光機(jī)電一體化是在機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中不斷滲透和融入微型電子技術(shù)，并與機(jī)械技術(shù)密切融合后而展現(xiàn)出的現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)，它不僅融合了多門類的學(xué)科理論知識(shí)，還整合了其相關(guān)技術(shù)。光機(jī)電一體化系統(tǒng)是一個(gè)聚集了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能齊全、資源利用率高、精度準(zhǔn)確、能耗較低、使用操作方便等特點(diǎn)的柔性電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
目前許多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)及其裝備都是以光機(jī)電一體化技術(shù)為基礎(chǔ)的，比如機(jī)械加工、醫(yī)療器械、家用電器以及軍事裝備。在一些信息通訊、生物化工、能源開采、資源利用等高科技領(lǐng)域以及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)的升級(jí)和改造中都與光機(jī)電一體化技術(shù)息息相關(guān)。未來(lái)的工業(yè)生產(chǎn)和人們生活需要一種既具備帶動(dòng)性和融合性，又能適用廣泛的技術(shù)產(chǎn)業(yè)，因此具備這些特點(diǎn)的光機(jī)電一體化技術(shù)將會(huì)不可替代。
1、光機(jī)電一體化技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
20世紀(jì)70年代，機(jī)械與電子專業(yè)的相互融合，促進(jìn)了機(jī)電一體化的迅猛發(fā)展。大家通常把“機(jī)電一體化”理解為涵蓋機(jī)、電兩個(gè)學(xué)科在內(nèi)的多學(xué)科集成方法，可以對(duì)產(chǎn)品的開發(fā)和制造系統(tǒng)進(jìn)行全面系統(tǒng)自由設(shè)計(jì)。由此可見，產(chǎn)品和產(chǎn)品的生產(chǎn)制造系統(tǒng)是機(jī)電一體化常運(yùn)用的場(chǎng)所。光機(jī)電一體化技術(shù)在20世紀(jì)90年代的崛起，促使*的技能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域發(fā)生了具有深遠(yuǎn)意義的革新。在國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于光機(jī)電一體化系統(tǒng)的開發(fā)與研究非常重視，以致其發(fā)展比較迅速。像歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家有著汽車制造工業(yè)、電氣設(shè)備制造業(yè)等與機(jī)
電一體化技術(shù)密切關(guān)聯(lián)的工業(yè)基礎(chǔ)，因此在這些國(guó)家里由機(jī)電一體化技術(shù)延伸而來(lái)的光機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)品的商業(yè)化和市場(chǎng)存有量和新產(chǎn)品的開發(fā)與研制以及新的理論的建立等方面都處在技能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的位置。
由于我國(guó)的工藝技術(shù)水平較國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家落后，因此在產(chǎn)業(yè)技能領(lǐng)域還存在很大差距。自改革開放以來(lái)，我國(guó)在科技產(chǎn)業(yè)方面比較重視，促使我們?cè)诳萍碱I(lǐng)域出現(xiàn)了奮勇直追的趕超現(xiàn)象，從而推進(jìn)了我國(guó)在光機(jī)電一體化技術(shù)方面研究與發(fā)展，并取得了顯著的成績(jī)。由于光機(jī)電技術(shù)的發(fā)展使我國(guó)的數(shù)字產(chǎn)品在控制方面的水平出現(xiàn)了很大的提升，針對(duì)我國(guó)現(xiàn)狀，*的既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的科技產(chǎn)品—經(jīng)濟(jì)靈敏型數(shù)字自動(dòng)控裝置的發(fā)展尤為迅速，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)科技產(chǎn)品的數(shù)量上需求比重較大。