机电产品采用的是机械与电子的一体化技术,所谓一体化并不是机械和电子等的简单组合,而是取其所长、有机融合,以实现系统的最佳化。机电产品主要由5大要素构成:机构、执行元件、动力源、传感器、计算机。其中机构设计、传感器技术是机电产品设计中的关键技术。机电产品概念设计是设计过程中的关键阶段。由于设计过程的发散性,为了构思确定综合最优方案,其过程需要有创造性思维。机构设计及传感器选型设计,以及其间的相互融合和信息交流,是机电产品概念设计的主要目标。近年来,国内外学者对概念设计研究仅局限于单纯的机构概念设计,在机电产品概念设计阶段,还没有实用的机电产品概念自动设计系统出现。基于此,本论文对机电产品概念设计方法以及自动设计系统进行了探索及实用性研究。本论文首先从机构学理论出发,构建机构元的定义、分类方法和完备描述。对机构元运动属性及功能属性进行了知识表示,通过对知识表示的进一步离散,实现了机构元的计算机编码。按检测项目对传感器进行分类及知识表示,实现了传感器的计算机编码。其次,依据数据库的建立规则与关系数据库的基本理论构建了机构和传感器知识库。根据机构设计以及传感器选型的特点,提出有效的推理机求解算法。通过编程语言工具,实现了对机构选型评价,并依据机构选型的信息,实现了传感器的选型及评价。在上述工作的基础上,开发了机电产品概念设计系统。最后,运用机电产品概念设计方法对煤气管道切割机的方案设计进行研究与应用。