1.4 机电一体化系统的分类及应用

目前，机电一体化系统或产品已深入社会的各个方面。具体地说，包括以下几个方面。

1.4.1 生产用机电一体化产品和系统

生产用机电一体化产品和系统如数控机床、机器人、加工中心、自动生产设备、柔性生产单元（Flexible Manufacturing Cell，FMC）、自动组合生产单元、柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）、无人化工厂、计算机集成制造系统（Computer Integrated Manufacturing System，CIMS）等。如图1-4所示为产品生产线上使用的一种码垛机器人，如图1-5所示为计算机集成制造系统（CIMS）示意图。

由图1-5可见，CIMS体系结构是用来描述研究对象整个系统各个部分和各个方面的相互关系和层次结构的。从功能层方面来看，CIMS大致可以分为6层：生产／制造系统、硬事务处理系统、技术设计系统、软事务处理系统、信息服务系统、决策管理系统。

1.4.2 运输、包装及工程用机电一体化产品

食品、医药、饮料、线缆和电子等行业常采用不同规格的纸箱进行产品装箱运输。早期基本采用人工进行纸箱封箱，工人劳动强度大，封箱操作单调，效率低。现在基本可以用自动、半自动的封箱机进行封箱，封箱速度可在20箱/min左右。如图1-6所示的纸箱封箱机，可以根据不同纸箱规格自动调节宽度及高度，通过两侧皮带驱动上下封箱。

再如，微机控制的汽车、机车等交通运输工具，数控包装机械及系统，数控运输机械及工程机械设备等，都属于运输、包装及工程用机电一体化产品。

1.4.3 储存、销售用机电一体化产品

储存、销售用机电一体化产品也很多，如自动仓库，自动空调与制冷系统及设备，自动称量、分选、销售及现金处理系统。

如图1-7所示为智能仓储系统。智能仓储系统是由立体货架、有轨巷道堆垛机、出入库输送系统、信息识别系统、自动控制系统、计算机监控系统、计算机管理系统以及其他辅助设备组成的智能化系统。通过对控制、总线、通信和信息技术的应用，智能仓储系统协调各类设备动作，以实现物品的自动出入库作业。智能仓储系统也是智能制造工业4.0快速发展的一个重要组成部分。

1.4.4 社会服务及家庭用机电一体化产品

机电一体化技术在社会服务及家用产品中有很多应用，自动化办公设备中的复印机、打字机、扫描仪等，医疗设备中的CT机、心电图机、X光机等，环保及公共服务自动化设备中的自动清扫机、取款机、取票排队机等；文教、体育、娱乐等领域中的机电一体化产品如投影仪、跑步机、游戏机等；家电产品中除了全自动洗衣机、数字化空调、冰箱等，自动扫地机器人、服务型机器人也得到越来越广泛的应用。

图1-8为一种带定位导航的扫地机器人系统。扫地机器人（见图1-8（a））带有轻触传感器，轻轻碰触家具后，能够自动避开并绕行清扫。由于带有导航定位系统（见图1-8（b）），扫地机器人可以记录清扫路径，因此在导航范围内其清扫轨迹可以覆盖家庭的各个角落。

1.4.5 科研及民用机电一体化产品

科研工作离不开测试设备、控制设备和信息处理系统，如各种分析仪器、测量与控制设备等，航空航天中的航天器、宇宙飞船、探月车等都是机电一体化产品。民用机电一体化产品包括挖掘机、收割机等。

虽然机电一体化产品深入到生活的各个方面，但机电一体化技术主要应用在数控机床、工业机器人、计算机集成与制造系统以及一些控制系统中。在未来的发展中，机电一体化技术是工业机械化发展的必然趋势。