光機電一體化技術手冊(上) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• 光機電一體化
• 精密儀器
• 機械工程
• 光學工程
• 電子工程
• 自動化
• 控製工程
• 傳感器技術
• 微機電係統
• 工業機器人

店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111265740

商品編碼：1074050648

齣版時間：2010-06-01

作  者: 段正澄　主編 主編 定  價:158 齣 版 社:機械工業齣版社 齣版日期:2010年06月01日 裝  幀:精裝 ISBN:9787111265740 ●前言
●第1篇 總論
●第1章 光機電一體化技術概述
●1.1 光機電一體化技術
●1.1.1 光機電一體化技術的基本概念
●1.1.2 光機電一體化係統的基本組成
●1.1.3 光機電一體化相關技術
●1.2 光機電一體化技術在現代製造業中的地位和作用
●
●第2章 光機電一體化係統設計
●2.1 光機電一體化係統工程化設計
●2.1.1 光機電一體化係統工程化設計特點
●2.1.2 光機電一體化係統設計的步驟
●2.1.3 光機電一體化係統設計方案的評價
●2.1.4 光機電一體化係統設計中的質量控製
●2.2 光機電一體化係統的評價分析
●2.2.1 可靠性安全性分析
●2.2.2 係統柔性及匹配性分析
●2.2.3 友好操作性分析
●2.2.4 可維修性分析
●部分目錄

內容簡介

《光機電一體化技術手冊》係統全麵地介紹瞭光機電一體化技術的各構成技術的運用、基礎元器件和構件的選用以及典型的光機電一體化係統實例，選用*新的國傢標準，産品型號、性能參數準確可靠，突齣**性、實用性的特點。上冊共分6篇，主要內容包括：總論、機械傳動與執行裝置、光機電係統常用集成器件、傳感器與光機電測量技術、接口技術及現場總綫和激光加工裝備與快速原型裝備。
本書可供光機電一體化領域的技術研究産品開發的人員、從事技術應用及産品製造的工程技術人員使用，也可供相關部門及相關行業的技術管理人員參考。

傳動裝置是指將動力機産生的機械能傳遞到執行機構上去的中間裝置。以傳遞動力為主的傳動稱動力傳動；以傳遞運動為主的（例如控製傳動）為運動傳動，後者對傳動精度有更高的要求。傳動裝置的任務主要有以下幾個方麵：
1）把動力機輸齣的速度降低或增高，以適閤執行部分的需要；
2）用動力機進行調速不經濟或不可能時，采用變速傳動來滿足執行部分經常變速的需要；
3）把動力機輸齣的轉矩變為執行部分需要的轉矩或力；
4）把動力機輸齣的等速鏇轉運動轉變為執行部分要求的運動形式；
5）實現一個或多個動力機驅動若乾個相同或不相同的執行機構；
6）由於受機體外型、尺寸的，或為瞭安全和操作方便，執行機構不宜與動力機直接連接時，需要用傳動裝置來連接。
機械傳動係統的基本任務是保證工作機實現預期的運動要求和傳遞等

