![機電一體化[高校理學專業]](/img/b/581/nBnauM3X4cDOyUzM0UTM0cjNyQTM5YDO4MDNyQTNwAzMwIzL1EzLwUzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg "機電一體化[高校理學專業]")
概述
機電一體化研究將電子器件的信息處理和控制功能附加或融合在機械裝置中的一種複合化技術。俗稱機電一體化。機械電子學 (mechatronics)是由機械學(mechanics)和電子學 (electronics)兩個詞結合而成的新詞。其全稱為機械電子工程學，英語為mechanical and electronical engineering。機械電子學主要研究目的是把機械技術與微電子技術和信息技術有機地結合為一體，實現整個系統的最最佳化。機械電子學可以充分發揮機械技術、微電子技術和信息技術的各自的長處和特點，促進機械產品的更新換代。機械電子學系統主要由機械主體、感測器、信息處理和執行機構等部分組成。較高級的系統不但有硬體，而且還有相應的軟體,利用軟體技術可以實現硬體難以實現的功能,使機械系統增加柔性。典型的機械電子系統有數控工具機、加工中心、工業機器人等。機械電子學技術除用於單個機器、設備或一般的生產系統的技術改造之外，還用於柔性製造系統、計算機集成製造系統、工廠自動化、辦公自動化、家庭自動化等方面。
歷史沿革
20世紀80年代初，我國才逐步開始在機電一體化方面進行研究和套用，起步比較晚，所以面對全球經濟市場的競爭，我國在這個領域面臨嚴峻的形勢。首先，傳統工業面臨著用微電子技術改造的難題，工作量大；其次，用機電一體化技術加速產品更新換代，提高市場占有率壓力大；最後，用機電一體化產品取代技術含量和附加值低的產品對於我國經濟的發展有重要的意義。從市場需求的角度看，由於我國在機電一體化領域發展的歷史不長，差距較大，許多產品很難滿足國民經濟發展的需求，每年需進口大量的國外產品。面對如此艱巨的形勢，我國機電一體化工作應該從以下兩方面入手，一方面，需將微電子技術引入傳統產業，這樣不僅能提高傳統工業的技術水平，而且能解決目前資源能源短缺境況；另一方面，從機電一體化產品的更新換代入手大力發展其相關支持技術如自動化技術、數位化技術以及智慧型化技術等。
中國機電設計邁入PLM全新階段，正挑戰著了前所未有的，不可預測的難題，一個個久戰沙場經久不衰精兵良將正褪去了昨日英雄的光環，唯有CAMELVIEW能夠勝任軍統三國，光復舊業
機電一體化
機電一體化
的重任，此時數系科技與德國iXtronicsGmbH公司攜手共同開拓機電設計領域的新篇章，CAMELVIEW作為機電一體化設計系統，從產品的概念設計到產品性能的測試、驗證、通過都是一體化的，流程化的、規範化的，在滿足用戶設計的前提下，數值實驗的仿真與結果的驗證無不精確化，支持複雜環境下，多工況，多耦合場設計。
研究目的
機械電子學主要研究目的是把機械技術與微電子技術和信息技術有機地結合為一體，實現整個系統的最最佳化。機械電子學可以充分發揮機械技術、微電子技術和信息技術的各自的長處和特點，促進機械產品的更新換代。機械電子學系統主要由機械主體、感測器、信息處理和執行機構等部分組成。較高級的系統不但有硬體，而且還有相應的軟體，利用軟體技術可以實現硬體難以實現的功能，使機械系統增加柔性。典型的機械電子系統有數控工具機、加工中心、工業機器人等。機械電子學技術除用於單個機器、設備或一般的生產系統的技術改造之外，還用於柔性製造系統、計算機集成製造系統、工廠自動化、辦公自動化、家庭自動化等方面。
我國從事這一專業的各地大專、中專、院有近百所，教師與學生近百萬人。
研究意義
隨著機電一體化相關技術的快速發展，機電產品的外觀更加人性化、功能更加強大、體積和重量更加輕巧、可靠性更高等。與傳統的機電產品相比機電一體化產品具有以下優勢：
（1）功能增強並且套用廣泛
