靠性，高穩定性和高使用壽命;
(6）產品開發上的只是密集性。
1.目前，工業發達國家光機電一體化技術的應用已十分廣泛，不僅在單機產品中占有重要位置，而且在生產制造系統內也十分活躍。例如，計算機集成制造系統（CIMS)、快速成型制造系統（RPM)、智能制造體統（IMS）等。
2.國內外光機電一體化的發展概況光電子技術是在20世紀 60年代激光器問世之后，電子技術與瓜果女子技術的自然結合與擴展，它不僅拓展了傳統電子技術的功能，并使之有更強的適應性。目前，信息的探測、傳輸、存儲、顯示、運算和處理已由光子和電子共同參與來完成。光通信、光存儲和光電顯示技術的興起希，它們在近20年來的飛速發展，已使人們認識到光電子學技術的重要性和它廣闊的發展前景，并且成為光電子領域的支柱產業。光電子科學技術和產業在促進國家經濟和科學持續發展中起著巨大的作用，當今:[業化的世界各國無不把發展光電子技術列為國家高技術重點發展目標。美國政府已將光子學確定為國家發展的重點，認為光子學對國家安全與經濟競爭有著深遠的意義和潛力，并把光子學列為當前20項關鍵技術之一。德國政府已確定光子學是世界初對保持德國在國際市場上先進地位至關重要的九大關鍵技術之一。日本早在1980年，就成立了日本光產業技術振興協會，1981年通產省就雄心勃勃地聯合l3家大公司投入13大公司投入13億美元組建了光子技術研究所，日本科技廳也一再把量子波光技術列為重大項目，予以支持。澳大利亞集團10個重要單位的力量成立了瓜果女子聯合研究中心，重點開拓信心技術和新產品。I986年我國啟動的863計劃中，將光電子器件及其集成技術列為信息領域的三大主題之一，光機電一體化技術也別列為國家十五高新技術重點扶持項目。我國光電子產業總產值已由1995年的10多億美元發展到2001年的100億美元。
3.光機電一體化的發展趨勢――光機電一體化是集機械、微電子、光學、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合，其發展和進步有賴于相關技術發展和進步。其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人格化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。
3.1數字化微處理器和微控制器的發展奠定了單機數字化的基礎，如不斷發展的數控機床和機器人，而計算機網絡的迅速崛起，為數字化制造鋪平了道路，如計算機集成數控機床和機器人，而計算機網絡的迅速崛起，為數字化制造鋪平了道路，如計算機集成制造。數字化要求光機電一體化產品的軟件具有高可靠性和可維護性以及自診斷能力，其人機界面對用戶更加友好，易于使用，并且用戶能根據需要參與改進。
3.2智能化賦予光機電產品一定的智能，使它具有人的判斷推理，邏輯思考，自主決策能力。例如在CNC數控機床上增加了人一機對話功能，使之了智能l/o通道和智能工藝數據庫，給使用、操作和維護帶來了極大的方便。隨著人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為光機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。大量的智能化光機電一體化產品不斷涌現。現在，模糊控制技術已經相當普遍，甚至還出現了混沌控制的產品。
3.3模塊化由于光機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的光機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調速、電機于一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣可利用標準單元迅速開發出新產品。同時也可以擴大生產規模，這需要制定各項標準。一邊各部件、單元的匹配和接口。光機電一體化產品模塊化的發展促進了新產品的開發，品種不斷增多，花樣不斷翻新，縮短了開發周期。以驅動為核心的驅動模塊單元，一伺服為核心的運動控制模塊單元，以兩根單線把各功能單元連接起來的總線或現場總線等，已形成了標準化的產品。
　

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