《光機電一體化技術手冊(上)》是一部深入探討光機電一體化技術基礎理論、關鍵技術與應用前景的專業參考書。本書旨在為光學、機械、電子、自動化等領域的工程技術人員、研究人員及高等院校師生提供係統、詳實的知識體係與實踐指導。 第一部分：光機電一體化基礎理論 本部分將首先梳理光機電一體化技術的概念、發展曆程及其在現代科技體係中的重要地位。我們將深入剖析光、機、電三個核心學科在集成過程中的相互關係和作用機理。 光學基礎與應用： 詳細介紹光學成像原理、激光技術、光電傳感器、光通信以及光信號處理等基礎光學知識。在此基礎上，著重闡述光學元件的設計、製造、檢測技術，以及光學係統集成中需要考慮的關鍵因素，如衍射、乾涉、摺射、反射等光學現象在精密儀器中的應用。內容將涵蓋從紫外到紅外的寬光譜範圍，並涉及全息光學、衍射光學等先進光學技術。 機械設計與精密製造： 涵蓋精密機械設計的基本原則，包括機構學、動力學、材料力學等。重點關注用於精密運動控製的機械結構，如高精度導軌、滾珠絲杠、直綫電機驅動係統、精密齒輪傳動等。機械結構的減振、隔振、熱穩定性設計，以及微納精密加工技術，如微細電火花加工、激光加工、超精密車削、磨削等，也將是本節的重要內容。我們將探討如何通過優化機械設計，實現高精度、高穩定性和高可靠性的運動平颱。 電子技術與控製係統： 闡述電路理論、模擬與數字信號處理、嵌入式係統設計、傳感器信號調理技術等。詳細介紹微控製器、FPGA、DSP等嵌入式處理器的應用，以及傳感器接口設計、數據采集與傳輸技術。在控製係統方麵，將深入講解PID控製、模糊控製、自適應控製、神經網絡控製等經典與先進的控製理論，並結閤光機電一體化係統的具體需求，探討如何設計高效、精準的運動控製算法。 第二部分：核心技術與關鍵環節 本部分將聚焦於光機電一體化係統中各個核心技術環節，並探討它們之間的集成與協同。 精密運動控製技術： 結閤光學係統的對準、掃描、跟蹤等需求，詳細介紹各種精密運動平颱的設計與控製。例如，用於顯微成像的 XY 平颱、用於激光加工的六自由度機器人手臂、用於光學測試的轉颱等。我們將深入分析如何實現納米級乃至亞納米級的定位精度和重復性，以及高速、平穩的運動軌跡規劃。 傳感器技術與數據融閤： 探討適用於光機電一體化係統的各類傳感器，包括但不限於光學傳感器（如 CCD、CMOS、光電二極管、激光測距傳感器）、位移傳感器（如 LVDT、編碼器、電容式位移傳感器）、力傳感器、溫度傳感器等。重點關注傳感器信號的采集、濾波、標定技術，以及如何通過多傳感器數據融閤，提高係統的整體感知能力和魯棒性。 光電集成與封裝： 介紹將光學元件、電子器件與機械結構緊湊集成的技術。涵蓋光縴耦閤、激光器與光學係統的集成、MEMS 光學器件的設計與製造、以及各種集成封裝工藝，如鍵閤技術、共晶焊、粘接等。本節還將探討如何應對集成過程中産生的散熱、應力、環境適應性等問題。 係統集成與協同工作： 詳細闡述如何將分散的光學、機械、電子模塊有機地集成起來，形成一個協同工作的整體。包括係統架構設計、模塊化接口標準、數據通信協議，以及係統級的性能優化與測試方法。我們將通過具體案例，說明如何實現光路與運動的精密同步，以及如何構建智能化的反饋控製迴路。 第三部分：典型應用與發展趨勢 本部分將通過介紹光機電一體化技術在各個領域的典型應用，來展現其廣闊的應用前景，並展望未來的發展趨勢。 精密儀器儀錶： 詳細介紹在現代科研和工業生産中不可或缺的精密儀器，如掃描電子顯微鏡 (SEM)、透射電子顯微鏡 (TEM)、原子力顯微鏡 (AFM)、光譜儀、激光乾涉儀、高精度坐標測量機 (CMM) 等。分析這些儀器中光、機、電一體化技術的具體實現方式及其關鍵技術。 光通信與光計算： 探討光機電一體化技術在構建高速光通信網絡、光交換設備、光存儲係統以及未來光計算器件中的作用。例如，光器件的精密對準與封裝、光模塊的自動化生産等。 生物醫學工程： 闡述光機電一體化技術在醫療器械中的應用，如內窺鏡、手術機器人、顯微手術係統、生物芯片檢測係統、三維生物打印等。分析其在提高診斷精度、實現微創手術、推動個性化醫療等方麵的重要貢獻。 先進製造與自動化： 介紹光機電一體化技術在智能製造、3D 打印、精密加工、機器人技術、自動化生産綫等領域的應用。例如，高精度激光切割、激光焊接、機器人視覺引導係統、自動化裝配與檢測設備等。 新興交叉領域： 展望光機電一體化技術在新能源、環境保護、航空航天、國防科技等新興交叉領域的潛在應用，如新型太陽能電池的精密製造、環境監測傳感器網絡、微納衛星載荷、高精度光學製導係統等。 本書力求理論與實踐相結閤，在深入闡述基礎原理的同時，引入大量實際工程案例和技術細節，旨在為讀者提供一本既有深度又有廣度的光機電一體化技術參考。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在光學精密儀器行業有著多年經驗的獨立顧問，我經常需要為不同的客戶提供關於産品設計和技術升級的建議。光機電一體化技術是當前精密儀器發展的主流方嚮，但並非所有企業都能很好地掌握和應用。我購買《光機電一體化技術手冊(上)》是為瞭更係統地梳理和更新我在這方麵的知識體係，以便更好地為客戶提供谘詢服務。我尤其看重書中在“精密機械設計”和“驅動與控製係統”部分的內容。我希望能夠從中瞭解到最新的精密機械設計理念，比如在材料選擇、結構優化、製造工藝方麵的先進經驗，以及在驅動與控製係統方麵，不同類型驅動器的性能特點、適用場景，以及現代控製理論在提高係統精度和穩定性方麵的應用。我需要的是能夠幫助客戶解決實際工程難題，提升産品競爭力的知識和方法。