機電一體化產品最顯著的特點就是突破了原來傳統機電產品的單技術和單功能的局限性，將多種技術與功能集成於一體，使其功能更加強大。而且能適應於不同的場合和不同的領域，滿足用戶需求的應變能力較強。
（2）精度大大提高
機電一體化技術簡化了機構，減少了傳動部件，從而使機械磨損、配合及受力變形等所引起的誤差大大減少，同時由於採用計算機檢測與控制技術補償和校正因各種干擾造成的動態誤差，從而達到單純用機械技術所無法實現的工作精度。
（3）安全性和可靠性提高
機電一體化產品一般具有自動監控、報警、自動診斷、自動保護、安全聯鎖控制等功能。這些功能能夠避免人身傷害和設備事故的發生，提高了設備的安全性和可靠性。
（4）改善操作
機電一體化產品採用電腦程式控制和數字顯示，具有良好的人機界面，減少了操作按鈕及手柄，改善了設備的操作性能，減少了操作人員的培訓時間，從而大大簡化操作。
（5）提高柔性
所謂柔性，即可以利用軟體來改變機器的工作程式，以滿足不同的需要。例如，工業機器人具有較多的運動自由度，手爪部分可以換用不同的工具，通過改變控制程式改變運動軌跡和運動姿態，以適應不同的作業要求。
（6）生產能力和工作質量提高
基於虛擬原型的機電一體化設計建模與仿真技術研究。
主要技術
1、機械技術
機電一體化機械技術是機電一體化的基礎，機械技術的著眼點在於如何與機電一體化技術相適應，利用其它高、新技術來更新概念，實現結構上、材料上、性能上的變更，滿足減小重量、縮小體積、提高精度、提高剛度及改善性能的要求。在機電一體化系統製造過程中，經典的機械理論與工藝應藉助於計算機輔助技術，同時採用人工智慧與專家系統等，形成新一代的機械製造技術。
2、計算機與信息技術
其中信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智慧技術、專家系統技術、神經網路技術均屬於計算機信息處理技術。
3、系統技術
系統技術即以整體的概念組織套用各種相關技術，從全局角度和系統目標出發，將總體分解成相互關聯的若干功能單元，接口技術是系統技術中一個重要方面，它是實現系統各部分有機連線的保證。
4、自動控制技術
其範圍很廣，在控制理論指導下，進行系統設計，設計後的系統仿真，現場調試，控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等。
5、感測檢測技術
感測檢測技術是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節。其功能越強，系統的自動化程式就越高。現代工程要求感測器能快速、精確地獲取信息並能經受嚴酷環境的考驗，它是機電一體化系統達到高水平的保證。
6、伺服傳動技術
包括電動、氣動、液壓等各種類型的傳動裝置，伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。
系統組成
1、機械本體：
機械本體包括機架、機械連線、機械傳動等，它是機電一體化的基礎，起著支撐系統中其他功能單元、傳遞運動和動力的作用。與純粹的機械產品相比，機電一體化系統的技術性能得到提高、功能得到增強，這就要求機械本體在機械結構、材料、加工工藝性以及幾何尺寸等方面能夠與之相適應，具有高效、多功能、可靠和節能、小型、輕量、美觀的特點。
2、檢測感測部分：
檢測感測部分包括各種感測器及其信號檢測電路
3、電子控制單元：
電子控制單元又稱ECU（Electrical Control Unit ），是機電一體化系統的核心，負責將來自各感測器的檢測信號和外部輸入命令進行集中、存儲、計算、分析，根據信息處理結果，按照一定的程度和節奏發出相應的指令，控制整個系統有目的地進行。
4、執行器：
執行器的作用是根據電子控制單元的指令驅動機械部件的運動。執行器是運動部件，通常採用電力驅動、氣壓驅動和液壓驅動等幾種方式。
5、動力源：
