蘇冠領(lǐng)

光機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向探討＊

蘇冠領(lǐng)

（廣西城市職業(yè)大學(xué)，廣西 崇左 532200）

隨著人類社會(huì)的飛速發(fā)展，科技一詞已經(jīng)逐步滲入人們的日常生活之中，同時(shí)人們的要求也越來越高。科技的飛速發(fā)展，人們的要求增多，在這一背景下，光機(jī)電一體化技術(shù)出現(xiàn)在了人們的視野里。光機(jī)電一體化技術(shù)自出現(xiàn)后發(fā)展迅速，現(xiàn)已應(yīng)用于越來越多的領(lǐng)域，很多行業(yè)也因?yàn)楣鈾C(jī)電一體化的應(yīng)用獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。對(duì)光機(jī)電一體化的技術(shù)特征作了相關(guān)介紹，并對(duì)其未來發(fā)展方向進(jìn)行了探討。

光機(jī)電一體化；機(jī)械技術(shù)；計(jì)算機(jī)技術(shù)；微電子技術(shù)

光機(jī)電一體化技術(shù)是通過在傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)中融入微型電子技術(shù)后產(chǎn)生的新型的現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)。它是由多種技術(shù)結(jié)合而成的一門技術(shù)，其中包括了激光技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等工業(yè)技術(shù)。

這些技術(shù)結(jié)合在一起，取長補(bǔ)短，形成了光機(jī)電一體化技術(shù)這一完整工業(yè)技術(shù)。目前，很多產(chǎn)業(yè)都運(yùn)用了光機(jī)電一體化技術(shù)，因?yàn)槠渚哂泻軓?qiáng)的適應(yīng)性，在未來的發(fā)展中必定能更上一層樓。

1 光機(jī)電一體化技術(shù)特征

光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由5部分組成——?jiǎng)恿?、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器。其中，起關(guān)鍵作用的組成部分是計(jì)算機(jī)和傳感器，其是整個(gè)系統(tǒng)的核心。

相比于傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品，光機(jī)電一體化產(chǎn)品擁有更好的技術(shù)特征，具體如下。

1.1 體積小，質(zhì)量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作方便

相比于傳統(tǒng)機(jī)械制造，光機(jī)電一體化技術(shù)的操作更為簡單方便，操作人員不必再嚴(yán)格按照規(guī)定操作程序進(jìn)行，操作程序變得更加靈活和方便，工作人員可以按照需求來操作，且程序可以預(yù)設(shè)，這樣光機(jī)電一體化裝置可以按照預(yù)設(shè)好的程序來一步一步運(yùn)行，有的裝置甚至可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。

1.2 功能增加，精度大幅提高

相比于傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)，光機(jī)電一體化技術(shù)的傳動(dòng)部件有所減少，這樣做的好處在于可以減少機(jī)械部件磨損產(chǎn)生的誤差，從而提高精度。與此同時(shí)，光機(jī)電一體化系統(tǒng)組成中包含電腦和傳感器，并且融合了激光技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，電子技術(shù)的運(yùn)用使得光機(jī)電一體化技術(shù)比機(jī)械技術(shù)的精度大幅提高。

1.3 部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

光機(jī)電一體化技術(shù)具有傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備不具有的自動(dòng)化和智能化，光機(jī)電一體化技術(shù)可以讓電子裝備按照預(yù)設(shè)的程序進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測等操作，可以智能地完成一整套流程，智能化程度提高。

1.4 產(chǎn)品可靠性提高，使用壽命延長

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置都會(huì)伴有摩擦，其原因是裝置中的可動(dòng)部件在裝置運(yùn)行時(shí)造成的運(yùn)動(dòng)誤差，使可動(dòng)摩擦撞擊加重，這些因素會(huì)嚴(yán)重影響裝置的壽命，且還會(huì)使其可靠性降低。在光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用中，為了解決這一問題，對(duì)可動(dòng)部件進(jìn)行了削減，因此可動(dòng)摩擦大大減少，所以光機(jī)電一體化裝置的壽命比傳統(tǒng)機(jī)械裝置的壽命長，可靠性也高。

1.5 產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化技術(shù)是由多種技術(shù)結(jié)合而成，這就使光機(jī)電一體化技術(shù)和其產(chǎn)品的系統(tǒng)性更高，同時(shí)，因?yàn)樗啥喾N技術(shù)結(jié)合而來，各技術(shù)之間的協(xié)調(diào)尤為重要，各種技術(shù)取長補(bǔ)短，使系統(tǒng)更加完善，這就要求各部分系統(tǒng)之間互相協(xié)調(diào)。

2 光機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展方向

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)逐步滲入到越來越多的領(lǐng)域，在諸多產(chǎn)業(yè)中也能看到其影子，其是科技的結(jié)晶，其未來的發(fā)展方向必定由科技的發(fā)展進(jìn)步所引導(dǎo)，以下是其幾個(gè)發(fā)展的方面。

2.1 智能化

現(xiàn)如今人工智能越來越受到人們的關(guān)注，人工智能必定是光機(jī)電一體化未來發(fā)展的一個(gè)重要領(lǐng)域，人們對(duì)人工智能在光機(jī)電一體化技術(shù)上的應(yīng)用也越來越重視，數(shù)控機(jī)床就是典型案例，結(jié)合人工智能后的光機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)更加的簡單、便捷，當(dāng)光機(jī)電一體化產(chǎn)品擁有比較高的人工智能水平，可以擁有判斷能力，從而自我決斷一些事，結(jié)合人工智能會(huì)是光機(jī)電一體化技術(shù)必須要走好的一條路。