評分☆☆☆☆☆

我是一名長期從事工業自動化設備研發的技術人員，在工作中經常需要設計和集成各種帶有復雜運動軌跡和高精度要求的設備，例如自動化的視覺檢測係統、精密裝配機器人等。光機電一體化技術是這些設備的核心，而我在此領域仍有許多不足之處。我尤其看重書籍的實用性和前沿性。我希望《光機電一體化技術手冊(上)》能夠提供一些在實際工程中常用的設計規範、選型原則以及調試技巧。例如，在選擇光學元件時，如何考慮其與機械結構的配閤精度；在設計運動平颱時，如何平衡行程、速度、精度和成本；在集成傳感器時，如何進行有效的信號調理和抗乾擾處理。另外，我對書中關於“傳感器技術”和“信號處理”的部分充滿瞭期待。我希望能夠瞭解到各種常用傳感器的原理、優缺點以及適用場景，比如激光位移傳感器、圖像傳感器、編碼器、力矩傳感器等，並學習如何對這些傳感器采集到的原始信號進行有效的濾波、融閤和分析，從而提取齣有用的信息來驅動後續的控製。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在校的碩士研究生，研究方嚮是微納光學製造。在我的研究過程中，常常需要設計和製作一些帶有微米級甚至納米級精度要求的精密運動平颱，這其中就離不開光機電一體化的理論指導。我之前閱讀過一些關於精密機械和光學設計的專業書籍，但總覺得在如何將兩者有機結閤方麵，缺乏一個係統的、能夠指導實踐的框架。我希望《光機電一體化技術手冊(上)》能夠填補這一空白。我尤其期待書中在“精密機械設計”和“驅動與控製係統”這兩個章節中，能夠詳細介紹如何進行微納級彆的運動控製。例如，如何選擇和設計適用於微米級定位的驅動器，如何利用高精度編碼器或乾涉儀進行實時反饋，以及如何設計相應的控製算法來達到亞微米甚至納米級的定位精度。我關注的是那些具有創新性和前瞻性的技術，希望能夠從中獲得啓發，為我的研究提供新的思路。

評分☆☆☆☆☆

這本書我剛拿到手，沉甸甸的，厚實得讓我對它寄予厚望。我是一名在光學設計領域摸爬滾打多年的工程師，平日裏接觸最多的就是各種光學元件和精密儀器的設計與製造，而光機電一體化恰恰是連接這些領域的關鍵紐帶。我一直覺得，要真正做齣優秀的光機産品，光懂光學是遠遠不夠的，還需要對機械結構、精密運動控製、傳感器技術乃至嵌入式係統都有一定的瞭解，並且能夠將它們有機地結閤起來。市麵上關於光學設計的書籍很多，但真正能係統地、深入淺齣地講解光機電一體化技術的卻不多見。很多書籍要麼過於理論化，脫離實際應用；要麼過於碎片化，隻介紹某個單一的技術點。我非常期待這本書能夠填補我在這方麵的知識空白，為我提供一個全麵、係統性的學習框架。從目錄上看，它涵蓋瞭光學設計、精密機械設計、驅動與控製係統、傳感器技術、信號處理、係統集成與測試等多個方麵，這正是我所需要的。我尤其關注它在“係統集成與測試”部分的內容，這部分往往是項目中最具挑戰性也是最能體現工程師綜閤實力的環節。希望這本書能夠給齣一些實用的方法論和案例分析，幫助我更好地應對實際項目中的集成難題。

評分☆☆☆☆☆

作為一名剛剛進入光機電領域不久的在讀博士生，我迫切需要一本能夠為我打下堅實基礎的教材。我的研究方嚮涉及到高精度定位係統，這其中就離不開對各種精密傳動機構、伺服電機、編碼器以及反饋控製算法的深入理解。在撰寫論文和進行實驗的過程中，我常常會遇到一些概念上的混淆，或者對某個具體技術的原理掌握不夠透徹。我希望《光機電一體化技術手冊(上)》能夠清晰地闡釋光機電一體化的基本原理，比如如何將光學係統的精度要求轉化為機械結構的設計指標，如何選擇閤適的驅動和傳感元件來滿足動態性能需求，以及如何利用控製理論來優化係統的整體錶現。我特彆期待書中在“精密機械設計”和“驅動與控製係統”這兩個章節中能夠有詳盡的講解。例如，在精密機械設計方麵，我希望能夠學習到關於剛性設計、減振設計、熱穩定性設計等方麵的先進理念和具體實現方法，這些對於保證光學係統的長期穩定工作至關重要。而在驅動與控製係統部分，我希望能夠看到不同類型伺服係統的原理比較、選擇指南，以及PID控製、模糊控製等常見控製算法在光機電係統中的應用實例，這對於我後續的課題研究將有極大的幫助。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對光學和機械工程都懷有濃厚興趣的愛好者，我一直夢想著能夠親手設計和製作一些小型但精巧的光機電一體化裝置。我之前閱讀過一些關於單片機和機械臂控製的書籍，但總感覺缺乏一個將光學原理與機械運動巧妙結閤的係統性指導。我希望《光機電一體化技術手冊(上)》能夠填補這個空白，為我提供一個從宏觀到微觀的全麵視角。我期待書中能夠用生動形象的語言，講解光機電一體化的基本概念，比如什麼是“一體化”，它如何體現在實際産品中，以及它為什麼是現代精密儀器發展的必然趨勢。我特彆想瞭解書中在“係統集成與測試”部分是如何講解的。因為對我來說，將各個獨立的模塊（比如光學係統、機械傳動、電子控製）整閤成一個能夠協同工作的整體，是最大的挑戰。我希望這本書能夠提供一些關於係統架構設計、接口定義、聯調聯試的實用建議，即使是簡單的案例，隻要能讓我理解背後的邏輯，對我來說也是非常有價值的。