動力源是機電一體化產品能量供應部分，其作用是按照系統控制要求向機械系統提供能量和動力使系統正常運行。提供能量的方式包括電能、氣能和液壓能，以電能為主。
特徵
光機電一體化是在雷射技術與微型計算機為代表的微電子技術迅速發展，向機電工業領域迅猛滲透，與機電技術深度結合的現代工業的基礎上，綜合套用機械技術，微電子技術，信息技術，自動控制技術，感測控制技術，電力電子技術，接口技術及軟體編程技術等群體技術，從系統的觀點出發，根據系統功能目標和最佳化組織結構目標，以智慧型，動力，結構，運動和感知組成要素為基礎，在
光電自動控制光機電一體化技術是由機械技術與雷射－微電子等技術揉合融匯在一起的新興技術。它與傳統的機械產品比較，主要有以下特徵：
1. 綜合性與系統性
光機電一體化是一門跨學科的邊緣科學，它是雷射技術、微電子技術、計算機技術、信息技術與機械技術結合而成的綜合性高技術。這種多種技術的綜合及多個部分的組合，使得光機電一體化技術及產品更具有系統性、完整性和科學性。其各個組成部分如機械技術、微電子技術、自動控制技術、信息技術、感測技術、電力電子技術、接口技術、模擬量與數字量交換技術以及軟體技術等在綜合成一個完整的系統中相互配合有嚴格的要求，這就需要取長補短，不斷向理想化方向發展。其結果使原來各種技術揚長避短，更趨於合理。
2. 多層次，覆蓋面廣
光機電一體化是一個總的技術指導思想，它不僅體現在一些機電一體化的單機產品之中，而且貫穿於工程系統設計之中。從簡單的單台光機電一體化產品，到現代工業中的柔性加工系統；從簡單的單參數顯示，到複雜的多參數、多級控制；從機械零部件連續自動熱處理生產線，到各種現代高速重型機械自動化生產線等，光機電一體化技術都有不同層次、覆蓋面很廣的套用領域。對於工程系統，需成套地進行開發和製造。對於光機電一體化單機產品(設備)，應採用簡繁並舉、高低級並存的多層次發展途徑。可發展功能附加型的低級產品；也可發展功能替代型的中級產品；還可發展機電融合型的高級產品，成為前所未有的新一代產品。
3. 結構簡化，方便操作
光機電一體化技術可位過去靠機械傳動鏈連線的各個相關動作部分，改用幾台電機分別驅動，或用電力電子器件，或用電子電控裝置進行相關動作控制來實現。因此，使機械結構大大簡化，甚至使有些機械結構"脫胎換骨"，產生了質的變化。光機電一體化技術使得操作人員擺脫了以往必須按規定
機電一體化操作程式或節拍頻繁緊張地進行單調重複操作的工作方式，能以靈活方便地按需控制和改變生產操作程式。任何一台光機電一體化裝置或系統各個相關傳動機構的動作及功能協調關係，可由預設的程式一步一步地由電子控制系統指揮，如數控工具機、柔性加工系統(FMS)等。有些光機電一體化裝置，可實現操作全自動化，如工業機器人、印製電路板數控高速鑽床等。有些更高級的光機電一體化系統，還可通過被控對象的數學模型以及根據任何時刻外界各種參數的變化情況，隨機自尋最佳工作程式、動作程度和快慢以及協調關係，以實現最最佳化工作及最佳操作，例如微機控制的熱連軋機鋼板測厚自控系統、電梯群控系統、智慧型機器人等。
4. 精度提高，功能增加
光機電一體化技術使機械傳動部件減少，因而使機械磨損及配合間隙等所引起的動作誤差大大減小，同時由於採用了電子技術，反饋控制水平的提高並能進行高速處理，可通過電子自動控制系統精確地按預設量使相應機構動作，因各種干擾因素造成的誤差，又可通過自控系統自行診斷、校正、補償去達到靠單純機械方式所不能實現的工作精度。因而光機電一體化產品套用領域寬，適用面廣，易於滿足各種需要。電子技術的引入，使產品面貌發生巨大變化，電子裝置能按照入的意圖進行自動控制、自動檢測、信息採集及處理、調節、修正、補償、自診斷、自動保護直至自動記錄、顯示、列印工作結果。通過改變程式、指令等軟體內容而無需改動硬體部分就可變換產品的功能，使機械控制功能內容的確定和變化趨?軟體比"和"智慧型化"。
5. 高可靠性，高穩定性和高使用壽命
