mechatronics

定義：由計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)和控制技術(shù)等相融合構(gòu)成的一門獨(dú)立的交叉學(xué)科，用以解決一些較為復(fù)雜的工程問題。

學(xué)科：機(jī)械工程_機(jī)械測量與控制_一般名詞

相關(guān)名詞：傳感器 機(jī)械系統(tǒng) 數(shù)控機(jī)床 工業(yè)機(jī)器人

圖片來源：視覺中國

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你觀察過家用的掃地機(jī)器人嗎？它的機(jī)身為可移動的機(jī)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(jī)器人就是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

“mechatronics”（機(jī)電一體化）這個單詞最早出現(xiàn)在1971年日本《機(jī)械設(shè)計(jì)》雜志的副刊上，由“mechanics”（機(jī)械學(xué)）的前半部分和“electronics”（電子學(xué)）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(jī)電一體化”的思想為世人所接受。

回顧掃地機(jī)器人的各功能，機(jī)身和底盤是所有功能要素的機(jī)械支持結(jié)構(gòu)，這是機(jī)械系統(tǒng)；傳感器和信號電路對系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的內(nèi)外部環(huán)境進(jìn)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(jìn)行分析、處理、決策并下達(dá)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(jī)結(jié)合，形成機(jī)電一體化系統(tǒng)。各子系統(tǒng)在工作中各司其職，互相補(bǔ)充、協(xié)調(diào)，共同完成所需要的任務(wù)。

機(jī)電一體化產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)和日常工作、生活中的各個領(lǐng)域。航空航天器、軌道交通設(shè)施、海工裝備等大型機(jī)械裝備，數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、自動化物料搬運(yùn)車等機(jī)械制造設(shè)備，打印機(jī)、磁盤儲存器等辦公自動化設(shè)備，電冰箱、全自動洗衣機(jī)、行車記錄儀等民生機(jī)械，都是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。

隨著微電子、網(wǎng)絡(luò)、光學(xué)、人工智能、仿生等技術(shù)的巨大進(jìn)步與發(fā)展，出現(xiàn)了光機(jī)電一體化、微機(jī)電一體化、生機(jī)電一體化等分支，機(jī)電一體化正在朝著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、模塊化、微型化、綠色化等方向發(fā)展。機(jī)電一體化技術(shù)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(jī)電一體化技術(shù)無疑是實(shí)現(xiàn)中華民族強(qiáng)國夢的重要基礎(chǔ)與支撐。

（延伸閱讀作者：大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授 劉闊）

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