mechatronics

定義：由計算機技術、信息技術、機械技術、電子技術和控制技術等相融合構成的一門獨立的交叉學科，用以解決一些較為復雜的工程問題。

學科：機械工程_機械測量與控制_一般名詞

相關名詞：傳感器 機械系統(tǒng) 數(shù)控機床 工業(yè)機器人

圖片來源：視覺中國

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你觀察過家用的掃地機器人嗎？它的機身為可移動的機械裝置，安裝有多個傳感器，會自動偵測障礙物和地板表面情況，配合內(nèi)置的智能芯片自動規(guī)劃清掃路線，完成擬人化居家清掃效果，清掃后會自動回到充電座充電。掃地機器人就是典型的機電一體化產(chǎn)品。

“mechatronics”（機電一體化）這個單詞最早出現(xiàn)在1971年日本《機械設計》雜志的副刊上，由“mechanics”（機械學）的前半部分和“electronics”（電子學）的后半部分組合而成。1996年出版的韋氏大詞典收錄了這個日本造的英文單詞，意味著“機電一體化”的思想為世人所接受。

回顧掃地機器人的各功能，機身和底盤是所有功能要素的機械支持結(jié)構，這是機械系統(tǒng)；傳感器和信號電路對系統(tǒng)運行時的內(nèi)外部環(huán)境進行檢測，這是傳感檢測系統(tǒng)；內(nèi)置的芯片根據(jù)功能和性能要求以及傳感器反饋的信號，進行分析、處理、決策并下達控制指令，這是信息處理系統(tǒng)；輪子和吸塵裝置根據(jù)控制指令完成規(guī)定的動作，這是執(zhí)行元件系統(tǒng)；內(nèi)置蓄電池為系統(tǒng)提供動力，這是動力系統(tǒng)。以上五個子系統(tǒng)有機結(jié)合，形成機電一體化系統(tǒng)。各子系統(tǒng)在工作中各司其職，互相補充、協(xié)調(diào)，共同完成所需要的任務。

機電一體化產(chǎn)品已經(jīng)應用于國民經(jīng)濟和日常工作、生活中的各個領域。航空航天器、軌道交通設施、海工裝備等大型機械裝備，數(shù)控機床、工業(yè)機器人、自動化物料搬運車等機械制造設備，打印機、磁盤儲存器等辦公自動化設備，電冰箱、全自動洗衣機、行車記錄儀等民生機械，都是典型的機電一體化產(chǎn)品。

隨著微電子、網(wǎng)絡、光學、人工智能、仿生等技術的巨大進步與發(fā)展，出現(xiàn)了光機電一體化、微機電一體化、生機電一體化等分支，機電一體化正在朝著智能化、網(wǎng)絡化、模塊化、微型化、綠色化等方向發(fā)展。機電一體化技術水平在很大程度上體現(xiàn)著一個國家的科技水平和綜合國力，機電一體化技術無疑是實現(xiàn)中華民族強國夢的重要基礎與支撐。

（延伸閱讀作者：大連理工大學機械工程學院教授 劉闊）

責任編輯：張鵬輝