傳統的機械裝置的運動部分，一般都伴隨著磨損及運動部件配合間隙所引起的動作誤差，而發出由於可動摩擦、撞擊、振動等引起的聲響(噪聲)，這顯然影響裝置的壽命、穩定性和可靠性。而光機電一體化技術的套用，使裝置的可動部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關甚至無可動部件、無機械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產品的可靠性和穩定性。有些光機電一體化產品甚至做到不需維修或者具有自診斷功能。
6. 開發上的知識密集性
研製開發光機電一體化產品往往要涉及許多學-科和專業知識，
光機電一體化領域如數學、物理學、化學、聲學、機械工程學、電力電子學、電工學、系統工程學、光學、控制論、資訊理論和計算機科學等多門學科以及各門類的專業知識。比如人們很熟悉的靜電複印機、彩色印像機等，就是一種由機、電、光、磁、化學等多種學科和技術複合創新的新型產品。設計這類產品的工程技術人員對自身的知識結構提出更新更高的要求。現代化的技術更需要現代化的人才來掌握和開發它。需要發揮多種功能的先進設備、必然要賦予它多種知識和智慧。
選型與設計
單片機控制系統各功能元件的選型與設計：
1、單片機 選用INTEL公司生產的8031單片機，它主要通過並行8255口擔負控制系統的信號處理：接收系統對轉矩、閥門開啟、關閉及閥門開度等設定信號，並提供三相PWM波發生器所需要的控制信號；處理IPM發出的故障信號和報警信號；處理通過模擬輸入口接收的電流、電壓、位置等檢測信號；提供顯示電動執行機構的工作狀態信號；執行控制系統來的控制信號，向控制系統反饋信號；
2、三相PWM波發生器 PWM波的產生通常有模擬和數字兩種方法。模擬法電路複雜，有溫漂現象，精度低，限制了系統的性能；數字法是按照不同的數字模型用計算機算出各切換點，並存入記憶體，然後通過查表及必要的計算產生PWM波，這種方法占用的記憶體較大，不能保證系統的精度。為了滿足智慧型功率模組所需要的PWM波控制信號，保證微處理器有足夠的時間進行整個系統的檢測、保護、控制等功能，文中選用MITEL公司生產的SA8282作為三相PWM發生器。SA8282是專用大規模積體電路，具有獨立的標準微處理器接口，晶片內部包含了波形、頻率、幅值等控制信息。
3、智慧型逆變模組IPM 為了滿足執行機構體積小，可靠性高的要求，電機電源採用智慧型功率模組IPM。該執行機構主要適用功率小於5．5kW的三相異步電機，其額定電壓為380V，功率因數為0．75。經計算可知，選用日本產的智慧型功率模組PM50RSA120可以滿足系統要求。該
大功率智慧型模組4、位置檢測電路 位置檢測電路是執行機構的重要組成部分，它的功能是提供準確的位置信號。關鍵問題是位置感測器的選型。在傳統的電動執行機構中多採用繞線電位器、差動變壓器、導電塑膠電位器等。繞線電位器壽命短被淘汰。差動變壓器由於線性區太短和溫度特性不理想而受到限制。導電塑膠電位器目前較為流行，但它是有觸點的，壽命也不可能很長，精度也不高。筆者採用的位置感測器為脈衝數字式感測器，這種感測器是無觸點的，且具有精度高、無線性區限制、穩定性高、無溫度限制等特點。
5、電壓、電流及檢測 檢測電壓、電流主要是為了計算電機的力矩，以及變頻器輸出迴路短路、斷相保護和逆變模組故障診斷。由於變頻器輸出的電流和電壓的頻率範圍為0～50Hz，採用常規的電流、電壓互感器無法滿足要求。為了快速反映出電流的大小，採用霍爾型電流互感器檢測IPM輸出的三相電流，對於IPM輸出電壓的檢測採用分壓電路。
6)、通訊接口 為了實現計算機聯網和遠程控制，選用MAX232作為系統的串列通訊接口，MAX232內部有兩個完全相同的電平轉換電路，可以把8031串列口輸出的TTL電平轉換為RS－232標準電平，把其它微機送來的RS－232標準電平轉換成TTL電平給8031，實現單片機與其它微機間的通訊。
