2025年机械电子工程专业介绍.pdfVIP

博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。——《礼记》

我的专业我了解

——机械电子工程

一、国内外概况

70年代，日本适时地将迅速发展的微处理技术、集成电路及传感器技术与精密工程相结

合，开发了系列融机械、微电子、计算机、控制技术为一体的新型机械，并形成了一个新的

专业名词“机电一体化”，近40年来，日本推出的机电一体化产品逐步占领了国际市场，给日

本带来了巨大的经济效益，是“日本经济奇迹”的主要组成部分，对国际经济的影响深度甚

至不亚于能像和计算机本身。随着机电一体化产业的发展，80年代初，日本机械学会编辑出

版了《机械电子学》丛书，东京大学精密机械专业提出了将Mechatronics作为一门新兴的应用

学科，东京大学和东京工学院等相继设立机械电子学的本科乃至博士专业，旨在培养未来的

机械电子学工程师，担负下一代产品设计及精密制造工作。

美国的微电子技术发达，但其机电一体化产业起步较晚，发展不如日本，其重要原因是

大学的教育没有适应机电一体化技术的发展，大学的机械系没有突破传统的模式，因而造成

机电一体化人才的缺乏。80年代中后期，美国已认识到了这一问题，并在努力改变这种状况，

如美国自然科学基金委员会1985年投资兴建6个国家工程实验室，在加州大学StantaRarbara

分校投资1400万元建立的机器人系统微电子学中心就是其中之一。

英国兰开斯特大学、剑桥大学于70年代后期在大学高年级设置“电气——机械接口”选

修课，在1985年设置了机械电子学工程硕士学位课。

近三十年来，国内一些院校相继试办机电一体化类型专业，大多数是由机械设计及制造

专业发展而来的，机械工程师进修学院和有些院校还办了机电一体化“专升本”继续教育。

1989年，国家教委将“机械电子工程专业”列为试办专业，1993年列为正式专业。中国机电

一体化协会1990年、1991年在无锡市、1993年在桂林市召开过三届“机电一体化教学研讨会”，

参会院校由21所发展到40余所。目前，还有一些院校正在建立机械电子工程专业，这与当今

机电一体化发展的潮流是完全吻合的。

二、机械电子工程专业内涵

机械电子工程是一个以机械、微电子和计算机应用技术为三大支柱的新型边缘学科，它

还涉及到控制论和信息科学。Mechatronics这个日制英语名词，是在70年代初以商标形式出现

的，早期的理解是“机电一体化”，是指带有电子电气装附件的机械系统，用以实现纯机械系

统所不能实现的功能或用以简化机械系统的结构。现今对Mechatronics的理解是“机械电子

学”，是探讨机械与电子技术相结合，研究设计由计算机控制的智能机械的理论与方法的应用

科学，它是“机电一体化”的进一步深入和发展。凡是应用机械电子学理论与方法设计出来

天将降大任于斯人也，必先苦其心志，劳其筋骨，饿其体肤，空乏其身，行拂乱其所为。——《孟子》

的产品都可称为机电一体化产品；反之，机电一体化产品并非一定是在机械电子学的基础上

创造出来的。

日本对Mechatronics较权威的解释是：Mechatronics是指在机构的主动功能、信息处理功

能和控制功能上引入电子技术，并将机械装置和电子设备以及软件等有机结合起来构成的产

品或系统，同时，它又表示一个在技术概念与技术内容都有所创新的综合性学术领城。美国

学者V.DanielHunt在机械电子学一书中将Mechatronics概括为“有计划地应用和有效地把机城

与电子结合起来，以创造最优产品”。英国学者D.A.Bradley等认为机械电子学是指在决定产

品和生产过程基本设计阶段就开始考虑如何将精密机械技术与电子控制系统有机地触为一

体。我国学者一般将机电一体化产品和技术统称为“机械电子工程”，并把柔性制造系统（FMS）

和计算机集成制造系统（CIMS）及自动化生产工程也包括在内。

机械电子工程是机械、电子和计算机工程等多学科交叉与融合的产物，如图1所示。它又

不断通过学科交叉、技术融合和创新，使其本身得到持续地发展。机械电子工