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內容簡介

　　智能制造是世界各國發(fā)展先進制造技術與產業(yè)的戰(zhàn)略性制高點，為我國從“制造大國”跨越為“制造強國”提供了開道超車、跨越發(fā)展的重大歷史機遇。本書由丁漢院士智能制造科普工作室牽頭，依托作為湖北省科普教育基地的華中科技大學智能制造裝備與技術全國重點實驗室的研究成果編撰而成，凝聚了實驗室及科普工作室多位專家學者的科研成果和心得體會，發(fā)揮了科普工作室及科普教育基地的科學普及作用。全書分為智能制造的衍生與發(fā)展、智能制造的核心技術、智能制造的發(fā)展趨勢、智能機器人實踐案例4篇，具體包括：第1章智能制造的描述、第2章智能制造的發(fā)展歷程、第3章智能制造的體系架構、第4章數字化制造、第5章人工智能、第6章機器人、第7章數字孿生、第8章智能制造的未來趨勢、第9章智能機器人實踐一之避障小車和擂臺機器人、第10章智能機器人實踐二之智能搬運機器人。作者以通俗易懂的語言結合融媒體的方式，將智能制造的前沿技術及應用系統(tǒng)全面地呈現給讀者。

作者簡介

　　華中科技大學教授、博士生導師。擔任智能制造裝備與技術國家重點實驗室主任助理、全國機器人標準化技術委員會委員、中國機械工程學會機器人分會委員等學術職務。主要從事機器人加工與裝配、醫(yī)療手術機器人技術的研究。入選*青年人才（2019年）、湖北省杰青（2020年）、華中科技大學十佳青年教工，上銀優(yōu)秀機械博士論文銀獎、上海市優(yōu)秀博士論文獎獲得者。獲評湖北省高等學校教學成果一等獎、華中科技大學教學質量優(yōu)秀獎一等獎、校教學競賽一等獎、“校我*喜愛的教師班主任”。參與撰寫的教材《機器人學：建模、控制與視覺》獲得全國優(yōu)秀教材一等獎、第五屆中國出版政府獎、湖北省第四屆出版政府獎。科研方面，先后主持國家自然科學基金3項（重大項目課題、重大研發(fā)計劃培育項目、青年基金項目各1項）、國家重點研發(fā)計劃課題/子任務各1項、軍委裝備發(fā)展部預研共用技術課題1項、武漢市“卡脖子”技術重大專項課題1項、湖北省自然科學基金重點項目（杰青）1項。獲2022年機械工業(yè)科學技術獎技術發(fā)明特等獎（3/30）、2018年江蘇省科學技術一等獎（8/11）、2014年上銀優(yōu)秀機械工程博士論文獎銀獎、2015年上海市優(yōu)秀博士論文、2019年機械工程學報第三屆高影響力論文獎、中國科協(xié)第六屆優(yōu)秀論文。

