本书为江苏省高等学校重点教材（编号：2021-2-078）。
本书阐述了智能制造的原理、方法与应用。根据智能制造过程中涉及的内容，先后分别介绍了智能设计、传感器技术、计算机视觉检测技术、典型智能制造装备、控制电动机技术、智能控制、大数据驱动智能制造、智能工厂、智能制造应用实例等内容。
本书融合数字化资源，通过书中二维码关联相关智能制造视频，展示智能制造过程，帮助读者理解和拓展相关知识内容。
样章试读
目录
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第1章 绪论 1
1.1 智能制造的产生 1
1.2 智能制造的体系 2
1.2.1 智能制造的体系发展概况 2
1.2.2 智能制造系统架构 2
1.2.3 智能制造标准体系结构 4
1.2.4 智能制造系统的基本构成 6
1.3 智能制造的关键环节和技术 9
1.3.1 智能制造四大关键环节 9
1.3.2 智能制造十大关键技术 18
习题与思考一 24
第2章 智能设计 25
2.1 概述 25
2.2 智能CAD设计方法 26
2.2.1 面向对象求解法 26
2.2.2 基于CAD的广义类比推理智能设计方法 29
2.3 基于TRIZ理论的智能创新设计 36
2.4 基于遗传算法的进化设计 39
2.4.1 遗传算法基本概念 39
2.4.2 遗传算法的基本原理 41
2.4.3 遗传算法的求解步骤 42
2.4.4 基于遗传算法的产品形态进化设计方法 44
习题与思考二 46
第3章 传感器技术 47
3.1 概述 47
3.1.1 传感器的作用和地位 47
3.1.2 传感器技术的发展现状 48
3.2 温度传感器 49
3.2.1 温度传感器分类 49
3.2.2 金属热电阻 50
3.2.3 半导体热敏电阻 52
3.3 液位、物位、浓度、流量传感器 54
3.3.1 液位及物位传感器 54
3.3.2 密度传感器、浓度传感器、粗糙度传感器 56
3.3.3 流量传感器 58
3.4 位移传感器 62
3.4.1 电感式传感器 62
3.4.2 电容式位移传感器 65
3.4.3 光栅数字传感器 67
3.4.4 感应同步器 68
3.4.5 角数字编码器 70
3.5 速度与加速度传感器 72
3.5.1 速度传感器 72
3.5.2 加速度传感器 73
3.6 力、压力和扭矩传感器 74
3.6.1 电阻应变传感器原理 74
3.6.2 应变片测力传感器 79
3.6.3 压力传感器 81
3.6.4 转矩(扭矩)传感器 82
3.7 智能传感器 83
3.7.1 智能传感器的基本功能 83
3.7.2 智能传感器的特点与分类 85
3.7.3 智能传感器的发展趋势 87
3.7.4 智能传感器的构成 89
3.7.5 压阻压力传感器智能化 90
习题与思考三 93
第4章 计算机视觉检测技术 94
4.1 概述 94
4.2 计算机视觉检测系统 97
4.2.1 计算机视觉系统相机的选型设计 98
4.2.2 图像采集卡的选型设计 103
4.2.3 图像数据的传输 105
4.2.4 光源的种类与选型设计 107
4.3 图像处理技术 110
习题与思考四 113
第5章 典型智能制造装备 114
5.1 概述 114
5.2 高档数控机床 116
5.2.1 国内外数控发展现状 116
5.2.2 数控加工中心加工技术 120
5.2.3 高档数控机床关键技术 121
5.3 精密、超精密和智能机床产品 128
5.4 工业机器人及选用 132
5.4.1 工业机器人的分类 133
5.4.2 工业机器人的基本构成 135
5.4.3 工业机器人主要技术参数 137
5.4.4 工业机器人机械结构组成 138
5.4.5 工业机器人核心部件研制的关键 143
5.5 快速成型技术与装备 145
5.5.1 快速成型分类及发展现状 145
5.5.2 快速成型过程 149
5.5.3 快速成型技术的应用 152
