機電一體化（mechanicalelectrical integration）指在機械的主要功能中使用電子元件作為傳感器、信息和控制單元，以及通過機械設備和電子裝置與相關軟件的結合而產生的技術或系統的總稱。它于1971年在日本期刊副刊中首次提出，此后經歷了長期的發展和演變。機電一體化技術和產品全面、系統性、結構簡單，精度高，并逐漸向智能化發展、模塊化、網絡化和小型化等新特征。機電一體化系統主要由機械結構單元組成、動力驅動單元、傳感檢測單元、信息控制單元和任務執行單元，其關鍵技術是機械技術、傳感與檢測技術、信息處理技術等。機電一體化產品可以基于產品功能、機電結合的方法和用途被分類并廣泛應用于加工和制造中、工業生產和自動化等領域。

機電一體化是用微電子技術控制機械設備的交叉學科，其技術基礎是機械制造、微電子控制、計算機軟件和硬件知識的綜合應用反映了一個國家的發展水平美國的科技發展水平在一定意義上。機電一體化是集機械技術電子技術和信息處理技術于一體的系統技術它不是技術的簡單疊加，而是有機整合，電子技術應用于機械系統。這是一種不斷被賦予新內涵的發展理念，它體現了科學與技術的融合，并側重于機電設備中各種技術的協調，以優化整個系統。機電一體化是微電子技術向機械工業滲透過程中逐漸形成的，是以系統工程為核心的各種技術的相互滲透、有機結合并逐漸發展起來的一門新學科。

基礎特點

綜合性和系統性：機電一體化是一門跨學科綜合性的前沿學科，機電一體化技術是一門交叉學科通過各種技術的有機結合，機電一體化技術和產品更加全面、系統性、完整性和科學性。

結構簡單，精度高：機電一體化使用多個電機來獨立控制每個機構的動作，并檢測多個電機、智能決策，結合多種控制算法，使多個電機協同工作，不僅簡化了機器的結構，還減少了傳動誤差同時，通過應用先進的控制技術和高精度傳感器，提高了系統精度。

特點發展

智能化：在常規設備中，一旦有新的功能需求，其硬件必須進行改造，而機電一體化系統主要由計算機控制通過硬件和軟件的結合，只需重新設計軟件即可完成所需的新動作和新功能，具有很大的擴展性，實現了自動監控故障判斷誤差補償和校正等智能功能。

模塊化：機電一體化產品的類型很多，每個部件都不一樣，而且每個部件都沒有統一的標準，這極大地制約了整個機電設備的設計和選型。規范化、模塊化是發展趨勢，將促進新產品的快速研發和擴大生產規模。

網絡化：許多機電一體化系統有多個控制對象，它們之間有一定的距離。隨著網絡技術的快速發展，通過網絡遠程管理各種控制對象和系統已成為機電一體化的發展趨勢。

微型化：微機械加工和微機電技術取得了巨大進展微型機構可以集成到芯片中，這樣機電一體化產品將朝著小型化方向發展。微機電一體化產品重量輕、薄、小、喬 s的特點在很多方面都有很大的優勢。

具體作用

機械產品的機電組合可以提高各種性能，如提高使用性能減小體積和重量等，但它最大的作用是擴展功能，增強靈活性，提高機械設備的智能化。機電一體化的一個突出特點是靈活性、智能化。其中，介紹了電子技術、信息技術和計算機技術是實現智能化的重要基礎，而柔性化是指將機械自動化作為一個多功能系統來完成多項任務，最大限度地減少加工和生產過程，從而大大提高生產效率。

機械結構單元：機電一體化的機械結構單元主要是指產品的機械部分，比如傳動、支持等，它們是整個系統的基本組成部分。隨著產品性能、隨著水平和功能的不斷提高，機械結構單元必須能夠滿足產品各項技術指標的要求。

機電一體化

動力驅動單元：機電一體化系統的動力驅動單元主要為整個系統提供能量和動力，并在控制單元的指令下驅動執行機構實現各種運動和功能、驅動和動力機等。

傳感檢測單元：機電一體化傳感器檢測單元由各種傳感器和信號檢測回路組成，用于檢測系統本身和外部環境的參數和條件，并將其轉換為可識別的光電聲信號，傳輸到信息處理單元。感知的方式有光、電、關鍵問題是如何提高檢測的可靠性、靈敏度、精度等。

信息控制單元：信息控制單元用于機電一體化系統通過分析各種傳感器和外界的輸入，按照預設的控制策略對整個系統進行綜合監控，并發出相應的控制指令，使系統有目的地運行，從而實現對整個系統的控制。

任務執行單元：在機電一體化中，各任務執行單元根據指令通過動力傳遞驅動執行機構，從而實現目標功能，是實現目標功能的直接參與者。執行單元的性能決定了系統的性能。

機械技術

機電一體化的主體和結構功能的實現是以機械技術為基礎的，涉及到傳動、支承、執行器等領域的特定技術。機械技術研究的重點是將其與機電一體化技術相結合，同時也要考慮機械和電氣技術的相互配合。例如，可以使用其他高科技來創新概念和實現結構、改變材料和性能以減輕重量、縮小體積、提高精度和剛度的目的是提高產品質量。

