机电一体化的定义

图1-1 机电一体化的技术领域

那么，什么是机电一体化呢？

到目前为止，就机电一体化这一概念的内涵国内外学术界还没有一个完全统一的表述。一般认为，机电一体化是一门利用微电子技术来控制机械装置的学科，属交叉学科，它的技术基础来自机械制造、微电子控制以及相关计算机软件知识。因此，机电一体化是整合了机械学、电子学、信息科学和计算机技术等相关领域的一种多学科融合的技术，现今已经从机械工程的附属学科，独立成为了前沿科学，并在一定程度上代表了一个国家科学技术的发展水平。(www.xing528.com)

这里面包含了三重含义：首先，机电一体化是机械学、电子学、信息科学和计算机技术等学科相互融合而形成的学科。图1-1所示形象地表述了机电一体化与机械学、电子学、信息科学和计算机等技术之间的相互关系；其次，机电一体化是一个发展中的概念，早期的机电一体化就像其字面所表述的那样，主要强调机械与电子的结合，即将电子技术融入到机械技术中而形成新的技术与产品。随着机电一体化技术的发展，以计算机技术、通信技术和控制技术为特征的信息技术，即所谓的“3C”技术（Computer、Communication ＆ Control Technology）渗透到机械技术中，丰富了机电一体化的含义。现代的机电一体化不仅仅指机械、电子与信息技术的结合，还包括光（光学）机电一体化、机电气（气压）一体化、机电液（液压）一体化、机电仪（仪器仪表）一体化等；最后，机电一体化表达了技术之间相互结合的学术思想，强调各种技术在机电产品中的相互协调，以达到系统总体最优。换句话说，机电一体化是多种技术学科有机结合的产物，而不是它们的简单叠加。

从概念的外延来看，机电一体化包括机电一体化技术和机电一体化产品（或系统）两个方面。机电一体化技术是从系统工程的观点出发，将机械、电子和信息等有关技术有机结合起来，以实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术主要包括技术原理和使机电一体化产品得以实现、使用和发展的技术两个方面。机电一体化技术是一个技术群组的总称，包括机械技术、检测传感技术、信息处理技术、自动控制技术、伺服驱动技术、接口技术、系统总体技术等。机电一体化产品与机电一体化系统是两个相近的概念，通常机电一体化产品指独立存在的机电结合产品，而机电一体化系统主要指依附于主产品的部件系统，这样的系统实际上也是机电一体化产品。机电一体化产品是由机械系统与电子系统及信息处理单元有机结合从而被赋予新功能和新性能的高科技产品。由于在机械本体中融入了电子技术和信息技术，与纯粹的机械产品相比，机电一体化产品的性能得到了根本性的提高，具有满足人们使用要求的最佳功能。

基于以上论述，我们可以这样定义机电一体化：在机械的主功能上以引入电子组件作为传感、信息及控制单元为特征，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而形成的技术或所构成的系统。该概念也可简单理解为机械工程与电子工程相结合的技术，以及应用这些技术的机械电子装置。