光机电一体化产业基地

经过4年多的开发建设，园区一期2.5平方公里基础设施已经达到了“十通一平”（“十通”为雨污水、上水、中水、电力、电信、天然气、热力、有线电视、宽带、市政道路通畅；“一平”为土地自然平整）标准。共修建道路16条，总长度18.634公里，总面积70.63万平方米，铺设各种市政配套管线近300公里，园区绿化面积达到了53万平方米。基地污水处理厂及供热中心已相继投入使用。污水处理厂具备日处理污水10000吨、中水4000吨的能力；供热中心的日供暖能力可达到50余万平方米。产业园区的双重优惠政策。基地共引进国内外知名高新技术企业59家，协议投资总额176亿元。初步形成了以中科镓英半导体有限公司为代表的光电子产业集群；以北京中科信电子装备有限公司为代表的电子信息产业集群；以北京摩比斯变速器有限公司为代表的汽车零部件制造业产业集群；以北京星海钢琴集团有限公司为代表的传统制造业产业集群；以北京嘉事堂医药科技有限公司为代表的医药、医疗器械产业集群。2100433B

2006年1月，经国务院批准基地正式纳入中关村科技园区，同时享受国家级经济技术开发区和国家级高新技术基地规划面积7.5平方公里，其中规划工业用地4.4平方公里。在产业规划上大力发展代表国际一流、国内领先水平的光机电一体化产业，重点发展微电子、光电子、先进装备制造业、智能仪器仪表、激光技术、数控机床、印刷机械、医疗设备、半导体材料等主导产业。

光机电一体化技术是微电子技术、计算机技术、控制技术、光学技术与机械技术的相互交叉与融合，是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。它包括产品和技术两方面：光机电一体化产品是集光学、机械、微电子、自动控制和通信技术于一体的高科技产品，具有丰富的功能和很高附加值；光机电一体化技术是指其技术原理和使光机电一体化产品得以实现、使用和发展的技术。

光机电一体化技术是由光学、光电子学、电子信息和机械制造及其他相关技术交叉与融合构成的综合性高新技术，是诸多高新技术产业和高新技术装备的基础。它丰富和拓宽了光机电一体化技术的内涵和外延。

光机电一体化技术多层次 覆盖面广

光机电一体化是一个总的技术指导思想，它不仅体现在一些机电一体化的单机产品之中，而且贯穿于工程系统设计之中。从简单的单台光机电一体化产品，到现代工业中的柔性加工系统；从简单的单参数显示，到复杂的多参数、多级控制；从机械零部件连续自动热处理生产线，到各种现代高速重型机械自动化生产线等，光机电一体化技术都有不同层次、覆盖面很广的应用领域。对于工程系统，需成套地进行开发和制造。对于光机电一体化单机产品(设备)，应采用简繁并举、高低级并存的多层次发展途径。可发展功能附加型的低级产品；也可发展功能替代型的中级产品；还可发展机电融合型的高级产品，成为前所未有的新一代产品。

光机电一体化技术结构简化 方便操作

光机电一体化技术可为过去依靠机械传动链连接的各个相关动作部分，改为多台电机独立驱动，或使用电力电子器件，或使用电子电控装置进行相关动作控制来实现。因此，机械结构大大简化，甚至使有些机械结构"脱胎换骨"，产生了质的变化。光机电一体化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节拍频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，能以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序。任何一台光机电一体化装置或系统各个相关传动机构的动作及功能协调关系，可由预设的程序一步一步地由电子控制系统指挥，如数控机床、柔性加工系统(FMS)等。有些光机电一体化装置，可实现操作全自动化，如工业机器人、印制电路板数控高速钻床等。有些更高级的光机电一体化系统，还可通过被控对象的数学模型以及根据任何时刻外界各种参数的变化情况，随机自寻最佳工作程序、动作程度和快慢以及协调关系，以实现最优化工作及最佳操作，例如微机控制的热连轧机钢板测厚自控系统、电梯群控系统、智能机器人等。

精度提高，功能增加

光机电一体化技术使机械传动部件减少，因而使机械磨损及配合间隙等所引起的动作误差大大减小，同时由于采用了电子技术，反馈控制水平的提高并能进行高速处理，可通过电子自动控制系统精确地按预设量使相应机构动作，因各种干扰因素造成的误差，又可通过自控系统自行诊断、校正、补偿去达到靠单纯机械方式所不能实现的工作精度。因而光机电一体化产品应用领域宽，适用面广，易于满足各种需要。电子技术的引入，使产品面貌发生巨大变化，电子装置能按照人的意图进行自动控制、自动检测、信息采集及处理、调节、修正、补偿、自诊断、自动保护直至自动记录、显示、打印工作结果。通过改变程序、指令等软件内容而无需改动硬件部分就可变换产品的功能，使机械控制功能内容的确定和变化趋“软件比”和“智能化”。

高可靠性，高稳定性和高使用寿命

传统的机械装置的运动部分，一般都伴随着磨损及运动部件配合间隙所引起的动作误差，而发出由于可动摩擦、撞击、振动等引起的声响(噪声)，这显然影响装置的寿命、稳定性和可靠性。而光机电一体化技术的应用，使装置的可动部件减少，磨损也大为减少，像集成化接近开关甚至无可动部件、无机械磨损。因此，装置的寿命提高，故障率降低，从而提高了产品的可靠性和稳定性。有些光机电一体化产品甚至做到不需维修或者具有自诊断功能。

开发上的知识密集性

研制开发光机电一体化产品往往要涉及许多学-科和专业知识，如数学、物理学、化学、声学、机械工程学、电力电子学、电工学、系统工程学、光学、控制论、信息论和计算机科学等多门学科以及各门类的专业知识。比如，人们很熟悉的静电复印机、彩色印像机等，就是一种由机、电、光、磁、化学等多种学科和技术复合创新的新型产品。设计这类产品的工程技术人员对自身的知识结构提出更新更高的要求。现代化的技术更需要现代化的人才来掌握和开发它。需要发挥多种功能的先进设备、必然要赋予它多种知识和智慧。

开发光机电一体化产品有不同的层次和灵活的自由度。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化。产品一旦实现光机电一体化，便具有很高的功能水平和附加价值，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益，从而造福于人民，有利于国家。

第1篇　概述

第1章　光机电一体化技术概述

1.1光机电一体化的概念

1.2光机电一体化的特点

1.2.1 多种技术系统的有机融合

1.2.2结构简化，使产品易于实现小型化、轻型化

1.2.3精度提高，功能增加

1.2.4高可靠性、高稳定性和高使用寿命

1.2.5智能化、柔性化程度高

1.2.6产品高新技术含量高

1.3光机电一体化的相关技术

1.3.1机械技术

1.3.2光学技术

1.3.3计算机与信息处理技术

1.3.4检测与传感技术