机电一体化

机电一体化，也称为机电工程，是一个多学科的工程分支，专注于电气和机械系统的工程，并且还包括机器人、电子、计算机、电信、系统、控制和产品工程的组合。作为技术随着时间的推移，工程的各个子领域都在适应和发展上都取得了成功。机电一体化的目的是提供一种将这些各个子领域统一起来的设计解决方案。本来，机电一体化领域的用意是什么比机械和电子的结合，故名为的混成机甲网卡和ELEC TRONICS ; 但是，随着技术系统复杂性的不断发展，该定义已扩大到包括更多技术领域。

机电一体化一词起源于日文-英语，由安川电机公司的工程师Tetsuro Mori创建。机电一体化一词是该公司于1971年在日本注册的商标，注册号为“ 46-32714”。但是，该公司后来释放了对该词的使用权，因此该词开始在全球范围内使用。如今，该词已被翻译成多种语言，被认为是工业界必不可少的术语。

法国标准NF E 01-010给出以下定义：“旨在在产品设计和制造过程中将机械、电子、控制理论和计算机科学进行协同集成的方法，以改善和/或优化其功能”。

许多人将机电一体化视为机器人技术和机电工程的代名词。

机电工程师结合了机械，电子和计算原理，以生成一个更简单，更经济和可靠的系统。“机电一体化”一词是由日本安川公司的高级工程师森哲郎（Tetsuro Mori）于1969年提出的。工业机器人是机电一体化系统的一个典型例子。它包括电子，机械和计算机等方面，以完成其日常工作。

工程控制论处理机电一体化系统的控制工程问题。它用于控制或调节这样的系统。通过协作，机电一体化模块执行生产目标，并在生产方案中继承灵活而敏捷的制造属性。现代生产设备由机电模块组成，这些机电模块根据控制体系结构进行了集成。最为人熟知的架构涉及层次、多元政治、异质观和混合。通过控制算法描述实现技术效果的方法，该算法可能使用也可能不使用正式方法。在他们的设计中。机电一体化重要的混合动力系统包括生产系统、协同驱动、行星探测漫游器、汽车子系统（例如防抱死制动系统和旋转助力）以及日常设备，例如自动对焦相机、视频、硬盘和CD播放器。

机电一体化的学生参加各个领域的课程：

• 机械工程与材料科学与工程
• 电子工程
• 电机工程
• 计算机工程（软件和硬件工程）
• 计算机科学
• 系统工程
• 控制工程
• 光学工程
• 电信

• 机器视觉
• 自动化与机器人
• 伺服机械
• 传感与控制系统
• 汽车工程，汽车装备等子系统中的防抱死制动系统的设计
• 楼宇自动化 / 家庭自动化
• 计算机机器控件，例如计算机驱动的机器，例如CNC铣床，CNC水刀和CNC等离子切割机
• 专家系统
• 工业品
• 消费产品
• 机电一体化系统
• 医疗机电一体化，医学成像系统
• 结构动力系统
• 运输和车辆系统
• 机电一体化是汽车的新语言
• 计算机辅助和集成制造系统
• 计算机辅助设计
• 工程和制造系统
• 打包
• 微控制器/ PLC

机械建模要求在多尺度和多物理方法的范围内对物理复杂现象进行建模和模拟。这意味着要实施和管理集成在系统方法中的建模和优化方法及工具。该专业的目标对象是希望对系统工程开放思想并能够集成不同物理学或技术的力学专业学生，以及希望在优化和多学科仿真技术方面增加知识的机电一体化专业学生。该专业为学生提供有关结构或许多技术系统的健壮和/或优化的概念方法的教育，以及用于研发的主要建模和仿真工具的教育。还提出了针对原始应用的特殊课程（多种材料的复合材料、驱动器、集成系统等），以使学生为涵盖材料和系统领域的即将到来的突破做好准备。对于某些机电一体化系统，主要问题不再是如何实现控制系统，而是如何实现执行器。在机电一体化领域，主要使用两种技术来产生运动/动作。

该领域的新兴变体是生物机电一体化，其目的是将机械零件与人类整合在一起，通常以可移动小工具的形式出现，例如外骨骼。这是对“现实生活”的版本cyberware。

我们可以考虑的另一种变体是用于先进机电一体化的运动控制，该技术目前被公认为机电一体化的关键技术。运动控制的鲁棒性将表示为刚度的函数和实际实现的基础。运动目标由控制刚度参数化，控制刚度可以根据任务参考而变化。但是，运动的系统鲁棒性始终要求控制器具有很高的刚度。

航空电子也被认为是机电一体化的一种变体，因为它将电子和电信等多个领域与航空航天工程结合在一起。

所述的联网噪声比（IoT）是帧间联网的物理设备中，嵌入与电子、软件、传感器、致动器和网络连接，其使这些对象来收集和交换数据。

物联网和机电一体化是互补的。与物联网相关的许多智能组件本质上将是机电一体化的。物联网的发展迫使机电一体化的工程师、设计师从业者和教育者研究机电一体化系统和组件的感知，设计和制造方式。这使他们能够面对新问题，例如数据安全性，机器道德和人机界面。