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• 机电整合
• 机电系统
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• 智能制造
• 机器人技术

　　一、本书适用于工业类科，例如：资讯、电机、机械、电子、控制、机电整合、自动化、工业管理等类群，于第二、三学年开设之「机电整合」、「机电整合控制实习」课程，每学期三学分每週授课三节使用。

　　二、本书着重基本观念与实际应用，循序渐进教导应用设计方法的启发，使读者能在知识学习与应用练习及实验相得益彰，并能使读者具备产业应用基本设计与操作使用维护之能力。

　　三、内容充份运用可程式控制器在机械控制应用之基本操作及程式设计应用，符合产业界所需人才之培育。

好的，这是一本名为《精密光学系统设计与应用》的图书简介。 --- 《精密光学系统设计与应用》 内容简介 本书深入探讨了现代精密光学系统的设计原理、关键技术和实际应用，旨在为光学工程师、科研人员以及高等院校相关专业的师生提供一本全面且具有实践指导意义的参考书。全书内容涵盖了从基础光学理论到复杂系统集成的多个层面，结构严谨，逻辑清晰，旨在帮助读者掌握设计高效、稳定、高性能光学系统的核心能力。 第一部分：光学基础理论与元件特性 本书首先系统回顾了经典光学和几何光学的基础知识，重点阐述了光在介质中的传播规律、成像原理以及像差理论。我们详细分析了五大类初级像差（球差、彗差、像散、场曲、色差）的产生机制、量化描述及其对成像质量的影响。 在光学元件方面，本书对透镜、反射镜、棱镜等基本组件的材料选择、加工精度要求及其对系统性能的制约进行了深入剖析。特别关注了高性能光学元件的表面形貌控制技术，如自由曲面设计、超精密研磨与抛光技术，以及薄膜光学在现代光学系统中的关键作用。我们不仅介绍了增透膜、高反射膜的原理，还探讨了激光损伤阈值与薄膜结构的相互关系。 第二部分：光学系统设计方法论 本部分是全书的核心，重点介绍了现代光学系统设计的工作流程和核心工具。我们采用自顶向下的设计策略，首先从系统规格定义（如工作波长、视场角、分辨率、工作距离）出发，推导出初步的光路结构。 1. 优化设计与像差校正： 详细讲解了基于商业化光学设计软件（如Zemax、CodeV）的系统优化方法。内容包括靶标函数的建立、优化算法的选择（如阻尼最小二乘法、模拟退火法），以及如何有效利用自由曲面技术进行多项复杂像差的协同校正。我们通过多个实际案例，展示了如何将理论知识转化为可制造的光学结构。 2. 物理光学与衍射效应： 随着系统孔径和分辨率要求的提高，衍射效应变得不可忽视。本书引入了物理光学原理，讨论了衍射极限、光瞳函数（PSF）和点扩散函数（MTF）的概念。对于要求极高分辨率的系统（如极紫外光刻系统或高功率激光系统），我们探讨了基于傍轴波动光学理论的精确设计与仿真技术。 3. 热力学与机械稳定性的耦合设计： 优秀的光学系统必须在实际工作环境下保持性能稳定。本书跨学科地探讨了光学系统中的热光效应（TOE）和机械稳定性问题。内容包括不同材料的热膨胀系数对系统焦距漂移的影响分析、应力双折射的产生与缓解，以及如何通过合理的机械结构设计（如三点支撑、刚性支撑架）来保证光学元件的相对位置精度。 第三部分：关键精密光学子系统详解 本书针对当前前沿技术领域，选取了三个具有代表性的精密光学子系统进行深入剖析： 1. 显微成像与物镜设计： 详细解析了高数值孔径（NA）物镜的设计挑战，包括对像场弯曲和像差校正的严格要求。我们对比了远心光路、共轭对设计、以及复消色差技术的应用，特别是对于紫外和近红外波段的定制化物镜设计流程。 2. 激光系统中的光学元件与光束整形： 重点介绍了高功率激光系统对元件损伤阈值的高要求，以及如何选择和设计吸收率极低的介质膜。此外，本书还深入讲解了光束整形技术，包括如何利用Lissot环、Q形光阑来控制光束的近场和远场分布，以及使用空间光调制器（SLM）进行动态相位控制的应用。 3. 遥感与探测系统的离轴光学设计： 针对大视场、高分辨率的卫星遥感和地面探测需求，我们详细分析了离轴三镜系统（Off-axis Three-Mirror Anastigmat, OMA）的优点和设计难点。重点讲解了非球面设计在校正场曲和像散方面的优势，以及如何通过软件实现快速的初始结构搭建。 第四部分：系统集成、测试与制造 光学系统的最终性能不仅取决于设计，更依赖于制造精度和装调水平。 1. 公差分析与裕度评估： 阐述了如何进行严格的蒙特卡洛公差分析，确定关键元件的制造精度和装配容差。我们强调了设计者必须在系统性能、制造成本和可装调性之间找到最佳平衡点，并介绍了敏感度分析的应用。 2. 光学元件的超精密加工与检测： 简要介绍了现代光学制造中的关键技术，如CNC金刚石车削、磁流变抛光（MRF）和离子束抛光（IBF），这些技术是实现纳米级表面形貌控制的基础。在检测方面，重点介绍了干涉测量技术（如Fizeau干涉仪）在波前误差检测中的应用，以及MTF测试在系统验收中的重要性。 3. 复杂系统的装调与补偿： 详细描述了精密光学系统的装配流程，包括元件的对中、倾斜误差的校正。对于无法通过机械调整完全消除的残余像差，本书探讨了基于可变元件（如可变焦透镜、自适应光学系统）的实时补偿技术。 总结 《精密光学系统设计与应用》力求理论深度与工程实践相结合，不仅教授读者“如何设计”，更侧重于“如何解决实际工程中遇到的问题”。通过对现代光学设计理念的系统梳理和对前沿技术的深入剖析，本书将成为光学工程领域从业者和研究者的宝贵资源。

