目錄
總序/i
前言/vii
摘要/xi
Abstract/xix
第一章機器人與智能制造前沿領域科學意義與戰(zhàn)略價值/1
第一節(jié)機器人與智能制造研究科學與工程意義/1
一、制造業(yè)是立國之本、興國之器、強國之基，支撐了航空、航天、航海等戰(zhàn)略性領域的自主創(chuàng)新/1
二、與信息技術進行深度融合是先進制造的主流發(fā)展方向，智能制造為我國制造業(yè)跨越式發(fā)展提供了歷史性機遇/3
三、機器人化智能制造為突破大型復雜構件高性能制造提供了新的手段/3
四、機器人化智能制造涉及多學科交叉研究，已成為制造學科基礎研究前沿/5
第二節(jié)機器人與智能制造前沿領域的研究范疇/7
一、智能數(shù)控加工/8
二、精密與超精密制造/9
三、特種能場制造/9
四、智能成型制造/10
五、復雜機械系統(tǒng)智能裝配/10
六、柔性微納結構跨尺度制造/11
七、智能制造運行狀態(tài)感知/12
八、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與制造大數(shù)據(jù)/12
九、智能車間與智能工廠/13
十、機器人化智能制造/13
第三節(jié)機器人與智能制造前沿領域的戰(zhàn)略價值/15
一、完善機器人與智能制造基礎理論/15
二、突破機器人與智能制造關鍵技術/15
三、實現(xiàn)機器人與智能制造重大應用/16
四、形成機器人與智能制造人才培養(yǎng)新體系/16
五、構建機器人與智能制造國家級創(chuàng)新平臺/16
第二章機器人與智能制造前沿領域的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢/18
第一節(jié)機器人的發(fā)展歷程及其趨勢研判/18
第二節(jié)智能制造發(fā)展歷程及其趨勢研判/26
一、智能制造是先進制造發(fā)展的必然趨勢，為我國制造業(yè)跨越式發(fā)展提供了歷史性機遇/26
二、智能制造技術、機器人技術與信息技術不斷深度融合，促使先進制造技術紛紛涌現(xiàn)，孕育著新的制造原理和概念，形成了創(chuàng)新原動力/29
三、新一代信息技術與制造業(yè)深度融合，引發(fā)制造裝備、系統(tǒng)與模式的重大變革，制造模式向人機共融、泛在制造、無人化制造等方向發(fā)展/29
四、人工智能推動制造系統(tǒng)進化，新一代人工智能技術與先進制造技術的融合，促使智能制造朝自決策、自學習、自進化方向發(fā)展/30
第三節(jié)智能制造重點領域發(fā)展現(xiàn)狀分析/31
一、智能化數(shù)控加工/31
二、精密與超精密智能制造/34
三、特種能場智能制造/38
四、智能成型制造/42
五、復雜機械系統(tǒng)智能裝配/46
六、柔性微納結構跨尺度制造/51
七、智能制造運行狀態(tài)感知/55
八、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與制造大數(shù)據(jù)/60
九、智能車間與智能工廠/64
第四節(jié)機器人化智能制造成為智能制造發(fā)展主攻方向/69
第三章關鍵科學問題、關鍵技術問題與發(fā)展方向/73
第一節(jié)機器人與智能制造科學問題/73
一、非結構動態(tài)環(huán)境下人機共融與多機協(xié)同作業(yè)機制/73
二、多能場復合制造工藝智能創(chuàng)成與形性演變機理/74
三、模型與數(shù)據(jù)融合驅(qū)動的制造裝備自律運行原理/75
四、智能制造系統(tǒng)物質(zhì)流-能量流-信息流協(xié)同耦合機理/75
第二節(jié)機器人與智能制造關鍵技術/76
一、全場景多模態(tài)跨尺度感知與人機協(xié)同制造/76
二、非結構動態(tài)環(huán)境下多機器人協(xié)同自律控制/78
三、在線測量-加工-監(jiān)測一體化閉環(huán)制造技術/79
四、人-信息-物理系統(tǒng)數(shù)字孿生建模/80
五、不確定與不完全信息下制造系統(tǒng)多目標智能決策/80
第三節(jié)機器人與智能制造發(fā)展方向/81
一、非結構環(huán)境下的人-機-環(huán)境共融制造/81
二、非友好作業(yè)環(huán)境下的機器人化智能制造/83
三、基于泛在信息感知與操作融合的泛在制造/84
四、全生命周期綠色制造/86
五、全要素全流程互聯(lián)互通制造/88
第四節(jié)機器人與智能制造研究前沿/90
一、共融機器人/90
二、智能化數(shù)控加工/99
三、精密與超精密智能制造/107
四、特種能場智能制造/117
五、智能成形制造/128
六、復雜機械系統(tǒng)智能裝配/137
七、柔性微納結構跨尺度制造/158
八、智能制造運行狀態(tài)感知/175
九、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與制造大數(shù)據(jù)/182
十、數(shù)字孿生使能的智能車間與智能工廠/192
十一、機器人化智能制造/203
第五節(jié)未來5～15年重點和優(yōu)先發(fā)展領域/208
一、人-機-環(huán)境自然交互的共融機器人/208
二、新材料構件高效智能化加工新原理與控形控性制造/210
三、智能化綠色化精準復合成形制造理論與技術/212
四、大型/超大型空天裝備高性能裝配基礎理論與技術/213
五、大數(shù)據(jù)與數(shù)字孿生模型混合驅(qū)動的制造系統(tǒng)運行優(yōu)化理論和方法/215
六、大型復雜構件機器人化智能制造/216
第四章機器人與智能制造前沿領域發(fā)展政策建議/218
參考文獻/222
關鍵詞索引/225