光机电一体化设备的嵌入式技术探析

1、概述
随着嵌入式技术融入到光机电一体化技术当中，我国的机械工业在技术方面、产品的功能、结构方面以及对于机械工业的管理方式方面也发生了非常大的变化。嵌入式技术应用到机电一体化技术当汇总，能够将嵌入式技术的相关设计理论以及技术引用到机电一体化技术当中，能够较好的提高机电一体化的性能、硬件和软件的可靠性等，使当前的机电一体化设备的发展能够满足社会发展的需求。微电子技术逐渐渗透到机械工程当中，使得当前的机电一体化技术已经发展成为一种集电气工程、机械工程、信息技术以及计算机技术等多项技术为一体的综合性技术。
2、机电一体化技术及其发展情况
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。近几年光机电一体化技术逐步运用到军事和民用机械领域当中，随着社会的发展光机电一体化技术将得到很大程度的推广，渗入到国民经济的各个环节当中。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，具有很高功能和附加值；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。
2.1机电一体化
机电一体化实质上是将电子技术应用到机构的各种功能上，并且将这些电子化设计与机械装置及相关的软件进行融合之后的系统，这个系统即为机电一体化。机电一体化已经发展成为当前工程技术的前端技术，将多个学科进行融合而研发出的新型技术学科。借助机电一体化所研发的产品已经应用到了各个行业中，机电一体化已经发展成为了前沿科学，并且能够从侧面反映出我国科学技术的发展水平。机电一体化系统在实际的使用过程中，具有功能多、质量高、可靠性高等多种优势，在功能方面具有良好的价值。
2.2机电一体化的发展现状
机电一体化的发展大致上经历了三个阶段，其中第一个阶段为初级阶段，初级阶段时期会借助电子技术将机械产品的性能进行完善，这一时期的机电一体化发展还处于自发状态，各方面技术还存在很多的不足；第二个阶段为快速发展阶段，这一阶段各种计算机技术以及信息技术的发展，推动了机电一体化的发展，受到了各个国家的重视；第三个阶段是深入发展阶段，这一阶段光学等高端技术融入到了机电一体化技术当中，并且机电一体化系统的设计也得到了深入的研究，促使机电一体化技术有了一个完整的科学体系。机电一体化技术的发展能够有效的推动社会的发展，让人们改变了对机电一体化技术的传统观念，支持并关注对机电一体化技术的应用。
3、嵌入式系统及其技术发展现状
嵌入式系统最初是从单片机的嵌入式系统中产生的，并且经过了多年的研究发展，嵌入式系统已经应用到了各个行业当中，嵌入式系统在我们的生活中发挥了非常重大的作用，每个嵌入式系统都有准确的定义，并且有很强的专用性。例如我们常用的微波炉和火星车上都含有嵌入式系统，并且两者所包含的嵌入式系统中都含有同样的未处理器，但是两者之间不存在相同的部分。嵌入式系统在应用时，要有与其相对应的应用与之结合，才能够使嵌入式系统发挥出它的优点。
4、嵌入式系统在机电一体化中的应用
嵌入式系统在机电一体化产品中得到了广泛的应用，下面将进行详细的分析介绍。
4.1工业控制设备
工业控制设备，是机电一体化中应用嵌入式系统最为广泛的一类，随着工业控制技术的不断发展，并且工业控制设备采取专业的工控设备，因此工业控制设备受到了广泛的应用。工业控制在实际应用时具有较高的要求，并且随着技术的发展，32位、64位的处理器已经逐渐被采用，有效的提高了工业控制系统的性能。除此之外，嵌入式系统在工业控制器和设备控制器方面也有着广泛的应用，并且，大多数都是采用嵌入式处理器进行工作的。嵌入式控制器能够广泛的应用于工业控制当中。
4.2机器人
机器人技术的发展离不开嵌入式系统，两者之间存在着紧密的联系，机器人技术在早期应用时，并没有达到芯片的要求水平。随着智能理论在后期的逐渐发展，机器人逐渐受到了人们的关注，并对其展开了深入的研究。随着嵌入式系统应用到机器人技术当中，使得机器人技术得到了快速的发展。
5、光机电一体化设备嵌入式控制技术研究
随着我国机电一体化技术的快速发展，我国的机电设备已经在市场中占有了较大的分量，但是我国的机电一体化设备与发达国家相比还存在着一定的不足，特别是在设备精度方面相差甚远。高性能的机电设备能够较好的反映出设备的工作情况，同时这些传感器都是借助光信号作为介质进行传输的。光电一体化设备在工作的过程中将光信号转化为电信号。光电一体化设备采用的光学部件在进行运作的过程中，是与机械运动之间进行协同合作的。光电一体化设备中的各个部件之间的协调运行能够保障设备的正常运行。机电设备在工作的过程中，有几大控制特点，分别是：传感器多、控制输出多、现场干扰大、控制流程复杂、实时性强和具有接口功能。由此可见，光机电一体化设备要想发挥更大的作用，就需要将传统的机电设备技术进行创新完善。
采用新型的控制技术将光电一体化技术与嵌入式系统进行结合，这种新型技术是电控系统。通过借助电控系统，能够实现数据的采集以及分析，并将信号进行处理等多种功能。新型电控系统的电路结构紧凑，并且具有较高的可靠性。电控系统在实际的使用过程中，能够在现场干扰的情况下正常的进行工作，同时还能够满足较复杂的系统功能，方便软件进行升级和移植。采用新型电控系统进行光机电一体化设备的运行能够实现一些高端技术，从而满足光机电一体化设备的特殊需求。不仅如此，新型电控系统能够实现人机接口以及PC高速通信的能力，这些特殊的功能能够有效的增强光机电一体化设备的使用性能，提高了我国机电设备在国际市场中的竞争力。
在科学技术快速发展的当今社会，机电产品的更新速率不断加快，社会对于机电产品的需求量也越来越大，采用传统的机电设备进行产品的开发，不能够满足社会发展的需求，因此将嵌入式系统开发方法引入到新型电控系统当中，开发人员能够借助嵌入式系统将系统进行移植操作，有效的缩短了机电产品的研发周期，提高了工作效率。不仅如此，将嵌入式系统应用到工业控制当中，有效的提高了控制的可靠性，提高了系统的稳定性能。
6、结束语
随着嵌入式技术的不断发展，生活中的各个角落中都能够找到嵌入式系统的痕迹。将嵌入式系统应用到光机电一体化技术当中，能够实现光信号与机械运动之间的协调运作，有效的推动了光机电一体化设备的创新发展，并且，完善了光机电一体化设备在实际操作中存在的不足和缺陷，提高了光机电一体化设备的工作效率，促使光机电一体化设备的广泛应用，有效的推动了我国机电行业的发展。