进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。
3 模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的
机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动
力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发
设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。
4 网络化
由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就
是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家
用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术
带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。
5 人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈
来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用
这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
6 微型化
微 型 化 是 精 细 加 工 技 术 发 展 的 必 然 ， 也 是 提 高 效 率 的 需 要 。 微 机 电 系 统 (Micro  Electronic 
Mechanical Systems，简称 MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及
信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自 1986 年美国斯坦福
大学研制出第一个医用微探针，1988 年美国加州大学 Berkeley 分校研制出第一个微电机以来，
国内外在 MEMS 工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种 MEMS 器件和
系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、
微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
7 集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产
过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效
率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分
协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。
8 带源化
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法
使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化
产品的发展方向之一。
9 绿色化
科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化
的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应
运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使
用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染
生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
10.光机电一体化.
一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的.因此,引进
光学技术,实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统
和信息处理系统.光机电一体化是机电产品发展的重要趋向.
第 2 章 机电一体化中电动执行机构的硬件设计及工作原理
电动执行机构控制系统原理框图如图 2-1 所示。智能执行机构从结构上主要分为控制部分和执行
驱动部分。
控制部分主要由单片机、PWM 波发生器、IPM 逆变器、A/D、D/A 转换模块、整流模块、输入输出通
道、故障检测和报警电路等组成。执行驱动部分主要包括三相伺报电机和位置传感器。