何为机械电子专业？

我们经常看到机械电子、机电一体化这样的名称出现在自己的日常生活、学习中，人民迫切知道到底什么叫机械电子，或者高中生参加完高考，准备填报志愿，也表达这方面的诉求。由此本文站在高中生的角度阐述何为机械电子工程专业，以期对高三学生有所帮助。

我们试图站在略高一点的层面来看待专业选择的问题，

各位同学可能用了高中三年的时间来准备高考，但是却用相对较短的时间来选择未来的专业，而这个选择却直接决定了你未来四年在什么地方干什么，而这个四年的时间又决定了你未来可能很长一段时间的人生道路。因此我们这里可能有些沉重的将专业选择和人生道路选择联系在了一起，所以我们给予各位的真诚建议是学会倾听自我的内心，只有当你做自己喜欢做的事情，你才会投入而不觉得是在浪费时间，并且当你全身心的投入成为某个领域的人才之后，你一定会得到你想要的，毕竟我们的社会还是需要真正的专业人才的。写这篇文章也就在于帮助各位审视自我是否真正对机械电子工程专业有浓厚的兴趣。善于选择，懂得放弃，各位会在未来的生活中获得更多的快乐。

百度百科：机械电子专业：将电子器件的信息处理和控制功能附加或融合在机械 装置中的一种复合化技术。俗称机电一体化。机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息 技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合，并综合应用到实际中去的综合技术。现代化的自动生产设备几乎可以说都是机电一体化的设备。

从宏观角度看，机械电子工程专业解释就如百度百科，我相信很多人对里面涉及的专业名称什么机械、电子、计算机学科搞的一头雾水。不了解也很正常，本人当年报考大学也是稀里糊涂，读了以后才知道，噢，原来我念的是机械专业！大家只需要了解机械电子工程专业是多学科、多领域知识交叉专业。

宏观讲起来有点笼统，云里雾里，让人摸不着，看不到。还是从微观角度谈谈吧。我们日常生活经常接触的产品很多都属于机电产品，如打电话用手机、刮胡子用电动刮胡刀、用的电脑、电视机、汽车、自动贩卖机等等，将这类产品解剖开发现，机械本体是基础，在此基础上实现产品的功能，如同学们经常取饮料的自动贩卖机，先投钱，然后选择要买的饮料，然后取走饮料。那么机器怎么识别呢？机器首先通过检测传感模块识别你投钱5角还是1元，控制单元统计并液晶屏显示，然后控制单元根据你选择饮料价格，给执行机构命令放下一罐饮料。这些动作都是事先按照程序编写好，烧录进控制单元。当然要实现机器正常运行电源部分是少不了的。

通常情况下机电一体化系统一般由机械本体、检测传感部分、电子控制单元、执行器和动力源5个组成部分构成。也有些简单产品只包含以上几部分，如电动刮胡刀。

机械电子工程专业中机械部分其实包括了机械设计和机械制造。

机械设计（machine design），根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。设计某种机构或机器实现某种功能。机械制造指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的工业部门。机械制造业为整个国民经济提供技术装备，其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。（百度百科）

那么机械电子工程与机械设计，机械制造的关联又是什么呢？机械设计与机械制造是先后关系，机械电子工程又在这两者基础上，所以范围比他们要广。

产品的面市，必先通过机设，然后才机制，因此机设和机制有先后关系，而机电，前面介绍过，机电一体化，涉及机械部分其实是包括了机设和机制，只是作为基础的机械，相对产品的功能而言往往被忽略了。

阐述机械部分，转向该专业跟机械交叉的一些其他学科。由于最初跟机械学科交叉是电子学科，老外就称呼这名字为机电一体化（mechatronics），但近些年来随着通讯、计算机、控制等学科蓬勃发展，机械电子工程也获得飞速发展，范围也不局限于机械与电子学科交叉，而是机械学科与控制、电子、通信、计算机等学科交叉。

机械电子工程有个大概的认识，举个例子。

机器人（Robot）是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。

要实现机器人踢球，即如何利用该机械本体（机械部件）碰触球。

要使机械本体碰触到球，必须首先应对球的大小、位置等信息作出判断，所以机械本体要求有检测传感部分（摄像头），传输前面球体的具体信息，将信息传输至中央控制部分。

“大脑”即中央电子控制单元，如单片机，PLC等，根据摄像头获得数据进行处理，确定球的具体方位，计算合适功率数值，对执行单元（电动机）发送开动抬腿命令，使得机械能接触到球体。

“大脑”发送电信号给执行机构（电动机），电动机在动力源（比如蓄电池）提供动力情况下，移动机械本体，接触球体。完成一个命令循环

机械电子工程关注的五大要素：机械本体、检测传感部分、电子控制单元、动力源和执行单元。、

转入第二个关键问题：机械电子工程专业是学什么的？由机械电子工程关注的五大要素我们可以知道具体学习的内容，下面我就从这五个方面入手通俗化介绍下。

1.机械设计，根据自己从事项目、课题或产品出发，按照具体实现功能，设计产品尺寸大小。随着人民生活水平日益提高，对产品不仅要求功能满足要求，也对产品美观提出更高的要求。通俗讲“好看”的产品更受欢迎！！这就要求机械设计师对产品外观设计更时尚和美观。

2.考虑设计产品是否在一定环境下符合运行要求呢，比如强度、防水等！比如地下挖掘工作传感器要求防护（Ingress Protection）等级56以上。

3.根据上一步设计图纸，交给制造加工工厂就能制造出成品。制造流程当然也是从模具开始，如果精度要求不高，车刀磨削即可。否则数控机床，采用MASTERCAM绘制加工图，机器自动生产出来。