2.2 模塊化

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)種類比較多，生產(chǎn)銷售光機(jī)電一體化產(chǎn)品的廠家繁多，為了進(jìn)一步提高光機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，促進(jìn)光機(jī)電一體化產(chǎn)品的可持續(xù)發(fā)展，研發(fā)制造標(biāo)準(zhǔn)化模塊就顯得至關(guān)重要。通過將一些功能技術(shù)集成在同一個(gè)模塊上，光機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)速度大大加快，且這樣還有利于新產(chǎn)品研發(fā)制造，推動(dòng)光機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展。模塊化是現(xiàn)在生產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)大趨勢，現(xiàn)代科學(xué)研究表明，模塊化的生產(chǎn)模式更有利于資源總和，從而大大提高資源利用率。將光機(jī)電一體化所需要的人力、物力資源模塊化，縮短光機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，促進(jìn)光機(jī)電一體化產(chǎn)品的創(chuàng)新發(fā)展。所以，模塊化是光機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一大趨勢。

2.3 網(wǎng)絡(luò)化

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是光機(jī)電一體化技術(shù)，不僅需要人力、物力的支持，更重要的是要借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能獲得長遠(yuǎn)發(fā)展?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)可以完善光機(jī)電一體化技術(shù)，使得光機(jī)電一體化產(chǎn)品在外形和色彩上更加符合人類的審美和需求，在實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化產(chǎn)品的基本功能、滿足人類基本需求的情況下，提高人類的審美能力，為人類帶來更多感官上的藝術(shù)享受，促進(jìn)光機(jī)電一體化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。將光機(jī)電一體化技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來，可以更好地了解人類對(duì)光機(jī)電一體化技術(shù)的需求，及時(shí)把握光機(jī)電一體化產(chǎn)品的應(yīng)用情況，實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

2.4 微型化

光機(jī)電一體化技術(shù)作為一項(xiàng)高科技技術(shù)，它在發(fā)展的過程中逐漸呈現(xiàn)出微型化的趨勢，從研究初期到現(xiàn)在，光機(jī)電一體化技術(shù)產(chǎn)品的體積越來越小，功能性越來越靈活多變，消耗的能量也越來越少，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢。由于光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用性較強(qiáng)，它的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，光機(jī)電一體化技術(shù)在高危行業(yè)、高科技產(chǎn)品、醫(yī)療保險(xiǎn)、信息通訊、軍事裝備等領(lǐng)域都發(fā)揮著無可替代的作用。從近些年的研究結(jié)果可得，光機(jī)電一體化技術(shù)正在進(jìn)軍微型化市場，微型化將是光機(jī)電一體化技術(shù)的一大發(fā)展趨勢。

3 結(jié)語

光機(jī)電一體化技術(shù)在當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著重要的作用，從光機(jī)電一體化技術(shù)的特點(diǎn)來看，光機(jī)電一體化技術(shù)體積小、質(zhì)量輕、適應(yīng)性較強(qiáng)、操作方便，因此成為很多行業(yè)的重點(diǎn)研究目標(biāo)。隨著信息技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，中國光機(jī)電一體化技術(shù)有了很大程度的提升，功能進(jìn)一步增強(qiáng)，智能化程度提高，使用壽命得到有效延長，各部分之間的聯(lián)系更為緊密，協(xié)作性較強(qiáng)。從光機(jī)電一體化技術(shù)的特征和發(fā)展趨勢來看，未來光機(jī)電一體化技術(shù)將更加成熟，光機(jī)電一體化產(chǎn)品將持續(xù)智能化，能夠幫助人類解決更多的問題，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。未來光機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展將呈現(xiàn)模塊化、系統(tǒng)化和集約化的特點(diǎn)，合作單位聚集在一起，有利于節(jié)約資源，促進(jìn)光機(jī)電一體化技術(shù)的可持續(xù)性發(fā)展。同時(shí)，光機(jī)電一體化技術(shù)將和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的聯(lián)系進(jìn)一步增強(qiáng)，提高光機(jī)電一體化技術(shù)的傳播速度和普及性，進(jìn)一步為人類提供高質(zhì)量的光機(jī)電一體化產(chǎn)品，服務(wù)人類社會(huì)。

［1］周方方.光機(jī)電一體化技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用及發(fā)展簡析［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2016（10）：53-54.

［2］秦沖.光機(jī)電一體化技術(shù)在煤炭輸送控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用［J］.漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，15（5）：23-27.

［3］郝皓，馮艷，陳陵凡，等.關(guān)于光機(jī)電工程一體化技術(shù)發(fā)展的探討［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018（23）：5552.

［4］姜宇，李娜，孟令杰，等.基于誤差分析的巖芯高光譜數(shù)據(jù)幾何校正方法［J］.紅外與激光工程，2018，47（5）：166-173.

［5］常鐵振.機(jī)電一體化的應(yīng)用及未來發(fā)展［J］.裝飾裝修天地，2016（10）：383.

［6］關(guān)磊.基于PLC/單片機(jī)控制的光機(jī)電一體化系統(tǒng)的研究［J］.現(xiàn)代職業(yè)教育，2018（7）：190.

TH-39

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.17.014

2095－6835（2019）17－0034－02

蘇冠領(lǐng)（1994—），男，廣西合浦人，本科，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。

2018年度廣西城市職業(yè)大學(xué)科研項(xiàng)目“利用光機(jī)電一體化技術(shù)制制冷機(jī)”（編號(hào)：GXCCKY2018B013）階段性成果

〔編輯：張思楠〕