7、時鐘電路 時鐘電路主要用來提供採樣與控
制周期、速度計算時所需要的時間以及日曆。文中選用時鐘電路ds12887。DS12887內部有114位元組的用戶非易失性RAM，可用來存入需長期保存的數據。8、液晶顯示單元 為了實現人機對話功能，選用MGLS12832液晶顯示模組組成顯示電路。採用組態顯示方式。通過選單選擇，可分別對閥門、力矩、限位、電機、通訊和參數等信號進行設定或調試。並採用文字和圖形相結合的方式，顯示直觀、清晰。
9、程式出格自恢復電路 為了保證在強幹擾下程式出格時系統能夠自動地恢復正常，選用MAX705組成程式出格自恢復電路，監視程式運行。如圖2-3所示，該電路由MAX705、與非門及微分電路組成。工作原理為：一旦程式出格，wdo由高變低，由於微分電路的作用，由“與非”門輸入引腳2變為高電平，引腳2電平的這種變化使“與非”門輸出一個正脈衝，使單片機產生一次復位，復位結束後，又由程式通過P1．0口向MAX705的WDI引腳發正脈衝，使WDO引腳回到高電平，程式出格自恢復電路繼續監視程式運行。
課程簡介
核心課程
機械製圖、電氣CAD工程實踐、電工技術基礎、工程力學、機械設計基礎、機械加工工藝、數控工具機編程、單片機原理與套用、電子技術基礎、檢測與感測技術、液壓與氣動技術、工具機電氣控制（電機與電氣控制）、PLC、電力電子技術、數控加工工藝與編程、數控工具機與維修、機電一體化技術（機電控制技術）、自動化控制原理（PC控制與組態）、供配電技術等。
實訓課程
電工技術基礎實訓、金工實習、電子技術基礎實訓、單片機原理與套用實訓、液壓傳動實訓、電力拖動控制線路實訓、PLC編程實訓、數控工具機維修實訓、畢業實訓、職業生涯規劃、大學生涯規劃、職業環境認知、成功素養拓展、工作能力提升、激情自主創業、求職過程勝出、初涉職場轉型等。
專業軟體
設計製圖：AUTOCAD、UG、solidworks、3dsmax等
編程仿真：PLC編程setp7（西門子PLC組態編程調試軟體）、；51單片機編程keil（AT89系列、8051核心）仿真Proteus（很多單片機支持C++，包括凌陽十六位單片機）；數控編程仿真斯沃數控、宇龍數控仿真系統；維修仿真數控工具機維修仿真軟體。
PC組態軟體：wincc（西門子）、組態王、崑崙組態等。
電子仿真：NIMultisim、Proteus等
液壓與氣動仿真：AMEsim、MSC等
就業方向
1、從事機電一體化液體灌裝生產線及商品包裝自動化機械運行、維護、管理、技術改造等工作的機電一體化高等技術套用性`專門人才。
可在大型啤酒、飲料、食品及商品包裝生產企業從事現代化自動機與生產線的維護和管理工作,也可在相關的自動機與生產線的生產廠家或設計部門、行銷單位從事技術工作。
2、機電一體化專業：計算機輔助設計與製造方向
從事機電產品的計算機輔助設計(CAD)與計算機輔助製造(CAM),並熟練使用和維修數控加工設備的機電一體化高等技術套用性專門人才。
可在模具設計也製造、機械加工、塑膠、五金、電子產品、計算機生產等企業從事數控工具機的加工工藝設計編程，數控工具機的調試、維護及加工操作，從事生產和技術管理工作，也可以從事國內外數控設備的行銷工作。
3、機電一體化專業：模具CAD/CAM方向
從事利用計算機技術和數控加工技術對模具進行設計和製造等工作的機電一體化高等技術套用性專門人才。
可在模具、機械、五金、塑膠、家電等生產企業從事模具計算機輔助設計與製造等方面的技術工作,也可在企事業單位從事與本專業有關的經營、管理工作。
4、機電一體化專業：機電CAD技術方向
在機電一體化產品、設備的設計、製造、維修、管理、技術改造與服務過程中專門從事用電腦繪圖設計、信息處理和資料管理的高等技術套用性專門人才。
在機械設計、製造與裝備行業、模具製造業,輕工、家用電器、電子製造業從事設計、製造、技術改造、產品行銷、設備管理與維護等工作。
就業前景