第1章　绪　论1
1-1　机电整合的定义2
1-2　机电整合的内涵8
1-2-1　何谓唯一？8
1-2-2　机电整合的目的8
1-2-3　应用复杂的决策于系统的操作10
1-2-4　当代的实现11
1-2-5　设计哲学11
1-2-6　即时软体14
1-3　数值控制工具机与机器人的机电整合17
1-4　机电整合设计31
1-4-1　机电整合设备的设计要领31

第2章　机电系统的组成与整合41
2-1　机电系统的输出入组件42
2-1-1　输入元件42
2-1-2　输出元件49
2-2　机电系统控制器与介面55
2-2-1　程式控制器56
2-2-2　可程式控制器的功能实验57
2-3-1输入元件功能说明82
2-3-2　输出元件功能说明86
2-3-3　类比 / 数位转换元件功能说明90
2-3-4　机构模组功能说明91

第3章　油气压与机构整合的技术应用95
3-1　人机介面与可程式控制器96
3-1-1　MEO-000万用触控可程式控制盒96
3-1-2　可程式控制器的使用99
3-1-3　触控萤幕104
3-1-4　操作说明111
3-1-5　结　论121
3-2　油压系统的机电整合121
3-2-1　MEO001油压系统机电整合设备121
3-2-2　机构的安装与调整124
3-2-3　油压动力单元的认识与调整125
3-2-4　油压源的供给127
3-2-5　冲床油压缸的动作128
3-2-6　负荷缸的动作130
3-2-7　出力缸加减速动作的控制131
3-2-8　出力缸位移回授133
3-2-9　系统压力PID闭回路控制134
3-2-10出力缸移动速度的控制136
3-2-11出力缸定位的控制138
3-2-12结　论140
3-3　机构系统的机电整合140
3-3-1　机构结合设备实习140
3-3-2　单机功能实习146
3-3-3　结　论174

第4章　马达与机构整合的技术应用175
4-1　MEO-003数值凸轮机构与马达控制176
4-1-1　机构的安装与调整178
4-1-2　凸轮正反转178
4-1-3　凸轮位移的检出180
4-1-4　凸轮外形的检出181
4-1-5　结　论182
4-2　MEO-005升降机机构与马达控制182
4-2-1　机构的安装与调整183
4-2-2　升降机上升及下降184
4-2-3　电梯定位185
4-2-4　结　论186
4-3　MEO-010自动仓储机构与马达控制186
4-3-1　机构的安装与调整188
4-3-2　输送机189
4-3-3　步进马达滑台190
4-3-4　气压缸的控制191
4-3-5　单个工件放置192
4-3-6　结　论194