評分☆☆☆☆☆

我是一名剛剛畢業，即將踏入光電工程領域工作的本科生。在大學期間，我對光學設計和精密機械製造都有所涉獵，但總覺得它們是相對獨立的學科。我聽說光機電一體化技術是將這兩者完美結閤的學科，是未來精密儀器發展的重要方嚮，因此我非常渴望能夠通過閱讀《光機電一體化技術手冊(上)》來係統地學習這方麵的知識。我期待書中能夠從最基礎的概念講起，逐步深入，讓一個初學者也能夠理解。我尤其對“光學設計”和“傳感器技術”這兩個章節的內容感到好奇。我希望能瞭解光學係統是如何與機械結構進行耦閤的，比如如何進行鏡頭支架的設計，如何保證光學元件的安裝精度和穩定性。同時，我也希望能學習到各種與光學相關的傳感器是如何工作的，以及如何將它們集成到係統中來，比如如何利用CCD或CMOS傳感器進行成像，如何使用光電探測器進行信號測量。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在光學儀器行業工作瞭十多年的資深技術總監，我見證瞭行業的發展和技術的革新。近年來，光機電一體化技術的融閤是必然趨勢，它極大地提升瞭儀器的性能和智能化水平。我購買《光機電一體化技術手冊(上)》主要是希望能從書中找到一些前沿的技術理念和方法論，以指導我們團隊在新産品的研發方嚮。我尤其關注書中在“係統集成與測試”以及“新興技術展望”方麵的內容（雖然這本是上冊，但也會對未來內容有所鋪墊）。我希望能夠瞭解到當前光機電一體化領域最先進的係統設計思路，比如模塊化設計、平颱化開發等，以及在實際項目中，如何進行高效的係統集成和可靠性測試。我更希望能夠從書中窺探到未來一些可能影響行業發展的技術趨勢，比如人工智能在光機電係統中的應用、微納光機電係統的發展等，以便我們能夠提前布局，保持競爭力。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在高校任教多年的光學工程專業教師，在教學過程中，我深切體會到學生在理解和掌握光機電一體化技術時，常常會遇到一些睏難，這很大程度上是因為缺乏一本係統、全麵、深入淺齣的教材。因此，我購買瞭《光機電一體化技術手冊(上)》，希望能將其作為我今後教學的重要參考。我期望書中能夠用清晰的邏輯和豐富的圖示，係統地講解光機電一體化的基本概念、核心技術和典型應用。我特彆關注書中在“光學設計”和“係統集成與測試”部分的講解方式。我希望它能夠清晰地闡述光學係統的設計要求如何映射到機械結構的設計參數，反之亦然，並詳細講解如何將各種光學元件、機械部件、電子器件等有效地集成在一起，並進行科學閤理的測試，以驗證係統的性能。這本書的質量，將直接影響到我未來的教學效果。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在職的機械工程師，主要負責設計各種精密儀器和高端裝備中的運動部件。隨著科技的發展，越來越多的儀器對運動的精度、速度和穩定性提齣瞭更高的要求，而這些都離不開光機電一體化的技術支撐。我深知，要跟上時代的步伐，必須不斷學習和更新知識。我將《光機電一體化技術手冊(上)》視為我提升專業技能的重要途徑。我特彆希望這本書能夠深入講解“精密機械設計”和“驅動與控製係統”這兩個章節。在精密機械設計方麵，我期望能夠學習到關於誤差分析與補償、結構動力學分析、精密軸承與傳動件的選擇與應用等方麵的知識。在驅動與控製係統方麵，我希望能夠瞭解到各種伺服電機（如步進電機、直流伺服、交流伺服）的特性，不同控製器的原理與選型，以及如何進行精確的運動軌跡規劃和實時反饋控製。我關注的是那些能夠直接指導我工程實踐的內容，比如具體的設計計算方法、常見的工程問題及其解決方案。