技术设计又称详细设计，主要是对系统总体方案进行具体实施步骤的设计，其依据的是总体方案框架。从技术上将其细节逐步全部展开，直至完成试制产品样机所需的全部技术工作（包括图样和文档）。

机电一体化产品的技术设计主要包括机械本体设计、机械传动系统设计、传感器与检测系统设计、接口设计和控制系统设计等。

1.机械本体设计

在对机械本体进行设计时要尽量采用新的设计和制造方法，如结构优化设计、动态设计、虚拟设计、可靠性设计、绿色设计等，采用绿色制造、快速制造、激光加工等先进制造技术等，以提高关键零部件的可靠性和精度；研究开发新型复合材料，以便使机械结构减轻重量、缩小体积，以改善结构快速响应特性；通过零部件的标准化、系列化、模块化来提高其设计、制造和维修的水平；使新设计的机械本体不但强度高、刚度好，而且经济美观。

2.机械传动系统设计

机械传动的主功能是完成机械运动，严格地说机械传动还应该包括液压传动、气动传动等其他形式的机械传动。一部机器必须完成相互协调的若干机械运动，每个机械运动可由单独的电动机驱动、液压驱动、气动驱动，也可以通过传动件和执行机构由它们相互协调驱动。在机电一体化产品设计中这些机械运动通常是由电气控制系统来协调与控制的。这就要求在机械传动设计时充分考虑到传动控制问题。

机电一体化系统中的机械传动装置，已不仅是变换转速和转矩的变换器，而且还要成为伺服系统的组成部分，根据伺服控制的要求来进行选择设计。虽然近年来，由控制电动机直接驱动负载的“直接驱动”技术得到很大的发展，但是对于低转速、大转矩传动目前还不能取消传动链。机电一体化系统中的传动链还需满足小型、轻量、高速、低冲击振动、低噪声和高可靠性等要求。传动的主要性能取决于传动类型、传动方式、传动精度、动态特性及可靠性等。

3.传感器与检测系统设计

传感器在机电一体化系统中是不可缺少的组成部分，它是整个系统的感觉器官，监视监测着整个系统的工作过程，使其保持最佳工作状况。在闭环伺服系统中，传感器又用作位置环的检测反馈元件，其性能直接影响到系统的运动性能、控制精度和智能水平。因而要求传感器灵敏度高、动态特性好、稳定可靠、抗干扰性强等。

传感器的种类很多，在机电一体化系统中，传感器主要用于检测位移、速度、加速度、运动轨迹以及加工过程参数等。

按照传感器的作用，可分为检测机电一体化系统内部状态信息的传感器和外部信息的传感器。内部信息传感器包括检测位置、速度、力、力矩、温度以及异常变换的传感器。外部信息传感器包括视觉传感器、触觉传感器、力觉传感器、接近觉传感器、角度觉传感器等。

传感器的基本参数为：量程、灵敏度、静态精度和动态精度等。在传感器设计选型时，应根据实际需要，确定其主要性能参数。一般选用传感器时，主要考虑的因素是精度和成本，应根据实际要求合理确定传感器静态、动态精度和成本的关系。

4.接口设计(www.daowen.com)

机电一体化系统由许多要素或子系统构成，各要素和子系统之间必须能顺利进行物质、能量和信息的传递与交换，为此，各要素和各子系统相接处必须具备一定的联系条件，这些联系条件称为接口。

机电一体化系统是机械、电子和信息等功能各异技术融为一体的综合系统，其构成要素或子系统之间的接口极为重要，在某种意义上讲，机电一体化系统设计就是接口设计。

机械本体各部件之间、执行元件与执行机构之间、传感器检测元件与执行机构之间通常是机械接口；电子电路模块相互之间的是信号传送接口、控制器与传感器之间的是转换接口，控制器与执行元件之间的转换接口通常是电气接口。根据接口用途的不同，又有硬件接口和软件接口之分。

5.控制系统设计

机电一体化传动控制，又称电气传动控制，它的基本目的是通过对其控制完成产品功能要求。现代机电一体化传动控制是由各种传感与检测元件、信息处理元件和控制元件组成的自动控制系统。

机电一体化控制包含继电接触器控制、顺序控制器控制、可编程序控制（PLC）、单片机控制、数字控制技术等。当今的机电一体化控制技术是微电子、电力电子、计算机、信息处理、通信、检测、过程控制、伺服传动、精密机械及自动控制等多种技术相互交叉、相互渗透、有机结合而成的一种机电一体化综合性技术。

控制系统设计包括硬件设计和软件设计，其一般设计步骤如下：

（1）制订控制系统总体方案 控制总体方案应包括选择控制方式、传感器、执行机构和计算机系统等，最后画出整个系统方案图。

（2）选择控制元件 选择的控制元件应是主流产品，市场有售，另外尽量选择那些自己比较熟悉的控制元件。

（3）硬件系统设计 画出电路原理图，目前有多种电子电路CAD软件可供选用，画好后可通过打字机或绘图机输出。

（4）微控制器软件设计 单片机控制系统软件一般可分为系统软件和应用软件两大类。系统软件不是必需的，根据系统复杂程度，可以没有系统软件，但应用软件则是必需的，要由设计人员自己编写。

（5）调试 控制系统制作完成后，即可进入调试阶段。调试工作的主要任务是排除样机故障，其中包括设计错误和工艺性故障。