圖書目錄

第1章智能制造的描述/3
1.1什么是制造/3
1.1.1制造的含義/3
1.1.2制造的發(fā)展簡史/5
1.2什么是智能/9
1.2.1智能的含義/9
1.2.2智能的外在體現/13
1.3如何理解智能制造/16
參考文獻/19
第2章智能制造的發(fā)展歷程/22
2.1智能制造的發(fā)展簡史/22
2.2智能制造的發(fā)展現狀/27
2.3我國智能制造發(fā)展所得到的啟示/41
參考文獻/43
第3章智能制造的體系架構/44
3.1智能制造的核心技術/44
3.1.1數字化制造與人工智能/45
3.1.2機器人/52
3.1.3工業(yè)互聯網與數字孿生/57
3.2智能制造的特征與技術總結/63
3.2.1智能制造的特征/63
3.2.2智能制造的技術總結/63
參考文獻/63
第2篇智能制造的核心技術
第4章數字化制造/67
4.1什么是數字化制造/67
4.1.1數字化的含義/67
4.1.2數字化制造的概念/68
4.1.3數字化制造的架構和特征/70
4.2數字化制造的發(fā)展歷史/78
4.2.1起步階段/78
4.2.2發(fā)展階段/79
4.2.3未來發(fā)展趨勢/85
4.3數字化制造的典型案例/87
4.3.1波音飛機的數字化制造/87
4.3.2飛機數字化制造的關鍵技術/90
4.3.3總結/93
參考文獻/93
第5章人工智能/94
5.1什么是人工智能/94
5.2人工智能的發(fā)展歷史/96
5.2.1人工智能的起源/96
5.2.2人工智能的發(fā)展歷程/96
5.3人工智能的核心技術/101
5.3.1計算機視覺/102
5.3.2自然語言處理/106
5.3.3人工智能芯片/106
5.4人工智能在智能制造中的典型應用案例/109
5.4.1鋰電池健康評估/109
5.4.2晶圓缺陷模式識別/112
5.4.3智能優(yōu)化調度/113
參考文獻/115
第6章機器人/116
6.1什么是機器人/116
6.1.1認識機器人/117
6.1.2機器人分類/119
6.2機器人的發(fā)展歷史/121
6.2.1國外機器人發(fā)展史/122
6.2.2國內機器人發(fā)展史/125
6.2.3現代機器人介紹/127
6.3機器人的核心組成/129
6.3.1機器人驅動/131
6.3.2機器人感知/138
6.3.3機器人控制/145
6.4典型應用案例/150
6.4.1航空發(fā)動機葉片打磨機器人/150
6.4.2大型風電葉片打磨機器人/152
6.4.3AGV:自動導引車/153
6.4.4ChatGPT：聊天機器人/154
參考文獻/155
第7章數字孿生/157
7.1什么是數字孿生/157
7.2數字孿生的發(fā)展歷史/158
7.3數字孿生的核心技術/160
7.3.1建模技術/160
7.3.2可視化技術/162
7.3.3邊緣計算技術/166
7.4數字孿生在智能制造中的應用案例/169
7.4.1基于數字孿生技術的航空機電產品裝配/169
7.4.2基于數字孿生技術的風機智能運維/171
7.4.3基于數字孿生技術的機床加工/174
參考文獻/175
第3篇智能制造的發(fā)展趨勢
第8章智能制造的未來趨勢/179
8.1人信息物理系統(tǒng)/179
8.1.1HCPS的進化過程/179
8.1.2HCPS 2.0的技術體系/183
8.1.3HCPS 2.0的技術應用/185
8.1.4HCPS 2.0面臨的挑戰(zhàn)/186
8.2人機環(huán)境共融/188
8.2.1人機環(huán)境共融的內涵/188
8.2.2人機環(huán)境共融的關鍵技術/192
8.2.3人機環(huán)境共融的應用案例/195
8.3未來工廠/198
8.3.1未來工廠的概念/198
8.3.2未來工廠的關鍵技術/198
8.3.3未來工廠的特點/200
8.3.4未來工廠的應用場景/202
參考文獻/204
第4篇智能機器人實踐案例
第9章智能機器人實踐一之避障小車和擂臺機器人/207
9.1避障小車/207
9.1.1場地和要求/207
9.1.2器材/209
9.1.3底盤與車輪搭建/209
9.1.4傳感器支架搭建/211
9.1.5組裝與連線/211
9.1.6軟件及驅動安裝/214
9.1.7初步調試/216
9.1.8示例程序分析及燒寫/224
9.1.9思考題/231
9.2擂臺機器人/231
9.2.1場地和要求/232
9.2.2器材和工具/232
9.2.3機器人搭建/233
9.2.4調試與接線/238
9.2.5示例程序分析/242
參考文獻/245
第10章智能機器人實踐二之智能搬運機器人/246
10.1“VEX V5”機器人套件簡介/246
10.2智能搬運機器人搭建/246
10.2.1器材/247
10.2.2底盤搭建/247
10.2.3機械臂搭建/256
10.3圖形化編程/261
10.3.1抬升機械臂/261
10.3.2簡單任務練習/263
10.4加裝視覺傳感器/264
參考文獻/266
附錄術語中英文對照/267