|
|
| 微特電機論文：光機電一體化系統概述 |
| |
| |
科技的發展與人類的生活、生產實踐是息息相關的，人類在生產實踐中不斷發現自然界的規律，并在不斷總結實踐經驗的基礎上豐富了對自然界的認識。人類一開始利用簡單的技術和工具參與自然界的活動，但是隨著文明程度的進步以及近代兩次工業革命，其改造自然的能力得到大大增強。特別是計算機和網絡的出現，使科學技術得到了飛速發展．與此同時也認識到若只用單一或單個學科和技術去解決實踐中所面臨的問題已經不可能了，這是因為人類所面臨的技術任務和完成任務的過程越來越復雜．所要求的精度等級越來越高，所生產的產品種類越來越繁雜，而且對整個技術系統來說，還要求做到提高效率、降低能耗、實時快速和綠色環保等，即如果只用簡單的機械等方式根本就無法滿足現代社會的需求，從而自然地導致由傳統機械技術向光機電一體化高技術方向的發展。
光機電一體化系統(Opto—mechatronics System)是由光學、光電子學、現代機械學、微電子、信息學和計算機科學等相互交叉、滲透和融合而形成的高技術系統，由計算機系統來控制機械部分、執行機構、動力系統以及傳感器系統，通過軟件實現對整個系統的管理．因此大大增強了光機電系統的柔性，這樣就能夠使系統在面對不同任務時表現出很高的靈活性，滿足現代社會對多樣性產品的需求．光機電系統及其產品與傳統的機電一體化或機械產品相比具有結構簡單、功能強、能耗低、擴充容易和精度高等優點。機電一體化技術的出現使機械系統的自動化發生了革命性的改變．如傳統的機械自動化主要依靠凸輪結構來實現，在設計、安裝、調試、維修凸輪系統時必須由經驗豐富的技工人員來進行，而且非常麻煩。自從引進了計算機控制技術、伺服電動機、步進電動機和傳感器之后．復雜的機械結構和動作變得很簡單，操作和維修等也變得容易了。但是在一個機電系統中，一般來講計算機的處理能力是很強的，影響系統速度的因素主要是數據的傳輸和處理，因此激光技術和光纖的應用為提高機電系統的效率注入了新的活力，從而使機電一體化技術上升到光機電一體化技術。
目前人們所見到和使用的眾多光機電產品，如果單單只從技術層面上來看-幾乎無法明確界定這方面屬于這種技術范疇，那方面屬于另外一種技術范疇，而是光、機、電等技術的高度集成。在這種技術高度集成的系統當中，并不是光、機、電等技術都被突出化，而是根據系統的具體特點和功能，表現出某種技術占主要的地位．其他的技術處于輔助地位。當然光機電一體化是一種技術統稱。這里面還包含其他的相關技術。光機電一體化技術可體現在多種產品當中.例如:辦公自動化設備的打印機、復印機、掃描儀等；數碼照相機和攝像機；數控機床和無人化工廠的柔性制造系統；智能機器人；軍工產品；航天航空產品等。此外，根據當前的發展趨勢來看，光機電一體化技術也正在經歷一場變革，此技術產品的功能和工作效率也將會大大得到提高，因為在高技術領域，各種類型的智能化元器件，以及控制系統的分布式會使系統主控計算機有足夠的時間和空間來進行數據的運算和智能規劃，這樣光機電一體化系統將更柔性化以及智能化。
作為一個基本的光機電一體化系統．應該包括計算機和傳感器系統、機械結構、動力系統、執行機構、通信系統、軟件及接口以及相應的其他輔助系統。
|
| |
|