第5章　自动检测195
5-1　ME0-009线上自动品管检测机构与控制196
5-1-1　机构的安装与调整198
5-1-2　输送机199
5-1-3　下料台200
5-1-4　推料缸201
5-1-5　颜色判别203
5-1-6　人机介面的应用204
5-2　ME0-004气压出力控制机构与控制206
5-2-1　机构的安装与调整208
5-2-2　气压源的控制20
5-2-3　气压缸的控制209
5-2-4　气缸负重的控制211
5-2-5　结　论212
5-3　MEO-007可程式热处理炉程序控制212
5-3-1　机构之安装与调整214
5-3-2　输送机215
5-3-3　下料台216
5-3-4　温度回授检出校准218
5-3-5　加热控制实习219
5-3-6　结　论222

第6章　专题练习程式范例223
6-1　油压系统与可程式控制及人机介面整合操作练习224
6-2　气压出力可程式控制与人机介面整合228
6-3　升降机控制与人机介面整合230
6-4　气压机械手臂及输送机控制233
6-5　连续式热处理炉控制与人机介面整合235
6-6　线上检测品管与人机介面整合238

第7章　运动控制243
7-1　机器视觉概论244
7-1-1机器视觉源起244
7-1-2　机器视觉简介245
7-2　机器视觉的构成247
7-2-1　镜头247
7-2-2　CCD与CMOS摄影机250
7-2-3　光源254
7-2-4　影像撷取卡(framegrabber)259
7-2-5　影像处理与控制软体程式260
7-2-6　系统整合260
7-3机器视觉的应用262
7-3-1　主要应用介绍262
7-3-2光学自动检测(AOI，AutomaticOpticalInspection)263
7-3-3影像伺服对位2667-3-4　机械手视觉(RobotVision)272

第8章　机器视觉2838-1运动控制简介282
8-2　运动控制器285
8-3　主从式运动控制287
8-4　运动方式291
8-4-1　线性与图弧补间293
8-4-2　连续路径294
8-5　运动控制之命令产生296
8-5-1　命令产生器－线性插值297
8-5-2　S型曲线运动规划298
8-5-3　伺服马达速度及加速度估测299

附录315

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我個人對機械工程有濃厚興趣，但一直覺得光懂機械還是不夠的。很多機械的設計，最終都要透過電機來驅動和控制，才能發揮它的功能。所以，我一直覺得「機電整合」這個概念非常重要。這本《機電整合》，我希望它能讓我更深入地理解機械與電機之間的協同作用。會不會從機械結構的分析，進展到電機的選型與驅動，再到控制器的設計，一步步引導讀者建立起一個完整的系統思維？我特別想知道，書中會不會提供一些實際的案例，例如如何設計一個高精度伺服系統，或者如何優化一個工業機器人的運動軌跡？這些都是我在學習過程中，比較難以掌握的實際應用。我希望這本書能夠用清晰的圖解和詳實的步驟，讓我能夠理解其中的原理，並且學到一些實用的設計技巧。我期待這本書能夠幫助我建立更全面的機電整合知識體系，讓我不再是「只懂機械」或「只懂電機」的單一方面人才，而是能夠成為一個真正具備跨領域整合能力的工程師。

评分☆☆☆☆☆

我一直認為，「機電整合」是現代工業的基石，沒有它，就沒有我們今天所享受到的各種便利和效率。這本《機電整合》，我把它視為一本「工具書」，希望能從中學到實實在在的知識和技能。我對於書中的內容，有著非常具體的期待。首先，我希望它能夠涵蓋不同類型的機電系統，從簡單的感測與驅動，到複雜的機器人控制，能夠有系統地介紹各種設計原則和方法。其次，我希望能有詳細的電路圖、機械圖和控制演算法的講解，讓我能夠理解其中的每一個環節是如何協同工作的。更重要的是，我希望書中能夠提供一些實際的專案案例，最好是能夠包含從需求分析、系統設計、零件選型，到最終實現和調試的完整過程，讓我能夠學習到實際操作的經驗。我對這本書的目標是，能夠讓我在閱讀後，對機電整合有一個全面且深入的認識，並且能夠將書中的知識應用於實際的專案開發中，提升我的工程能力。

