مکاترونیک ترکیبی از مکانیک و الکترونیک است. این یک شاخه میان رشته ای از مهندسی مکانیک، مهندسی برق و مهندسی نرم افزار است که با ادغام مهندسی برق و مکانیک برای ایجاد سیستم های اتوماسیون هیبریدی مرتبط است. به این ترتیب، ماشین ها را می توان با استفاده از موتورهای الکتریکی، سروو مکانیزم ها و سایر سیستم های الکتریکی در ارتباط با نرم افزارهای خاص، خودکار کرد. نمونه رایج سیستم مکاترونیک، درایو CD-ROM است. سیستم‌های مکانیکی درایو را باز و بسته می‌کنند، سی‌دی را می‌چرخانند و لیزر را حرکت می‌دهند، در حالی که یک سیستم نوری داده‌های روی سی‌دی را می‌خواند و به بیت تبدیل می‌کند. نرم افزار یکپارچه فرآیند را کنترل می کند و محتویات سی دی را به کامپیوتر منتقل می کند.

رباتیک کاربرد مکاترونیک برای ایجاد ربات‌هایی است که اغلب در صنعت برای انجام کارهای خطرناک، ناخوشایند یا تکراری استفاده می‌شوند. این ربات ها ممکن است از هر شکل و اندازه ای باشند، اما همه از پیش برنامه ریزی شده اند و به صورت فیزیکی با جهان تعامل دارند. برای ایجاد یک ربات، یک مهندس معمولاً از سینماتیک (برای تعیین دامنه حرکت ربات) و مکانیک (برای تعیین تنش‌های درون ربات) استفاده می‌کند.

ربات ها به طور گسترده در مهندسی اتوماسیون صنعتی استفاده می شوند. آن‌ها به کسب‌وکارها اجازه می‌دهند در هزینه‌های نیروی کار صرفه‌جویی کنند، وظایفی را انجام دهند که برای انسان‌ها بسیار خطرناک یا دقیق‌تر از آن است که آن‌ها را به لحاظ اقتصادی انجام ندهند، و کیفیت بهتری را تضمین کنند. بسیاری از شرکت‌ها خطوط مونتاژ ربات‌ها را بخصوص در صنایع خودروسازی به کار می‌گیرند و برخی از کارخانه‌ها به قدری ربات‌سازی شده‌اند که می‌توانند به تنهایی کار کنند. در خارج از کارخانه، ربات ها در خنثی سازی بمب، اکتشافات فضایی و بسیاری از زمینه های دیگر به کار گرفته شده اند. ربات ها همچنین برای کاربردهای مختلف مسکونی، از تفریح ​​گرفته تا کاربردهای خانگی فروخته می شوند

تحلیل ساختاری

مقالات اصلی: تحلیل سازه و تحلیل شکست

تجزیه و تحلیل سازه شاخه ای از مهندسی مکانیک (و همچنین مهندسی عمران) است که به بررسی چرایی و چگونگی خرابی اشیاء و تعمیر اشیا و عملکرد آنها اختصاص دارد. خرابی های سازه ای در دو حالت کلی رخ می دهد: شکست استاتیک و شکست خستگی. شکست سازه ایستا زمانی رخ می دهد که، بسته به معیار شکست، جسم مورد تجزیه و تحلیل، پس از بارگذاری (با اعمال نیروی) یا شکسته یا تغییر شکل می دهد. شکست خستگی زمانی رخ می دهد که یک شی پس از چند بار بارگیری و تخلیه بار مکرر از کار بیفتد. شکست خستگی به دلیل نقص در جسم رخ می دهد: به عنوان مثال، یک ترک میکروسکوپی روی سطح جسم، با هر چرخه (تکثیر) اندکی رشد می کند تا زمانی که ترک به اندازه کافی بزرگ شود که باعث شکست نهایی شود.[49]

با این حال، شکست به سادگی به عنوان شکستن یک قطعه تعریف نمی شود. زمانی تعریف می شود که یک قطعه آنطور که در نظر گرفته شده است کار نمی کند. برخی از سیستم ها، مانند بخش های سوراخ دار بالای برخی از کیسه های پلاستیکی، برای شکستن طراحی شده اند. اگر این سیستم ها خراب نشوند، ممکن است از تجزیه و تحلیل شکست برای تعیین علت استفاده شود.

تحلیل سازه اغلب توسط مهندسان مکانیک پس از وقوع خرابی یا هنگام طراحی برای جلوگیری از خرابی استفاده می شود. مهندسان اغلب از اسناد و کتاب های آنلاین مانند آنچه توسط ASM[50] منتشر شده است استفاده می کنند تا به آنها در تعیین نوع خرابی و علل احتمالی کمک کنند.

هنگامی که تئوری برای طراحی مکانیکی اعمال می شود، آزمایش فیزیکی اغلب برای تأیید نتایج محاسبه شده انجام می شود. تجزیه و تحلیل ساختاری ممکن است در یک دفتر هنگام طراحی قطعات، در میدان برای تجزیه و تحلیل قطعات شکست خورده، یا در آزمایشگاه هایی که قطعات ممکن است تحت آزمایش های شکست کنترل شده قرار گیرند، استفاده شود.