走进《智能制造之旅》，一场科技与智慧的探险即将开始。本书由丁汉院士智能制造科普工作室倾力打造，为青少年揭开智能制造的神秘面纱，带领大家领略科技前沿的魅力。**智造起源，探寻发展脉络** “什么是制造？什么是智能？？如何理解智能制造？？”，带着这三个问题出发，书中讲述了智能制造的衍生与发展，从工业革命的起源到现代智能制造的崛起，让读者深入了解智能制造的历史背景与演进过程。**技术解析，揭秘智造核心**数字化制造、人工智能、机器人、数字孪生……这些看似高深莫测的词汇，在《智能制造之旅》中变得通俗易懂。本书详细解析了智能制造的核心技术，让读者轻松了解科技前沿知识。**预见未来，把握智造趋势**智能制造将如何改变我们的生活？未来的制造业又将走向何方？本书深入剖析智能制造的发展趋势，帮助青少年预见未来，激发创新思维。**实践案例，体验智造魅力**书中还包含了丰富的智能机器人实践案例，让读者在理论知识的基础上，通过实际操作感受智能制造的魅力，每一个案例都充满了趣味性和启发性。**通俗易懂，图文并茂** 本书优选的特点是通俗易懂、图文并茂。无论是对科技充满好奇的孩子，还是对智能制造感兴趣的成年人，都能从中获得愉快的阅读体验。

智能制造是世界各国发展优选制造技术与产业的战略性制高点，为我国从“制造大国”跨越为“制造强国”提供了开道超车、跨越发展的重大历史机遇。本书由丁汉院士智能制造科普工作室牵头，依托作为湖北省科普教育基地的华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室的研究成果编撰而成，凝聚了实验室及科普工作室多位专家学者的科研成果和心得体会，发挥了科普工作室及科普教育基地的科学普及作用。 全书分为智能制造的衍生与发展、智能制造的核心技术、智能制造的发展趋势、智能机器人实践案例4篇，具体包括：第1章智能制造的描述、第2章智能制造的发展历程、第3章智能制造的体系架构、第4章数字化制造、第5章人工智能、第6章机器人、第7章数字孪生、第8章智能制造的未来趋势、第9章智能机器人实践一之避障小车和擂台机器人、第10章智能机器人实践二之智能搬运机器人。作者以通俗易懂的语言结合融媒体的方式，将智能制造的前沿技术及应用系统全面地呈现给读者。

第1章智能制造的描述/3
1.1什么是制造/3
1.1.1制造的含义/3
1.1.2制造的发展简史/5
1.2什么是智能/9
1.2.1智能的含义/9
1.2.2智能的外在体现/13
1.3如何理解智能制造/16
参考文献/19
第2章智能制造的发展历程/22
2.1智能制造的发展简史/22
2.2智能制造的发展现状/27
2.3我国智能制造发展所得到的启示/41
参考文献/43
第3章智能制造的体系架构/44
3.1智能制造的核心技术/44
3.1.1数字化制造与人工智能/45
3.1.2机器人/52
3.1.3工业互联网与数字孪生/57
3.2智能制造的特征与技术总结/63
3.2.1智能制造的特征/63
3.2.2智能制造的技术总结/63
参考文献/63
第2篇智能制造的核心技术
第4章数字化制造/67
4.1什么是数字化制造/67
4.1.1数字化的含义/67
4.1.2数字化制造的概念/68
4.1.3数字化制造的架构和特征/70
4.2数字化制造的发展历史/78
4.2.1起步阶段/78
4.2.2发展阶段/79
4.2.3未来发展趋势/85
4.3数字化制造的典型案例/87
4.3.1波音飞机的数字化制造/87
4.3.2飞机数字化制造的关键技术/90
4.3.3总结/93
参考文献/93
第5章人工智能/94
5.1什么是人工智能/94
5.2人工智能的发展历史/96
5.2.1人工智能的起源/96
5.2.2人工智能的发展历程/96
5.3人工智能的核心技术/101
5.3.1计算机视觉/102
5.3.2自然语言处理/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应用案例/109
5.4.1锂电池健康评估/109
5.4.2晶圆缺陷模式识别/112
5.4.3智能优化调度/113
参考文献/115
第6章机器人/116
6.1什么是机器人/116
6.1.1认识机器人/117
6.1.2机器人分类/119
6.2机器人的发展历史/121
6.2.1国外机器人发展史/122
6.2.2国内机器人发展史/125
6.2.3现代机器人介绍/127
6.3机器人的核心组成/129
6.3.1机器人驱动/131
6.3.2机器人感知/138
6.3.3机器人控制/145
6.4典型应用案例/150
6.4.1航空发动机叶片打磨机器人/150
6.4.2大型风电叶片打磨机器人/152
6.4.3AGV:自动导引车/153
6.4.4ChatGPT：聊天机器人/154
参考文献/155
第7章数字孪生/157
7.1什么是数字孪生/157
7.2数字孪生的发展历史/158
7.3数字孪生的核心技术/160
7.3.1建模技术/160
7.3.2可视化技术/162
7.3.3边缘计算技术/166
7.4数字孪生在智能制造中的应用案例/169
7.4.1基于数字孪生技术的航空机电产品装配/169
7.4.2基于数字孪生技术的风机智能运维/171
7.4.3基于数字孪生技术的机床加工/174
参考文献/175
第3篇智能制造的发展趋势
第8章智能制造的未来趋势/179
8.1人信息物理系统/179
8.1.1HCPS的进化过程/179
8.1.2HCPS 2.0的技术体系/183
8.1.3HCPS 2.0的技术应用/185
8.1.4HCPS 2.0面临的挑战/186
8.2人机环境共融/188
8.2.1人机环境共融的内涵/188
8.2.2人机环境共融的关键技术/192
8.2.3人机环境共融的应用案例/195
8.3未来工厂/198
8.3.1未来工厂的概念/198
8.3.2未来工厂的关键技术/198
8.3.3未来工厂的特点/200
8.3.4未来工厂的应用场景/202
参考文献/204
第4篇智能机器人实践案例
第9章智能机器人实践一之避障小车和擂台机器人/207
9.1避障小车/207
9.1.1场地和要求/207
9.1.2器材/209
9.1.3底盘与车轮搭建/209
9.1.4传感器支架搭建/211
9.1.5组装与连线/211
9.1.6软件及驱动安装/214
9.1.7初步调试/216
9.1.8示例程序分析及烧写/224
9.1.9思考题/231
9.2擂台机器人/231
9.2.1场地和要求/232
9.2.2器材和工具/232
9.2.3机器人搭建/233
9.2.4调试与接线/238
9.2.5示例程序分析/242
参考文献/245
第10章智能机器人实践二之智能搬运机器人/246
10.1“VEX V5”机器人套件简介/246
10.2智能搬运机器人搭建/246
10.2.1器材/247
10.2.2底盘搭建/247
10.2.3机械臂搭建/256
10.3图形化编程/261
10.3.1抬升机械臂/261
10.3.2简单任务练习/263
10.4加装视觉传感器/264
参考文献/266
附录术语中英文对照/267