机械电子工程的概念

机械电子工程是20世纪70年代随着微电子技术高度发展而兴起的一门新技术。“机械电子工程”的英文名词 “Mechatronics”最早于1971年日本 《机械设计》副刊特集中提出，它由 “Mechanics（机械学）”的前五个字母和 “Electronics（电子学）”的后七个字母组合而成，其含义是机械与电子的集成技术。日本机械振兴协会经济研究所于1981年提出：“Mechatronics这个名词是在机构的主功能、动力功能、信息与控制功能上引进了电子技术，并将机械装置与电子设备以及软件等有机结合而成的系统总称。”这一提法体现了 “机械电子工程”的基本内容和特征，具有一定程度的指导意义。

在工业发达国家，人们已经认识到，未来的工业系统，尤其是先进的机电系统的设计、制造和运行，将属于那些懂得怎样去优化机械和电子系统之间联系的人。在这些系统中，信息将起到至关重要的作用，人工智能、专家系统、智能机器人将构成未来机械电子系统的驱动、监测、控制和诊断的主导技术。

机械电子工程是随着现代科学技术的发展而逐步形成的。20世纪80年代初以来，发展日益迅速。它的需求背景是工厂自动化、办公自动化、家庭自动化以及社会服务自动化。在这些自动化环境条件下，自然需要各种各样的精密机械与微电子紧密结合的机器、机器人以及灵巧机械。因此，近年来，机电一体化的产品正以惊人的速度不断涌向市场，其中有些是老产品的更新换代，例如新型汽车发动机、汽车自动防滑驾驶系统、自动调整焦距和快门的照相机，以及各种计算机数控 （CNC）的机床、工具等；还有一类是新设计的产品，例如模块式工业机器人、激光视盘放影机、游艇自动驾驶仪等。这些产品的共同特点是精密机械与微电子的协同组合，并且在某种程度上，电子系统取代了精密机械系统的功能。

除了产品以外，为了能适应快速变化的市场需求和提高产品在市场中的竞争能力，自动化程度越来越高的柔性制造系统、计算机集成制造系统近年来纷纷诞生。它们充分利用了现代信息技术，改善了制造能力，使得可编程序机器比固定的自动化完成更多类型的制造任务，以及使得多数过去要求人工操作的加工过程实现了自动化。这些自动化制造系统具有协调工程设计和制造技术的能力，提高了生产效率和柔性，改善了产品质量，能够生产出高性能价格比、高可靠性以及节能节材的新型产品。它们是机械电子工程在自动化制造设备和系统中的重大技术成果。

值得注意的是，机械电子工程已经并进一步开辟了设计和生产新一代高技术产品的途径，它代表了先进的制造技术和工艺过程的新集成水平。在未来，产品的更新换代将属于那些了解电子系统与机械系统最佳协同组合的人们。在科学技术飞速发展的今天，凡积极进行机械电子工程研究，并加以全面推广和发展的国家，将处于新一代技术革命的前列。

随着生产和科学技术的发展，机械电子工程技术本身的含义还在被赋予新的内容。因此，机械电子工程这一术语尚无统一的定义，不过其基本概念和含义可概括为：机械电子工程是从系统的观点出发，将机械技术、微电子技术、计算机信息技术、自动控制技术等在系统工程的基础上有机地加以综合，实现整个机械系统最优化而建立起来的一门新的科学技术。