作执行机构的组合。控制系统可以是手柄、按钮式的简单装置或电路，也可以是集微机、传感器、各类电子元件为一体的强、弱电相结合的自动化控制系统。
控制系统可以是原动机直接进行控制，也可以通过控制元件对传动机构或工作机构进行控制。
发电机 扇叶
伺服电动机 X 水轮机
电动机 伺服电动机 Y 工作台
a） b） c）
图 2-2 无转动机构的机械
图2-3 油田抽油机机构简图 1—电动机 2—带传动 3—减速箱
4—ABCDE 为连杆机构
工程中，有些机械没有传动机构，而是由原动机直接驱动执行机构。如水利发电机组、电风扇、鼓风机以及一些用直流电动机驱动的机械，都是没有传
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动机构。随着电机调速技术的发展，无传动机构的机械有增加的趋势。图2-2所示为机械中没有传动机构。
图2-2a为水力发电机，图2-2b为鼓风机，图2-2c为二坐标机床的工作台。 具有传动机构的机械占大多数。图2-3所示的油田抽油机就是具有代表性的机械。
图2-3中，带传动与齿轮减速箱为传动机构，起缓冲、过载保护、减速的作用。连杆机构ABCDE为执行机构，圆弧状驴头通过绳索带动抽油杆往复运动。
3. 机械运动系统
机械运动系统主要指机械中的传动机构和工作执行机构，从机构学的角度看问题，二者是相同的，只不过在机械中所起的作用不同。有些机械中有时很难分清传动机构和执行机构，故二者统称为机械运动系统。机械运动系统可以是机构的基本型，也可以是机构的基本型的机构组合或组合机构。
1） 机构的基本型
机构的基本型是指最基本的、最常用的机构型式。目前，最常见的机构有连杆机构(图2-4a)、凸轮机构(图2-4b)、齿轮机构(图2-4c)、带传动机构(图2-4d)、蜗杆传动机构(图2-4e)等，由于基本型的确定原则尚无确切说明，这里就不再对这些常见机构进行划分了。
a) b) c)
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d) e)
图2-4 常见机构类型
2） 机构的组合
形象的来说，机构就是一部机器的骨骼图，在实际应用中，单一的机构经常不能满足不同工作的需要。把一些基本机构通过适当的方式连接起来，从而组成一个机构系统，称为机构的组合。在机构的组合系统中，各基本机构都保持原来的结构和运动特性，都有自己的独立性。在机械运动系统中，机构的组合系统应用很广泛。
例如，图2-5所示的铁板运输机中，定轴齿轮1把运动传递给齿轮2，定轴齿轮1上的曲柄通过连杆机构ABCD把运动传递给系杆H。齿轮2、3、4与系杆H构成一个差动轮系，该轮系的两个输入均为主动轮1提供，最后由齿轮3输出。可见，该系统中的连杆机构和差动轮系机构都没有因为互相连接而影响自己的机构特性。
图2-5
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我们创新设计机构时，要把握机构组合系统中的各机构均保持其原来的特性的原则，应该对机构组合系统中的各个机构进行独立的分析与设计。
3） 组合机构
在分析创新设计类型时，我们知道有一种创新叫组合创新设计。组合机构就包含其中，它是机构创新的重要方法之一。
我们首先应该清楚，组合机构是指若干基本机构通过特殊的组合而形成的一种具有新属性的机构，可见，它与与机构组合有本质的不同。组合机构中的各基本机构已不能保持各自的独立性，所以我们就不能用原基本机构的分析和设计方法进行组合机构的设计。每种组合机构都有各自的分析和设计方法。
常见的组合机构有齿轮—连杆组合机构、齿轮—凸轮组合机构、凸轮—连杆组合机构。组合机构常用于完成复杂运动的机械系统中。如图2-6所示的齿轮连杆组合机构，它就是实现较复杂运动轨迹的机械系统。其中的五杆机构ABCDE的两个输入运动是通过齿轮1、2的运动来实现的，适当的选择机构尺寸与齿轮传动比，可得到预定的连杆曲线。
图2-6 齿轮连杆组合机构
4. 机械的控制系统
随着机械行业的不断发展控制系统在机械中的作用也越来越突出，我们在进行机械创新设计时也可以将思维转移到这一领域，用自动化甚至智能化的控制系统来代替传统的手工操作。
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目前机械设备中的控制系统常见的有：机械控制、电气控制、液压控制、气动控制及综合控制。其中以电气控制的应用最为广泛，与其它控制形式相比有很多优点。
电气控制系统的特点是：体积小，操作方便，无污染，安全可靠，可进行远距离控制。其原理和方法是：通过不同的传感器可把位移、速度、加速度、温度、压力、色彩、气味、等物理量的变化转变为电量的变化，然后由控制系统进行处理。
由于计算机技术和自动控制技术的发展，现代机械的控制系统更加先进、复杂，可靠性也大大增加，可对运动时间、运动方向与位置、速度等参数进行准确的控制。
总之，现代的机械控制系统集计算机、传感器、接口电路、电器元件、光电元件、电磁元件等硬件环境及软件环境为一体，而且正向自动化、精密化、智能化、高速化的方向发展，其安全性、可靠性的程度不断提高。在机电一体化机械中，机械的控制系统将起更加重要的作用，我们应该重视在这一领域的创新设计。
2.5.2 机械系统及其发展 1. 机械系统的基本组成形式
根据原动机、传动机构、执行机构的不同组合以及机械系统运动输出特性 的不同，机械系统的基本组成形式见表2-1所示。
表2-1中的线性机构是指机构传动函数为线性函数的机构。如齿轮机构、螺旋传动机构、带传动机构及链传动机构等都是线性机构。而机构传动函数为非线性函数的机构，则称为非线性机构。如凸轮机构、连杆机构、间歇运动机构等则是非线性机构。
类型1和2是最基本、最常见的机械系统。如电动卷扬机属类型1，鄂式破碎机属类型2。类型5在数控机床、机器人等自动机械中得到了广泛的应用。其它类型则少见其应用。
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