傳感檢測技術

傳感檢測技術是利用傳感器和信號檢測設備將被測系統內外的各種信息轉換成計算機可以識別的電子信號，再通過相關設備的傳輸，從而得到相應的控制信號，以此來確定傳動裝置的運動方式。它用于監控一個或多個系統參數評估設備的運行狀態以及檢查工作進度。檢測和傳感是自動控制的重要組成部分其性能越好，其自動化程度越高。

信息處理技術

信息處理技術是信息輸入、操作中的識別和轉換過程、存儲、在輸出和決策中，計算機是實現信息處理的重要手段。計算機技術主要包括計算機軟件技術和硬件技術。以微電子技術和計算機技術為基礎的信息技術是為了實現機電產品的自動化、數字化、智能化的重要手段也是推動機電產品和技術發展的重要力量。

控制技術

自動控制技術是一種不需要人的直接干預，就能按照預定的規律改變被控對象或制造過程，并能使被控對象的一個或幾個參數或加工工藝按照預定的要求發生變化的技術。在控制技術的發展中，電子、傳感器、以計算機網絡為核心的自動化技術有助于實現機電一體化產品的自動化。

伺服驅動技術

伺服驅動技術是指在控制指令下控制傳動機構和驅動裝置，從而精確地跟蹤控制指令，從而實現具有良好動態特性的預定動作控制。伺服驅動技術的核心在于由執行元件組成的伺服驅動單元和驅動裝置、驅動元件和傳動機構是將電子信號轉換成機械運動的部件。作為一種直接操縱技術，它直接關系到機電產品的動態性能、穩態精度和質量。

系統總體技術

機電一體化系統總體技術是運用系統工程的思想和手段，從整個系統的整體角度出發，將整個系統劃分為若干個功能單元，尋找能夠實現其各種功能的技術方案，然后將各個功能和技術方案組合成一個項目組進行分析、評價與優化綜合應用技術。解決了系統性能優化與各種因素的有機結合問題，實現了整個系統的優化。

品功能分類

數控機械類：數控機械產品的特點是執行機構是機械裝置，主要是數控機床、工業機器人等產品。

電子設備類：電子設備產品的特點是執行機構是電子裝置，主要包括電火花加工機床、激光測量儀等產品。

機電結合類：機電產品的特點是機械和電子裝置的有機結合，主要是自動售貨機、探傷機等產品。

電液伺服類：電液伺服產品的特點是執行機構是液壓驅動的機械裝置，控制機構是接收電信號的液壓伺服閥主要產品有伺服裝置等。

信息控制類：信息控制產品的特點是執行器的動作完全由接收到的信息控制，主要包括復印機、傳真機等產品。

結合形式

功能附加型：在原有機械產品的基礎上，采用微電子技術增加和增強產品的功能，適當提高產品的性能，如經濟型數控機床、數顯量具、全自動洗衣機等。

功能替代型：微電子技術和器件被用來取代原產品中的機械控制功能、信息處理功能或主要功能，它簡化了產品結構，提高了性能，增加了靈活性，如自動照相機、電子石英表、WEDM機床等。

機電融合型：產品中的控制和信息處理功能通過使用專門設計或專用集成電路來實現，使產品結構更加緊湊，設計更加靈活，成本進一步降低、攝像機、數控機床等都是這類機電一體化產品。

用途分類

機電一體化產品可分為機械制造設備、生產電子設備和產品的自動化設備、軍事武器和航空航天設備、家庭智能產品、其他領域的醫療診療產品和機電一體化產品。

加工制造領域：機電一體化技術中的機械設計技術、自動控制技術、執行與驅動技術、檢測和傳感技術等，在數控機床領域取得了良好的應用效果。它可以有效地解決傳統數控機床的缺點，提高加工精度和產品質量，降低工人的勞動強度，實現產品的實時監控和自動化制造。通過機電一體化技術的綜合應用，整體提高了制造效率和質量，通過不斷的技術創新，數控機床的發展更上一層樓。

工業生產領域：機電一體化裝置已廣泛應用于工業機器人領域，以確保在危險環境中工作的安全性。將機電一體化技術引入機器人，并在其上設置相關監控系統，實現對危險作業時作業過程和作業過程的監控，自動完成作業評價。此外，還可以利用機電一體化技術提高機器人的操作精度和可靠性，從而充分發揮機器人的作用，為企業的生產提供有力支持。

自動化領域：機械化、自動化已成為社會各領域的發展趨勢，其中機電一體化技術的應用越來越廣泛在機電一體化技術的指導下，機械制造設備得到進一步改進，產品在生產效率和質量方面都有很大提高。同時，在自動化行業中，機電一體化技術也得到了很好的發展，越來越多的自動化生產線和制造裝置被用于工業基礎制造。