有關研究報告顯示機電一體化“一詞最早是日本提出的,在上世紀80年代初，日本名古屋大學最早設定了機電一體化專業。如今已改稱為”機械電子工程“專業;在高職高專則仍延用機電一體化專業名稱。機電一體化專業是精密機械--電子技術(含電力電子)--計算機技術等多門學科交叉融合的產物,屬高新技術，也是當前發展最快的技術之一，它是先進制造技術的主要組成部分。它的發展推動了當前製造技術的迅速更新換代，是產品向高、精、快迅速邁進，使勞動生產率迅速提高。
由於我國逐漸成為世界製造業基地加上傳統企業面臨大規模的技術改造與設備更新，國內急需大量先進制造技術專業人才。因此該專業畢業生就業前景很好，而且待遇也高.畢業生主要在各行政、企業、事業單位從事機械、電氣工程、常用電器的維修、安裝與調試以及技術管理等工作。
機電一體化專業就業前景到底怎樣呢?
市場調研發現機電一體化專業是一個寬口徑專業，適應範圍很廣，學生在校期間除學習各種機械、電工電子、計算機技術、控制技術、檢測感測等理論知識外，還將參加各種技能培訓和國家職業資格證書考試，充分體現重視技能培養的特點。學生畢業後主要面向珠江三角洲各企業、公司,從事加工製造業,家電生產和售後服務，數控加工工具機設備使用維護，物業自動化管理系統，機電產品設計、生產、改造、技術支持，以及機電設備的安裝、調試、維護、銷售、經營管理等等。
發展方向
光機電一體化技術是微電子技術、計算機技術、控制技術、光學技術與機械技術的相互交叉與融合，是諸多高新技術產業和高新技術裝備的基礎。它包括產品和技術兩方面：光機電一體化產品是集光學、機械、微電子、自動控制和通信技術於一體的高科技產品，具有很高功能和附加值；光機電一體化技術是指其技術原理和使光機電一體化產品得以實現，使用和發展的技術。
光機電一體化技術是由光學，光電子學，電子信息和機械製造及其他相關技術交叉與融合構成的綜合性高新技術是諸多高新技術產業和高新技術裝備的基礎。它豐富和拓寬了光機電一體化技術的內涵和外延。
機電一體化向智慧型化方向邁進.20世紀90年代後期，各主要已開發國家開始了機電一體化技術向智慧型化方向邁進的新階段。一方面，光學、通信技術等進入了機電一體化，微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭腳，出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支；另一方面，對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法，機電一體化的學科體系和發展趨勢都進行了深入研究。同時，由於人工智慧技術、神經網路技術及光纖技術等領域取得的巨大進步，為機電一體化技術開闢了發展的廣闊天地，也為產業化發展提供了堅實的基礎。
關注六個發展方向：
機電一體化是集機械、電子、光學、控制、計算機、信息等多學科的交叉綜合，它的發展和進步依賴並促進相關技術的發展和進步。未來機電一體化的主要發展方向有：
1．智慧型化。智慧型化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要發展方向。人工智慧在機電一體化建設者的研究中日益得到重視，機器人與數控工具機的智慧型化就是重要套用。這裡所說的“智慧型化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智慧、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法，模擬人類智慧型，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標。誠然，使機電一體化產品具有與人完全相同的智慧型，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微處理器使機電一體化產品賦有低級智慧型或人的部分智慧型，則是完全可能而必要的。
