什么是机电一体化工程(Mechatronics Engineering)？

机电一体化工程是一门由机械，电子和控制方面。这是设计和制造能够实时响应环境的设备的学科。电子传感器提供的反馈由中央计算机管理，中央计算机发出命令采取行动。这些命令控制设备的响应，机电一体化工程可用于设计许多不完全依赖人类操作的系统。机电一体化工程用于设计和制造能够实时响应环境的设备。机电一体化工程的第一个方面是机械方面。机械工程与机器中物理结构的设计有关。机械工程的基础是机械科学，它是物理学的一个分支，研究大规模的力和运动中的物质。另一个有贡献的领域是材料科学，它可以为工程师提供一套设计产品的材料。在汽车中，机械方面包括车身、底盘和发动机，例如，机电一体化工程师可能需要测试和校准其设计中使用的组件。机电一体化工程的另一个必要组成部分是电子方面。电子工程涉及设计使用带电粒子运动来操作的实用设备。这电流可以用来传输能量和信息。电能可以通过电动机为机电设备提供动力。传感器产生的信息可以由中央控制系统管理机电一体化工程所需要的最后一个要素是某种形式的控制。控制理论是关于在一个动态系统中保持某个最佳状态的，它通过在一个环境中获得当前状态的反馈来工作，从而做出决策，然后发出命令采取行动。当一个物体离它的最佳状态更远时，它可能会做出更强烈的反应来达到那个状态。在机电设备中，控制通常由微处理器来管理，微处理器是一种具有中央处理能力的集成电路。机电设备在许多社会中广泛存在。例如，汽车将机械系统、电气系统和中央计算机结合在一起。许多电子传感器检测有关汽车状态的信息，例如它的速度、燃油油位和发动机温度。这些信号通过电子通道传输到汽车的计算机，由计算机决定如何响应。如果燃油过低或发动机过热，计算机可能会发出命令，向操作员显示警告信息。在汽车中，决策的任务由计算机和操作员。另一方面，许多机电设备不是由人类实时操作的。航天器通常必须使用机载计算机来进行实时决策，因为航天器和地球之间存在通信延迟。火星探测探测器的通信延迟数分钟，因此，使用中央计算机进行许多快速导航决策。如果没有这种能力，漫游者可能会在地球上的操作员注意到威胁时从壁架上坠落或被物体卡住。机电工程师可能负责建立装配线。