各組成要素作用大致如下：
傳感器：感知系統(tǒng)內(nèi)部和外部的狀態(tài)，向信息處理器提供內(nèi)部和外部的有關(guān)信息。
信息處理器：完成信息的轉(zhuǎn)換、加工處理、傳輸，進(jìn)行整個(gè)產(chǎn)品的控制和管理。
驅(qū)動(dòng)裝置：對(duì)功率實(shí)行處理，進(jìn)行放大、變換和調(diào)控，以便獲得適當(dāng)?shù)墓吠苿?dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。
機(jī)構(gòu)-結(jié)構(gòu)：接受執(zhí)行器輸出的力、力矩貨功率產(chǎn)生機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，完成最終目標(biāo)。結(jié)構(gòu)部分把各組成部分連成一體，起支持和定位作用。
能源：主要作用是給機(jī)械運(yùn)動(dòng)提供足夠的動(dòng)力，同時(shí)也向傳感器、信息處理器提供所需的能量。
在機(jī)械系統(tǒng)時(shí)代，僅有機(jī)械技術(shù)，產(chǎn)品由三種要素組成，即機(jī)構(gòu)一結(jié)構(gòu)、執(zhí)行器和能源。這一時(shí)期，能源主要是蒸汽、水力和風(fēng)力等：在機(jī)械時(shí)代的后期。執(zhí)行器和能源中引入了電氣技術(shù)。但實(shí)際上，這一時(shí)期，僅是機(jī)械和電氣這兩部分的 獨(dú)立組合而已。到了20世紀(jì) 60年代，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，特別是20世紀(jì)70_年代初以來，由于以微處理器為代表的大規(guī)模集成電路的技術(shù)進(jìn)步和成本的降低，為機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)基礎(chǔ)，把原來由機(jī)械一電氣裝置處
理信息的機(jī)器改變?yōu)橛晌⑻幚砥鱽硖幚硇畔⒌臋C(jī)器，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械控制軟件化，大大提高了機(jī)器的精度和柔性，賦予了比傳統(tǒng)機(jī)器多得多的功能，甚至是智能，使機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化。機(jī)電一體化產(chǎn)品成千上萬，種類繁多，技術(shù)水平差異很大。但典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品都是由上述五個(gè)基本要素所組成。其中驅(qū)動(dòng)裝置最為常用的電氣伺服驅(qū)動(dòng)裝置 。
順便指出，“伺服”一詞系英語Stowo的音譯，它源自拉丁語servus，意為奴隸，仆人。在奴隸社會(huì)中，奴隸必須無條件地按主人的命令行事�，F(xiàn)在，人們把這個(gè)社會(huì)中的名詞，引申到技術(shù)領(lǐng)域的機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制中，表示運(yùn)動(dòng)機(jī)械必須按照控制指令準(zhǔn)確無誤地實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)。一般來說，伺服系統(tǒng)是指以被驅(qū)動(dòng)機(jī)械物體的位置、方位、姿態(tài)為被控制量，使之能隨指令值的任意變化進(jìn)行追蹤的控制系統(tǒng)。由此可見，伺服的基本特征就是“服從”和“追蹤”。這樣，伺服控制系統(tǒng)可以認(rèn)為是隨
動(dòng)控制系統(tǒng)，既可以是轉(zhuǎn)速的隨動(dòng)控制，也可以是位置的隨動(dòng)控制。在廣義的角度上看，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)也可以認(rèn)為是伺服控制的一種，只不過在調(diào)速系統(tǒng)中，強(qiáng)調(diào)的被調(diào)量是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，更加有效地實(shí)現(xiàn)功率變換。而伺服系統(tǒng)則忠實(shí)跟蹤給定信號(hào)，即按控制器發(fā)出的控制命令而動(dòng)作，并產(chǎn)生足夠的力或力矩，使被驅(qū)動(dòng)的
機(jī)械獲得期望的運(yùn)動(dòng)速度和位姿。