2．模組化。模組化是一項重要而艱巨的工程。由於機電一體化產品種類和生產廠家繁多，研製和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分複雜但又是非常重要的事。如研製集減速、智慧型調速、電機於一體的動力單元，具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機械裝置。這樣，可利用標準單元迅速開發出新產品，同時也可以擴大生產規模。這需要制定各項標準，以便各部件、單元的匹配和接口。由於利益衝突，很難制定國際或國內這方面的標準，但可以通過組建一些大企業逐漸形成。顯然，從電氣產品的標準化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對生產標準機電一體化單元的企業還是對生產機電一體化產品的企業，規模化將給機電一體化企業帶來美好的前程。
3．網路化。20世紀90年代，計算機技術等的突出成就是網路技術。網路技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育及人們的日常生活都帶來了巨大的變革。各種網路將全球經濟、生產連成一片，企業間的競爭也將全球化。機電一體化新產品一旦研製出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快就會暢銷全球。由於網路的普及，基於網路的各種遠程控制和監視技術方興未艾，而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品。現場匯流排和區域網路技術是家用電器網路化已成大勢，利用家庭網路（homenet）將各種家用電器連線成以計算機為中心的計算機集成家電系統（computerintegratedappliancesystem，CIAS），使人們在家裡分享各種高技術帶來的便利與快樂。因此，機電一體化產品無疑將朝著網路化方向發展。
4．微型化。微型化興起於20世紀80年代末，指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。國外稱其為微電子機械系統（MEMS)，泛指幾何尺寸不超過1立方厘米的機電一體化產品，並向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活，在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機電一體化發展的瓶頸在於微機械技術，微機電一體化產品的加工採用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
5．綠色化。工業的發達給人們生活帶來了巨大變化。一方面，物質豐富，生活舒適；另一方面，資源減少，生態環境受到嚴重污染。於是，人們呼籲保護環境資源，回歸自然。綠色產品概念在這種呼聲下應運而生，綠色化是時代的趨勢。綠色產品在其設計、製造、使用和銷毀的生命過程中，符合特定的環境保護和人類健康的要求，對生態環境無害或危害極少，資源利用率極高。設計綠色的機電一體化產品，具有遠大的發展前途。機電一體化產品的綠色化主要是指，使用時不污染生態環境，報廢后能回收利用。
6．系統化。系統化的表現特徵之一就是系統體系結構進一步採用開放式和模式化的匯流排結構。系統可以靈活組態，進行任意剪裁和組合，同時尋求實現多子系統協調控制和綜合管理。表現之二是通信功能的大大加強，特別是“人格化”發展引人注目，即未來的機電一體化更加注重產品與人的關係。機電一體化的人格化有兩層含義。一是機電一體化產品的最終使用對象是人，如何賦予機電一體化產品人的智慧型、情感、人性顯得越來越重要，特別是對家用機器人，其高層境界就是人機一體化。另一層含義是模仿生物機理，研製各種機電一體化產品。
