全国大学生机械创新设计大赛及全国大学生工程综合能力训练大赛的主题发展可以看出，每届机械创新大赛的主题都与科技发展密切相关，并与百姓生活紧密关联，尤其是第八届机械创新大赛以城市停车难和草莓、橘子等采摘为主题，更是展示了科技创新始终是围绕民生问题展开，同时也表明机械创新设计与自动化发展的密切融合，机械设计为本体，数字化、智能化等也是机械创新设计的重要组成部分。总体来说，机械创新设计不仅仅是机械结构、机械功能及原理等的设计与开发，同时也是自动化控制的创新与设计。因此，机械创新设计大赛其本质应为以机械为主体，同时带有数字化、智能化、精密化、极端条件、集成模块化、微型化、系统化、自源化、网络化、智能化、环保化、光机电一体化、柔性化及仿生物系统化的机电产品的特征，这也是机电创新设计发展的方向，机电产品的创新为机械创新设计提供了更加广阔的空间。
（1）数字化
数字化具有精确、安全与容量大的特征，数控机床为其代表产品。
（2）精密化
精密化指产品待加工精度与测量精度达到亚微米、纳米级，如计算机硬盘、芯片等。
（3）极端条件
极端条件是指产品受高温、高压、高湿、高应力、低温、大变形、强磁场、强腐蚀、真空环境、尺寸极大或极小，如飞机发动机、南极考察装备、核电站、卫星与纳米卫星等。
（4）集成模块化
集成模块是指将各种接口或单元标准化，集合了机械、电子、计算机、传感器与控制软件，如飞机、高速列车、数控加工中心等。
（5）微型化
由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点，可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作，故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。微型机械加工技术成为微型机械的最关键技术。
（6）系统化
系统化是指系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。它的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意的剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强，一般除RS232等常用通信方式外，实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系，如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要以及模仿生物机理等方面的产品。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体，使其向着生物系统化方向发展。
（7）自源化(www.xing528.com)
自源化是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。
（8）网络化
网络化是指设计、文件交换、语言交流或制造的异地实现、实现了资源的互补与共享。
（9）智能化
智能化是让产品具有人工智能，以便在变化的条件下继续执行预定的任务，如服务机器人、智能计算机的等。
（10）环保化
环保化是指绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极小，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前景。
（11）光机电一体化
一般机电一体化系统是由传感系统、能源（动力）系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的。引进光学技术，利用光学技术的先天特点，就能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源系统和信息处理系统。
（12）柔性化
未来机电一体化产品，控制和执行系统有足够的冗余度，有较强的柔性，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在这系统中，各子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具有“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的能力，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。
（13）仿生物系统化方向
仿生物系统化方向是指今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构处于静态时不稳定，但在动态时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统停止工作时，生物便死亡，而当控制系统工作时，生物就很有活力。就目前情况看，机电一体化产品虽然有仿生物系统化方向发展的趋势，但还有一段很漫长的道路要走。
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