一个较完善的机电一体化系统，应包含机械本体、动力与驱动、执行机构、传感与检测、信息处理及控制五个基本要素。这些组成部分内部及其相互之间，通过运动传递、物质流动、信息控制、接口耦合、能量转换等有机结合，集成一个完整的机电一体化系统，如图1-1a所示。它与构成人体的头脑、感官（眼、耳、鼻、舌、皮肤）、手足、内脏及骨骼等五大部分相类似，如图1-1b所示。机械本体相当于人的骨骼，动力源相当于人的内脏，执行机构相当于人的手足，传感器相当于人的感官，信息处理及控制相当于人的大脑。由此可见，机电一体化系统内部的五大功能与人体的功能几乎是一样的，因而，人体是机电一体化产品发展的最好蓝本，实现各功能的相应构成要素如图1-1c所示。

图1-1 机电一体化系统与人体对应部分及相应功能的关系

1.机械本体

机械本体是机电一体化系统的基本支持体，它通常包括机身、框架、连接等。由于机电一体化产品性能、水平和功能的不断提高，要求机械本体在机械结构、材料、加工工艺以及几何尺寸等方面能适应机电一体化产品多功能、高可靠性、轻量、美观和节能等要求。

2.动力与驱动

机电一体化产品的显著特征之一，是用尽可能小的动力输入，获得尽可能大的功能输出。机电一体化产品不但要求驱动效率高、反应速度快，而且要求对环境适应性强和可靠性高。由于电力电子技术的发展，高性能伺服驱动等技术在机电一体化产品中的应用，使得动力与驱动更加简捷方便。

3.传感与检测

传感与检测是机电一体化系统中的关键技术。传感器是将力、位移、速度、加速度、温度、距离、图像、pH值等（物理量、化学量、生物量）转换成电量的装置，即引起电阻、电流、电压、电场及频率的变化。通过相应的信号检测与处理技术将其反馈给控制系统，因此，传感与检测是实现自动控制的关键环节。

4.执行机构(www.daowen.com)

通常执行机构是根据控制信息和指令，完成要求的动作的。执行机构一般采用机械、液压、气动、电磁以及机电相结合的方式。在设计机电一体化系统的执行机构时，可以通过采用标准化、系列化和模块化等方法来提高执行机构的性能。

5.信息处理与控制

信息处理与控制是指，对来自各传感器的检测信息和外部输入命令进行集中、储存、分析、加工、信息处理等，使之符合控制要求。实现信息处理的主要工具是计算机。

在机电一体化产品中，信息处理与计算机指挥着整个系统的运行，其正确与否及运行将直接影响到系统的工作质量和效率，因此，信息处理与控制已成为机电一体化技术和产品发展最活跃的因素。信息处理一般由计算机、可编程序控制器（PLC）、数控装置以及逻辑电路、A-D与D-A转换、I/O（输入/输出）接口及外部设备等组成。

从上述介绍可以看出，机电一体化系统的基本特征就是给“机械”增添了信息处理与控制头脑，信息处理只是把传感器检测到的信号转化成可以控制的信号，系统如何运动还需要通过控制来进行。也就是说，机电一体化系统的性能在很大程度上取决于控制系统。控制系统不仅与计算机及其输入、输出通道有关，还与所采用的控制技术有关。控制技术又分为线性控制、非线性控制、最优控制、学习控制等现代控制技术。控制必须从系统工程的角度出发，灵活有机地运用现有的机械技术、电子技术和信息技术等，对系统进行最优控制或智能控制。

机电一体化系统的五大要素及其相应的五大功能如图1-2所示。

图1-2 机电一体化系统的五大要素及其相应的五大功能