通常情况下民用的机电一体化产品会更偏功能，而不会对产品的寿命、耐用度、材料提出很高的要求。但是有些领域却对机械制造有着非常高的要求，比如军用产品、户外运动等，如户外专用指南针、手表、手机等

4.检测传感部分：通俗话讲是机器的眼睛，类似于人眼，人主要靠眼睛来认识周边环境，机器则通过传感器来识别机器的运行状态，所以传感器是机器的“眼睛”。比如用电机带动轴，轴上安装轮子，用传感器检测电流信号，电流大小控制电机输出力矩大小，而力矩大小直接关系轮子转速快慢。这样通过传感器就能控制轮子的转速了。

更进一步，考虑到信号传输信噪比问题，选择精度高传感器对后续信号处理是很有益处。传感器机械式和电子式（大致可以分这两类），如万用表（老式的和数字万用表），精度自然不言而喻，两者互有利弊，但电子式流通更广些。为提高信噪比，选择性能更好传感器是一方面，信号预处理就是另一方面。简单的有滤波、统计，难点有小波分析、主元分析、希尔伯特黄变换等

所谓大脑就是机电产品的核心中央处理器，实现对传感器获得信号加工，输出信号，驱动电机等执行机构。

按照简易程度划分为以下几类：第一类，最简单，即实现简单运算电路，比如电压比较电路。大脑只实现比较两路电压，输出正值或负值。第二类和第三类可以称为一类都属于计算机范围，只是现在产品越来越偏向于小型化、智能化，使得单片机获得了广泛的应用。

这是某型号单片机外观，单片机现在市面上有4位、8位，16位，32位等。Intel的51系列流通最为广泛，目前大学里单片机教学材料通常都是以该系列为对象。单片机跟计算机（俗称电脑）最大的区别是它把CPU，总线，内存，硬盘都集中在这小芯片上，功能当然无法与计算机相比，价格也低很多，一般10元不到，如艾特梅尔的（ATMEL）AT89约8元。以手机为例子，手机里面就有单片机如ARM9,32位。工业上通常会选择PLC来作为控制中心控制核心部分。单片机（MCU）能接受汇编语言编程，这是很底层的机器语言，现在有编译软件能将C语言转换成汇编语言，很好玩。

我从网上找个单片机做的小型机器人，因为里面所有器件都看的清清楚楚，所以相比其他生硬照片图形来更有说服力。在课堂上可以简单介绍下这个机器人的组成和工作原理。我们乘坐的电梯其实它的中央控制核心是PLC，工业上应用由于生产严格按照流程，逻辑性很强，且要求抗干扰，所以选择PLC比较多。

1.类似于人用手和脚来搬东西和走路等功能，机电产品实现各种动作就需要能量转换部件，如上面的机器人就采用电动机，依靠蓄电池提供电能，输出机械旋转能，带动四条腿走路。

2.机电产品越来越偏向信息化，已经不在是单纯机电相结合产品，也不仅仅是为了实现各种动作为单一目标，而是为实现多元化目标。现举例门铃功能来说明这个问题：按下门铃开关，控制单元电路接受到通信号，开始工作，将输出信号传递给喇叭，门铃声音就出来了。

3.能给机器运行提供动力源的，通常是电能。如工业380V交流电，家用220V交流电。目前家电日用产品要求便携性，通常会采用蓄电池代替。如无线鼠标。由于现在对环保、能耗节约要求特别高，现代社会对太阳能、风力发电等清洁能源呼声越来越高，如上海外东海上风力发电机群。在产品设计过程中应考虑电源，以及产品的抗电磁干扰。

就业

机械电子工程专业这个学科交叉明显，以培养复合型的人才为目标，本科专业不仅学机械方面知识，也学习外语、管理、计算机、电子等相关学科基础科目，再加上制造业一直是国民经济建设的基础，所以就业前景非常好，而且就业面很宽，不像其他专业如计算机、英语等专业（只是举例，没有贬低的含义）。

所谓未雨绸缪，预则立，不预则废！一旦选择好专业，自己接下来人生可就要吃这碗饭了，所以计划很重要。这里我主要讲机械电子工程专业可以就业岗位，对于本科生，有专门技术人员、销售人员、管理阶层三类。好好考虑下自己未来打算从事职业，结合自己的性格、兴趣、专业特点和外部背景等因素综合考虑。通常毕业生会首选技术人员，公司的首席技术总监是你的目标。或许你厌烦了整天呆在办公室对着电脑，想换种生活，那么销售岗位可能会适合你，记住世界上70%CEO们与营销有关。一流企业卖标准，二流企业卖服务，三流企业卖产品。营销不关是出售产品，也要提供后续服务，如外企，国内企业尚达不到这要求。如果能进入管理层工作又是达到了另外一层境界啦，但请思考是否适合自己！！！

讲了很枯燥的内容，该讲点实际的。讲讲机械电子工程毕业生都会去哪些类型企业就业。以我身边师兄师弟们就业为例子给大家分享下：大多去的外企，比如泛亚、SKF、通用、HP、大众等，做技术性员工，外企薪水高，福利好，所以很受欢迎。其次是国企如上汽，中联，还有研究所，待遇尚可，生活有保证。再次就是一些大型私企，如三一、华为。总结下，干技术和销售比较多，公司会有课题，然后每人分配任务，可是有相当压力哦，我一个师弟在三一搞工程机械通讯产品，加班编程那是经常的事！

没有特别好与不好岗位，只有适合与不适合你。规划做的再仔细，再认真，临渊慕鱼，不如退而结网。即使给你很棒的岗位，提供很高薪水，自己不去做，不努力工作，那一切也是没有任何意义、没有任何效果。所以归根结底，成绩是靠人做出来的！哲学上讲内因和外因，规划是外因，人是内因，所以内因为主，外因为辅！从今天起 do it yourself！