目前還有一部分光機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)的產(chǎn)品和主機(jī)組合在一起成套出口國(guó)外。就現(xiàn)階段而言，我們國(guó)內(nèi)運(yùn)用可編程序邏輯控制器（PLC）和微電子技術(shù)控制技術(shù)的機(jī)械產(chǎn)品數(shù)量較多，這種機(jī)械產(chǎn)品的運(yùn)用范圍也比較廣泛，它涉及到紡織加工機(jī)械設(shè)備、機(jī)床設(shè)備、軸承加工以及重、輕型機(jī)械設(shè)備等，我國(guó)自主開發(fā)研制并生產(chǎn)應(yīng)用光機(jī)電一體化設(shè)備的性能和質(zhì)量也有很大的提高，性價(jià)比也很高，為以后的推廣做好了充足的準(zhǔn)備。
2、光機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用情況
光機(jī)電一體化技術(shù)的運(yùn)用領(lǐng)域范圍較廣，涵蓋了機(jī)械制造設(shè)計(jì)行業(yè)、電力行業(yè)、微電子行業(yè)、鋼鐵行業(yè)以及材料業(yè)等各行各業(yè)。光機(jī)電一體化技術(shù)包含的學(xué)科技術(shù)層面較為繁雜，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)技術(shù)層面上：
2.1信息處理技術(shù)
運(yùn)用計(jì)算機(jī)從大量的數(shù)據(jù)中采集出所需數(shù)值，并進(jìn)行相關(guān)處理，結(jié)果以圖文并茂的形式形象的顯示出來(lái)，同時(shí)對(duì)處理數(shù)據(jù)時(shí)所產(chǎn)生的誤差進(jìn)行修正和補(bǔ)償；由于計(jì)算機(jī)具有高速運(yùn)算以及快速存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力，可用來(lái)提升光機(jī)電一體化系統(tǒng)分析數(shù)據(jù)、問(wèn)題及實(shí)時(shí)反應(yīng)的速度；運(yùn)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別和處理圖像信息，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行協(xié)同工作，使信息達(dá)到共享目的。
2.2激光技術(shù)
激光具有一些別具*的優(yōu)點(diǎn)，可作精密測(cè)量用，以提高測(cè)量的度和量程范圍；在光纖通訊和航海航天領(lǐng)域利用激光可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信和導(dǎo)航服務(wù)；利用激光束產(chǎn)生的高溫熔化或汽化物體，對(duì)各種材料和產(chǎn)品進(jìn)行打孔、切割、劃線、光刻和微細(xì)加工等特殊處理；由于激光束頻率單一，光線疊加幅度穩(wěn)定，在印刷技術(shù)以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制方面應(yīng)用優(yōu)化了產(chǎn)品的性能。
2.3傳感檢測(cè)技術(shù)
在數(shù)控機(jī)床工件加工過(guò)程中常用激光傳感器來(lái)測(cè)量和校驗(yàn)所需數(shù)據(jù)。利用激光與眾不同的多普勒物理特性，用來(lái)快速準(zhǔn)確地確定被測(cè)物體的運(yùn)動(dòng)速度；激光的空間感和距離感較強(qiáng)，可以用來(lái)測(cè)量三維空間的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并可實(shí)現(xiàn)高度的遠(yuǎn)距離測(cè)量；使用光纖探測(cè)器可在空間較小和危險(xiǎn)的環(huán)境中進(jìn)行檢測(cè)。
2.4先進(jìn)制造技術(shù)
利用計(jì)算機(jī)制圖方法，將立體的三維物體的復(fù)雜圖形轉(zhuǎn)化為二維層面的簡(jiǎn)單圖形，然后運(yùn)用高等數(shù)學(xué)中的“積分”思想，以激光形成的點(diǎn)和線為基礎(chǔ)構(gòu)造出零件的二維層面，由二維層面逐層疊加以塑鑄成元器件。此過(guò)程不需要與機(jī)械接觸和任何產(chǎn)品模具的參與就可以直接生產(chǎn)出金屬材質(zhì)的產(chǎn)品，這是激光金屬塑性成形的先進(jìn)制造技術(shù)，它簡(jiǎn)化了新產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，縮短了生產(chǎn)
產(chǎn)品所需用的時(shí)間，并提升了產(chǎn)品在市場(chǎng)上的說(shuō)服力和