习题与思考五 154
第6章 控制电动机技术 155
6.1 概述 155
6.2 伺服电动机与控制技术 156
6.2.1 伺服电动机 156
6.2.2 直流伺服电动机及其控制 157
6.2.3 交流伺服电动机及其控制 160
6.3 步进电动机与控制技术 167
6.3.1 步进电动机的工作原理、特点及运动特性 167
6.3.2 步进电动机的驱动控制 168
6.4 力矩电动机 169
6.5 直线电动机 171
6.5.1 直线感应电动机 172
6.5.2 直线直流电动机 174
6.6 变频器 175
6.6.1 变频器发展及分类 175
6.6.2 变频器工作原理 177
6.6.3 变频器选型计算 179
习题与思考六 182
第7章 智能控制 183
7.1 概述 183
7.1.1 智能控制的发展和特点 183
7.1.2 智能控制的功能 184
7.2 模糊控制 186
7.2.1 模糊控制基础 186
7.2.2 模糊控制器设计 188
7.3 神经网络控制 192
7.3.1 人工神经网络特点 192
7.3.2 神经元模型 194
7.3.3 人工神经网络模型 196
7.3.4 神经网络学习算法 197
7.4 遗传算法控制 200
7.4.1 基于遗传算法的参数辨识 200
7.4.2 遗传算法辨识系统参数 201
7.5 仿人智能控制 202
习题与思考七 204
第8章 大数据驱动智能制造 205
8.1 概述 205
8.1.1 大数据驱动智能制造的系统框架 205
8.1.2 大数据关键技术概览 207
8.2 大数据采集技术 208
8.2.1 无线射频识别技术 209
8.2.2 二维码技术 210
8.3 大数据传输技术 211
8.3.1 工业现场总线通信技术 211
8.3.2 工业现场以太网通信技术 213
8.3.3 工业现场无线网络通信技术 214
8.3.4 5G技术 215
8.4 大数据存储技术 216
8.5 基于制造大数据的产品工艺智能规划 217
8.6 车间生产智能调度 219
8.6.1 车间生产调度问题的描述 219
8.6.2 车间生产调度问题的求解方法 220
8.7 产品质量智能控制 224
8.8 大数据驱动智能制造模数与实现技术 226
8.8.1 大数据驱动智能制造模式 226
8.8.2 大数据驱动智能制造方法 227
习题与思考八 230
第9章 智能工厂 231
9.1 概述 231
9.2 智能工厂技术基础 232
9.3 智能工厂总体规划 236
9.3.1 智能工厂模型的构建 236
9.3.2 面向智能制造的生产车间布局 239
9.4 智能工厂的电源配置 242
9.5 智能工厂无线网络配置 245
9.6 智能工厂物流系统规划 248
9.7 智能工厂工业机器人配置 252
9.7.1 工业机器人的选型依据 252
9.7.2 上下料机器人选型应用 254
9.7.3 多关节工业机器人伺服电动机计算 255
9.7.4 工业机器人的手腕形式 256
9.7.5 工业机器人手部结构 258
习题与思考九 263
第10章 智能制造应用实例 264
10.1 基于遗传算法的曝气机行星减速齿轮箱的优化设计 264
10.1.1 优化设计的方法 264
10.1.2 优化设计实例 267
10.2 基于遗传算法与模糊理论的空调智能变频控制技术 268
10.2.1 智能变频空调设计原理 268
10.2.2 智能变频空调控制系统硬件设计 270
10.2.3 智能变频空调控制系统软件设计 271
10.3 珩磨加工工艺参数智能选择 272
10.3.1 珩磨加工工艺参数建模 272
10.3.2 珩磨加工工艺参数智能选择实例 274
10.4 绿色砂芯制造生产线的研发 276
10.5 LCD/OLED显示屏模组玻璃激光智能切角设备的研发 280
10.6 新能源汽车电池托盘智能生产线设计 284
参考文献 287
京公网安备 11010102004214号