评分☆☆☆☆☆

這本《機電整合》，我第一眼看到就聯想到，我曾經看過的一些科幻電影裡面的各種酷炫的裝置，像是會自己移動的家具、可以隨意變形的機器人等等。雖然現實中的機電整合還沒有那麼誇張，但它的確是實現這些未來想像的基礎。我希望這本書能夠為我打開一扇通往這個「未來科技」的大門。會不會深入探討如何利用先進的感測器技術，來感知周邊環境？如何運用精密的執行器，來實現細膩的操作？又如何透過強大的控制器，來整合所有的資訊，做出智能的決策？我特別好奇，書中會不會介紹一些創新的機電整合應用，例如在醫療領域，如何利用機電系統來輔助手術？或者在環保領域，如何利用機電技術來監測和治理污染？我期待這本書能夠帶給我更多關於「可能性」的思考，讓我明白，機電整合不僅僅是枯燥的技術，更是能夠改變我們生活、甚至創造更美好未來的關鍵。

评分☆☆☆☆☆

老實說，我對「機電整合」這個詞，一直有一種既熟悉又陌生的感覺。熟悉，是因為它無處不在，我們生活中的很多東西都涉及；陌生，是因為深入了解其中的細節，卻總覺得有些障礙。這本《機電整合》，我就像一個初學者一樣，帶著滿滿的好奇心翻開了它。我非常期待它能夠為我揭開機電整合的神秘面紗。會不會從最基礎的電子元件、機械結構講起，然後逐步深入到如何將它們巧妙地結合在一起？我希望它能夠用淺顯易懂的語言，搭配生動的圖示，讓像我這樣對這個領域不太熟悉的人，也能夠輕鬆入門。我特別想知道，書中會不會介紹一些常見的機電整合應用，例如汽車的電子控制系統，或者是家庭電器的智能調節，這些貼近我們生活的例子，應該會讓我更容易理解抽象的原理。我也期待它能夠帶給我一些啟發，讓我能夠發現這個領域更多的可能性，甚至激發我對這個領域的學習熱情，讓我能夠在這個日新月異的科技時代，掌握更多元的技能，並且應用在我的工作或學習上。

评分☆☆☆☆☆

最近一直聽到身邊的朋友在討論自動化、智慧製造這些話題，感覺整個產業都在往這個方向發展。想想看，以前我們可能還需要人工去操作很多機器，現在很多地方都已經實現了無人化、智能化。這背後，絕對離不開「機電整合」的技術支撐。這本《機電整合》，我猜它應該會深入探討這個技術的核心吧？是不是會從最基礎的原理講起，例如如何設計一個高效能的馬達，如何做到精準的運動控制，如何將感測器與執行器完美結合，讓整個系統能夠像一個有機體一樣運作？而且，我還特別好奇，書中會不會提及一些最新的技術趨勢，比如物聯網（IoT）在機電系統中的應用，或者是 AI 在機電控制上的突破？現在很多東西都講求「智慧化」，我想這本機電整合的書，應該也會把這些最新的發展納入其中吧？畢竟，在這個快速變遷的時代，如果不能跟上腳步，很容易就會被淘汰。我對這本書的期待，是它能夠給我帶來一些前沿的知識，讓我能夠在這個快速變化的產業中，找到自己的定位，並且學習如何運用這些先進的機電整合技術，去創造出更有價值的東西。

评分☆☆☆☆☆

哇，拿到這本《機電整合》的書，我還真的以為是我的錯覺！封面設計一股濃濃的工業風，加上這個書名，瞬間把我拉回學生時期，那時候為了搞懂機械、電機、控制這些東西，熬了多少夜，做了多少實驗，眼睛都快冒火了。現在看到這本書，腦袋裡瞬間跑出無數的畫面，想起老師們在課堂上講解原理時，那種諄諄教誨的感覺，還有實驗室裡各種零件、電路板、馬達的轟鳴聲，彷彿還在耳邊響起。我一直覺得，機電整合這個領域，真的是現代科技的靈魂所在，從我們每天搭乘的捷運、電梯，到工廠裡自動化的生產線，再到醫療設備的精密操作，甚至是航空母艦上的艦載機起降，都離不開這個看似複雜，實則充滿智慧的結合。這本書的出現，讓我對這個領域又多了一份新的期待，不知道它會帶給我什麼樣的啟發？會不會有我當年沒學透徹的觀念，在這本書裡得到更清晰的解釋？或是，它會引導我看到一些我從未想過的應用，開啟我對這個領域全新的視角？光是想到這裡，心裡就充滿了好奇與興奮，迫不及待地想翻開它，一探究竟。