競(jìng)爭(zhēng)力。
3、光機(jī)電一體化技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向光機(jī)電一體化是把機(jī)械制造技術(shù)、微電子技術(shù)、光感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)、信息處理等多學(xué)科技術(shù)相互交叉融合在一起的群體技術(shù)。高科技術(shù)作為“引路人”，帶領(lǐng)著光機(jī)電一體化技術(shù)向著數(shù)字智能化、模塊集成化、網(wǎng)絡(luò)人性化以及微型、綠色的方向勇往直前。
3.1數(shù)字智能化
要求光機(jī)電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)必須可靠，管理和維護(hù)簡(jiǎn)單便捷，自診斷能力較強(qiáng)。光機(jī)電一體化的人機(jī)界面應(yīng)更加方便用戶操作，并且用戶可根據(jù)自己不同的需求自行調(diào)整和改進(jìn)人機(jī)界面。隨著高科技術(shù)在人工智能、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及光纖等領(lǐng)域的研發(fā)突破，使光機(jī)電一體化產(chǎn)品融入了類似于人類的思維邏輯、判斷推理以及自主決策能力的功能。
3.2模塊集成化
光機(jī)電一體化的產(chǎn)品種類繁多，生產(chǎn)廠家也層出不窮，研發(fā)具有機(jī)械、電氣等標(biāo)準(zhǔn)化的模塊是一件有利于光機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展并具有舉足輕重的事。把一些相關(guān)功能集成在一個(gè)單元模塊上不僅有利于產(chǎn)品的安裝，還便于快速研發(fā)新產(chǎn)品。集成化是現(xiàn)代科學(xué)所追崇的技術(shù)趨勢(shì)，它包含了各種不同的技術(shù)，可優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，增加產(chǎn)品的種類，以小批量生產(chǎn)模式來(lái)提高自動(dòng)化的生產(chǎn)效率，從而使光機(jī)電一體化產(chǎn)品的系統(tǒng)功能更加齊全，并達(dá)到優(yōu)化性能、強(qiáng)化功能的效果。
3.3網(wǎng)絡(luò)人性化
由于現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在人們的生產(chǎn)生活中隨處可見，已達(dá)到*的地步，作為光機(jī)電一體化產(chǎn)品的遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備正具優(yōu)勢(shì)。利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各種家用電器以不同的模式在一起，形成以計(jì)算機(jī)為中心的控制系統(tǒng)，以便于人們對(duì)自家用電設(shè)備的總體控制。在未來(lái)，家用電器網(wǎng)絡(luò)化將會(huì)實(shí)現(xiàn)家庭電氣自動(dòng)控制的智能化家庭。人是光機(jī)電一體化產(chǎn)品的zui終使用對(duì)象，調(diào)整光機(jī)電一體化產(chǎn)品的外形和色彩等方面要求，使其外界環(huán)境相協(xié)調(diào)一致，以達(dá)到滿足人們?cè)谝曈X上和感觀上的藝術(shù)享受。把光機(jī)電一體化產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化和人
性化相結(jié)合，達(dá)到理想人性化設(shè)計(jì)。
3.4微型化
光機(jī)電一體化技術(shù)作為一項(xiàng)高科技術(shù)，要跟隨技術(shù)發(fā)展潮流向微觀世界“進(jìn)軍”。微型化的光機(jī)電一體化產(chǎn)品有著小體積以及耗能少、靈活、多變的特性，決定了它在信息通訊領(lǐng)域、生物醫(yī)療領(lǐng)域以及軍事裝備領(lǐng)域等方面中應(yīng)用的不可替代和的作用。
3.5綠色化
綠色產(chǎn)品的呼聲越來(lái)越高，體現(xiàn)了人們對(duì)保護(hù)環(huán)境、崇尚自然、回歸本真的愿望，也就是在環(huán)境保護(hù)規(guī)定以及人類健康生活的標(biāo)準(zhǔn)下設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用以及回收產(chǎn)品過(guò)程都要嚴(yán)格，做到不破壞生態(tài)環(huán)境、資源利用率高、回收及時(shí)的要求。光機(jī)電一體化的綠色產(chǎn)品將更具市場(chǎng)適應(yīng)力。