机电一体化系统(或产品)的主要特征是自动化操作。因此，设计人员应从其通用件、耐环境性.可靠性、经济性的观点进行综合分析,使系统(或产品)充分发挥机电一体化的三大效果。为充分发挥机电一体化的三大效果,使系统(或产品)得到最佳性能.一方面要求设计机械系统时应选择与控制系统的电气参数相匹配的机械系统参数同时也要求设计控制系统时,应根据机械系统的固有结构参数来选择和确定电气参数,综合应用机械技术和微电子技术,使二者密切结合、相互协调、相互补充,充分体现机电一体化的优越性。
机电一体化系统设计方法通常有:机电互补法、结合(融合)法和组合法。其目的是综合运用机械技术和微电子技术各自的特点,设计最佳的机电一体化系统。
(1)机电互补法(也称为取化法)该方法的特点是利用通用或专用电子部件取化传动机械产品(或系统)中的复杂机械功能部件或功能子系统,以弥补其不足。如在一般的工作机中,用可编辑逻辑控制器(PLC)或微型计算机来取代机械式变速机构.凸轮机构、离合器、脱落蜗杆等机构,代替插销板、拨码盘、步进开关、时间继电器等,以弥补机械技术的不足,不但能大大简化机敏结构.而H还可提高系统(或产品)的性能和质量。这种方法是改造传统机械产品和开发新型产品常用的方法。
(2)结合(融合)法它是将各组成要素有机结合为一体构成专用或通用的功能部件(子系统),其要素之间机电参数的有机匹配比较充分。某些高性能的机电一体化系统(或产品)，如激光打印机的主扫描机构一激光扫描镜,其扫描镜转轴就是电机的转子轴。这是执行元件与执行机构结合的一例。在大规模集成电路和微机不断普及的今天,随着精密机械技术的发展完全能够设计出执行元件、执行机构、检测传感器控制与机体等要素有机地融为一体的机电一体化新产品(或系统)。
(3)组合法它是将结合法制成的功能部件(或子系统)、功能模块,像积木那样组合成各种机电一体化系统,故称组合法。例如将工业机器人各自由度(伺服轴)的执行元件、执行机构检测传感元件和控制等组成机电一体化的功能部件(或子系统),可用于不同的关节，组成工业机器人的回转、伸缩、俯仰等各种功能模块系列,从而组合成结构和用途不同的工业机器人。在新产品(或系统)系统及设备的机电一体化改造中应用这种方法，可以缩短设计与研制周期节约工装设备费用,且有利用生产管理、使用和维修。
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