评分☆☆☆☆☆

我是一個對「事物是如何運作」充滿好奇心的人，尤其是那種看起來很複雜，但又能完美運作的裝置。這本《機電整合》，就是我一直想深入了解的領域。我對它的期待，是它能夠將「機械」和「電機」這兩個看似獨立的學科，串聯起來，展現它們是如何透過「整合」，發揮出更大的威力。我希望書中能夠詳細講解，在不同的應用場景下，如何選擇合適的機械結構和電機類型，以及如何設計出高效、穩定、可靠的控制系統。我特別想知道，書中會不會有關於「系統優化」的討論，例如如何減少能量損耗、提高運動精度、降低噪音等等。我希望能透過這本書，學習到一套系統化的思維模式，能夠讓我分析和解決機電整合方面的問題。我期待這本書能夠讓我從「知其然」到「知其所以然」，真正理解機電整合的精髓，並且能夠將這些知識運用到我的個人專案或工作上。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我對「機電整合」的理解，一直停留在比較表面的層次。我知道它很重要，但具體怎麼實現，中間的技術細節，我總覺得有點模糊。這本《機電整合》，我把它看作是填補我知識盲區的「救星」。我希望它能夠從最基礎的概念講起，例如力學、電學、電子學和控制理論的基礎知識，然後循序漸進地介紹如何將這些知識應用到機電系統的設計中。我特別想知道，書中會不會有關於「測試與驗證」的介紹，例如如何對一個機電系統進行性能測試、可靠性測試，以及如何排除故障。這些都是在實際工作中非常重要的環節。我期待這本書能夠用嚴謹而清晰的邏輯，為我構築一個紮實的機電整合知識體系，讓我能夠更自信地面對與機電相關的挑戰，並且能夠獨立地完成一些機電整合的專案。

评分☆☆☆☆☆

我一直認為，很多「痛點」的解決，都離不開機電整合的技術。例如，在農業生產中，如何更精準地灌溉和施肥？在物流運輸中，如何實現更高效的自動化分揀和搬運？這些問題的背後，都隱藏著機電整合的解決方案。這本《機電整合》，我期待它能夠引導我看到這些「痛點」是如何被機電技術所克服的。會不會有對不同行業應用案例的深入分析，例如在醫療器械、航空航天、家用電器等領域，機電整合是如何發揮作用的？我希望能夠透過這些案例，學習到不同的設計思路和解決方案。我也期待書中能夠探討一些「未來趨勢」，例如如何利用機電整合來實現更環保、更節能的系統，或者如何透過機電技術來提升人類的生活品質。我希望這本書能夠讓我對機電整合有一個更宏觀的認識，並且能夠將這些知識應用於解決實際問題，為社會的進步做出貢獻。

评分☆☆☆☆☆

這本《機電整合》，光看書名就讓我想起了我大學時期參加的各種競賽。那時候，我們幾個夥伴就常常為了設計一個能夠自動完成某項任務的裝置而絞盡腦汁，其中最讓我印象深刻的，就是我們曾經嘗試製作一個可以自動分揀不同顏色球的機器手臂。那段日子，真的是「機」與「電」的極致考驗。機械結構的設計，需要考慮力學、運動學，如何讓手臂精準地移動、抓取；而電機的部分，則是如何選擇合適的馬達、驅動器，確保力量和速度的穩定；更不用說控制系統了，寫程式、調試感測器，簡直是腦力與體力的雙重折磨。有好幾次，我們為了程式裡的一個小錯誤，搞得整個團隊人仰馬翻，徹夜不眠。所以，當我看到這本書時，第一反應就是：這會不會是我當年 missing link 的解藥？會不會有更系統、更專業的講解，讓我當年走過的彎路，變得更加順暢？這本書會不會提供一些新的演算法、新的控制策略，讓我們這些「老手」也能學到新東西，重新燃起對這個領域的熱情？我非常好奇它在實際應用層面，會不會有哪些令人驚豔的案例分析，讓我能夠將書本知識與實際經驗做一個對比和印證。