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机械电子学（英语：mechatronics），又称机电整合学、机电工程学，机电一体化等，是一门利用微电子理论来控制机械装置的学科，也是一门交叉学科，它的技术基础是来自机械制造和微电子控制，并配合电脑软件。
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机电整合学着重以电子硬件、计算机程序或软件，对机械进行控制，有别于以往机械工程专科较少触及电子方面，亦有别于以往电机工程学专科较少触及机械方面。当中较为人熟悉的机电一体化成品为机器人，其技术亦会应用到工业生产中所使用的机械臂及生产线自动化上。不单在工业生产上，在一般我们常接触的，如小至体内微血管手术机械臂，大至航天飞机、空间站都有应该其技术。现时不少固有的产品亦开始加入自动化控制的元件，如汽车及铁路。
光机电整合工程（英语：Optomechatronic Integration Engineering）就是在微电子技术向机械工业领域渗透过程中逐渐形成并发展起来的由光学、光电子学、微电子、资讯和机械及其他相关技术交叉与融合而构成的综合性高新技术。
系统包括机械本体、电脑控制器、驱动装置（包括执行装置和传动机构）、感测器。
产品种类繁多，如果按用途分，主要有：
典型产品是各种类型数控机床、工业机器人；其他为自动化仓库、数控锻压机械、数控铸造机械、数控切割机、数控焊接设备（微机控制对焊机）、电阻焊机、弧焊机器人等。
数控三座标测量仪、微机控制或电子化的各种检查仪、各种微机控制的数位式仪表、自动测试仪、分析仪、调节控制仪表等。
起重运输机械：如电子控制机车、自动导引车、电子控制塔吊、叉车、运输监控系统等。汽车、拖拉机、农业机械：如微机控制发动机、电子调速器、刹车防抱装置、点火控制系统、全电子化汽车、拖拉机、农业机械等。
如微电子控制纺织机械、印刷机械、食品生产、包装机械，制浆造纸、皮革加工、塑胶加工机械及各种监测控制装置等。
如影印机、图形文字编辑机、各种资讯传递、储存和处理装置、广播电视通讯设备、图像处理装置等。
这类产品与民众日用机电产品密切相关，应用量大面广，主要产品有：电子化家用电器、居家照护器械、电子照相机、彩色扩印设备、磁录照相机等。
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