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歷史

 溫徹斯特發(fā)現(xiàn)的燧石手斧

手斧可能是第一個由人類制造的機器，其作法是將切割燧石來產(chǎn)生的楔，楔是簡單機械的一種，可以將縱向的位移和力轉(zhuǎn)變?yōu)闄M向?qū)⑽矬w切開力及位移。

簡單機械的概念來自公元前三世紀的阿基米德，他提出的簡單機械包括杠桿、滑輪及螺旋，并研究了杠桿的力學(xué)原理（英語：mechanical advantage）。

亞歷山大的希羅（Heron of Alexandria）在其著作《力學(xué)》中列出了五種“可以使重物移動”的機械，包括杠桿、輪軸、滑輪、楔及螺旋，并且描述其用途及潤滑方式。中國古代在香爐中應(yīng)用了能永保水平位置的十字轉(zhuǎn)架等機件。以上這些反映了當時人類對古典機械的了解只限制在簡單機械的靜力學(xué)上，只考慮力的平衡，不考慮機械的動力學(xué)，也不考慮在力和位移之間的取舍，以及功的概念。

文藝復(fù)興時期的學(xué)者開始研究簡單機械的動力學(xué)，產(chǎn)生了機械功的概念。1586年時佛蘭芒工程師西蒙·斯蒂文推導(dǎo)出斜面的機械利益，因此斜面也被列在簡單機械中。簡單機械的完整動力學(xué)理論是由意大利科學(xué)家伽利略·伽利萊在1600年的《力學(xué)》中提出。伽利略是第一個了解簡單機械不會創(chuàng)造能量，只會轉(zhuǎn)換能量的人。

機械中滑動摩擦的古典定律是由達芬奇（1452–1519）發(fā)明，但只留在他的筆記本中沒有發(fā)表。后來紀曉姆·阿蒙頓（英語：Guillaume Amontons）（1699）再次發(fā)現(xiàn)摩擦力的定律，后來夏爾·奧古斯丁·庫侖（1785）又作了進一步的發(fā)展。

分類

機械類機器

機械類機器一般是指產(chǎn)生力學(xué)能或是利用力學(xué)能進行特定任務(wù)的機器。

簡單機械

  1728年百科全書；或藝術(shù)與科學(xué)通用字典中簡單機械的圖表。簡單機械是許多復(fù)雜機械構(gòu)成的基礎(chǔ)

亞里斯多德提出了將機械分類為一些簡單零件的概念，他定義了杠桿、滑輪及螺旋為簡單機械，后來在文藝復(fù)興時期又加入輪軸、楔和斜面。

引擎

引擎或馬達是將能量轉(zhuǎn)換為可應(yīng)用的機械運動的機器。熱機是指一些可以將機械能轉(zhuǎn)換為熱能的設(shè)備，包括內(nèi)燃機和外燃機，利用燃燒燃料來棧產(chǎn)生熱能，再利用熱能轉(zhuǎn)換為動能，電動機利用電能使機器運動，氣動馬達的能量來源是壓縮空氣，發(fā)條玩具（英語：Wind-up toy）則是利用彈性能，在生物系統(tǒng)中，肌肉中的分子馬達（例如肌球蛋白）可以利來化學(xué)能來運動。

電機與電子

電機

電機是指一些可以將機械能轉(zhuǎn)換為電能，將電能轉(zhuǎn)換為機械能，或是改變直流電電壓或交流電電壓的電氣設(shè)備，可分為電動機、發(fā)電機及變壓器三大類。

電子電路

電子學(xué)集合物理、工程及技術(shù)，主要處理有像真空管、晶體管、二極管、集成電路等主動元件的電路，以及配合的被動元件。主動元件由于其非線性特性以及可以控制電子流動的能力，因此可以將弱電訊號放大，常應(yīng)用在資訊處理及信號處理上。而電子元件類似數(shù)字開關(guān)的動作也可以用在資訊處理上。像印刷電路板、封裝及各種通訊基礎(chǔ)架構(gòu)等技術(shù)使電路板的機能完整，可以將這許多的零件變成一個可工作的系統(tǒng)。

計算機器

電腦儲存電荷，并處理電子的流動，而儲存及處理的過程也就是資料的處理，參見有限狀態(tài)機及圖靈機。

查爾斯·巴貝奇在1837年就設(shè)計了許多機器，可以計算對數(shù)及其他函數(shù)，他的差分機是第一臺機械式的計算器。這臺機器被視為是現(xiàn)在電腦的先驅(qū)，不過在查爾斯·巴貝奇有生之年就還無法看到它們問世。

分子機器

分子和蛋白質(zhì)是生物機能的基礎(chǔ)，而相關(guān)的研究也引發(fā)了分子機器的概念。例如驅(qū)動蛋白分子在細胞內(nèi)運送囊泡，而肌球蛋白使肌肉收縮，這些分子都是由化學(xué)物質(zhì)剌激而有對應(yīng)的反應(yīng)。

現(xiàn)在的奈米機械類似傳統(tǒng)的機械，設(shè)計來執(zhí)行特定的任務(wù)，和上述驅(qū)動蛋白或肌球蛋白的特性也有不同。奈米科技的研究者正在設(shè)法創(chuàng)建分子，可以受某一特定的刺激而反應(yīng)。

機器元件（機件）

機器是由許多標準化的零件所構(gòu)成，有些是控制運動方式的零件，例如齒輪組、皮帶傳動或鏈條傳動（英語：chain drive）、連桿、凸輪、剎車及離合器等，有些則是結(jié)構(gòu)件，例如：框架機件、緊固件或是鍵（英語：Key (Machinery)），也有一些是可以減少摩擦，增加潤滑有關(guān)的零件，如：軸承、油封等。

一些工業(yè)機械會有感測器、致動器及控制器，有些機械會進行工業(yè)設(shè)計，決定其外殼材質(zhì)及顏色，以及使用者使用機械的人機界面。

機器結(jié)構(gòu)（機構(gòu)）

機器中控制運動的零件組立稱為機構(gòu)。機構(gòu)一般可以分為齒輪及齒輪組、凸輪及凸輪隨動件（英語：cam follower）機構(gòu)、連桿機構(gòu)、皮帶傳動機構(gòu)或鏈條傳動機構(gòu)，也有些特殊的機構(gòu)，像是索引機構(gòu)，或是剎車及離合器等用到摩擦力的機構(gòu)。

控制器

控制器利用感測器、控制邏輯和致動器來控制機器中特定零件的性能，像蒸氣機的離心式調(diào)速器就是一個例子?？刂破鞯姆秶軓V，從在溫度上升時開啟冷水閥門的溫控器，到車輛的巡航控制系統(tǒng)都可以算是控制器。傳統(tǒng)的控制器可能會用許多的繼電器組成，但已經(jīng)被可編程邏輯控制器取代，有些系統(tǒng)會用伺服馬達作為致動器，接受電氣命令而動作，因此可以作為機器人系統(tǒng)使用。

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