由此可見，電氣伺服驅(qū)動(dòng)裝置是機(jī)電一體化產(chǎn)品不可缺少的重要組成部分之一，它的性能好壞對(duì)整個(gè)機(jī)電一體化產(chǎn)品有重大影響。由于電氣伺服驅(qū)動(dòng)裝置的主要任務(wù)是按控制命令的要求，對(duì)功率進(jìn)行放大、變換與調(diào)控等處理，所以，不但需要微電子技術(shù)，而且必須采用電力電子器件和伺服電動(dòng)機(jī)。正是由于控制器和電氣司服裝置實(shí)現(xiàn)了電子化，才使驅(qū)動(dòng)裝置輸出的力矩、速度、位置和位姿控制變得非常靈活方便，增加了機(jī)械設(shè)計(jì)的自由度。
概括地說，機(jī)電一體化產(chǎn)品有如下特點(diǎn)：
1．產(chǎn)品小型化
由于采用了微電子技術(shù)，原來必須由機(jī)械或電氣機(jī)械所完成的功能，現(xiàn)在可以用電子器件來實(shí)現(xiàn)。飼如，原機(jī)械控制所使用的順序控制連桿機(jī)構(gòu)及凸輪裝置，現(xiàn)在改換成電子控制裝置，故產(chǎn)品的機(jī)械零部件數(shù)量大為減少，體積和質(zhì)量也隨之大幅度減小。傳統(tǒng)技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的功能，改由電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)，就變得簡單易行了。
2．機(jī)械控制軟件化
由于控制器采用了微處理器，促進(jìn)了機(jī)械控制的軟件化，可以方便地接受和處理各種信息，發(fā)出多種控制命令并使之容易實(shí)施。因此，機(jī)械控制正在向更****、更復(fù)雜的方向發(fā)展，適應(yīng)生產(chǎn)中變化的要求，修改軟件，改變控制規(guī)律，使機(jī)械控制具有較高的柔性。
3．產(chǎn)品設(shè)計(jì)的自由度增加
由于機(jī)械零部件數(shù)量減少，體積和質(zhì)量變小，許多功能由電子技術(shù)和軟件來實(shí)現(xiàn)，這樣容易調(diào)整設(shè)計(jì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)過程。例如采用小型化的伺服電動(dòng)機(jī)裝置，不但可以減少維護(hù)工作，而且也不會(huì)在其安裝部位上給機(jī)械設(shè)計(jì)帶來限制。
4．節(jié)省能源、原材料和提高產(chǎn)品質(zhì)量
產(chǎn)品的體積小、質(zhì)量輕，這本身就是對(duì)能源和原材料的一種節(jié)省。優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，電子裝置工作的高頻化，能源的有效調(diào)控與變換，系統(tǒng)的集成化，硬件功能的軟件化等，不但起到了節(jié)省能源和原材料的效果，而且使產(chǎn)品的質(zhì)量大為提高。
5產(chǎn)品的可靠性和安全性增加
由于采用大規(guī)模集成電路這樣的電子元器件，使產(chǎn)品壽命延長，故障率降低。有的產(chǎn)品還有自動(dòng)監(jiān)測與故障診斷功能，甚至是智能，自動(dòng)調(diào)整工作狀態(tài)，以適應(yīng)內(nèi)部和外部條件的變化，增加了產(chǎn)品的可靠性和安全性。
上述的這些特點(diǎn)，能提高機(jī)電一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和工作效率，為人們創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
由圖1—1可見，伺服驅(qū)動(dòng)是典型機(jī)電一體化產(chǎn)品的共性技術(shù)之一。它本身也是一種機(jī)電一體化產(chǎn)品，其組成要素與圖1—1相似。忠實(shí)地跟隨控制命令而動(dòng)作是對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)裝置的最基本要求。伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品性能有重要影響，有時(shí)甚至起關(guān)鍵作用。因此，研究伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)是發(fā)展機(jī)電一體化技術(shù)和產(chǎn)品不可忽視的重要課題。、
下面，通過介紹工廠自動(dòng)化技術(shù)中典型機(jī)電一體化產(chǎn)品-數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人，進(jìn)一步了解伺服驅(qū)動(dòng)裝置在其中的地位和作用，以及典型伺服驅(qū)動(dòng)的技術(shù)構(gòu)成。
