工業(yè)4.0和中國制造2025推動制造業(yè)向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型。數(shù)字孿生通過對物理對象進行完全數(shù)字化重構(gòu)，實現(xiàn)物理設(shè)備設(shè)計、制造、調(diào)試和運行維護的全生命周期鏡像可視化，正在引起制造業(yè)廣泛關(guān)注。受人口老齡化影響，勞動力成本不斷上升，制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸由勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，機器人已成為制造業(yè)轉(zhuǎn)型的重要樞紐，機器換人是大勢所趨。同時，人工智能賦予機器人新活力，使得機器人能以與人類智能相似的方式做出反應(yīng)，不僅能代替人類大部分體力勞動，也可以代替部分腦力勞動。機器人集成系統(tǒng)以工業(yè)機器人為基礎(chǔ)，與PLC、傳感器、執(zhí)行器、智能儀表、智能控制器等設(shè)備共同構(gòu)建機器人自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，是機器人產(chǎn)業(yè)鏈最后一個環(huán)節(jié)。機器人集成系統(tǒng)項目是非標準化的，難以批量復(fù)制，不同項目需要根據(jù)現(xiàn)場的具體生產(chǎn)要求進行私人定制。
機器人自動化集成技術(shù)是一門綜合性、多學科交叉的技術(shù)，對于學習機器人相關(guān)學科的高等院校學生或從事該領(lǐng)域設(shè)計開發(fā)的企業(yè)技術(shù)人員具有巨大挑戰(zhàn)性。
術(shù)業(yè)有專攻，機電軟協(xié)同，工欲善其事，必先利其器。為了更好地滿足高等院校工程型人才的培養(yǎng)需求，給廣大讀者提供一本實用的專業(yè)教材和參考書，作者結(jié)合多年來的技術(shù)研發(fā)積累和工程應(yīng)用實踐編寫本書。本書力圖將理論分析與實際應(yīng)用有機結(jié)合，全方位涵蓋工業(yè)機器人、機器視覺、數(shù)字孿生、機電軟一體化、物聯(lián)網(wǎng)、深度學習、人工智能和機器人全集成等前沿技術(shù)，既全面保持內(nèi)容的新穎性，又充分展現(xiàn)技術(shù)的引領(lǐng)性。按照理論分析 案例設(shè)計 仿真工具 信息交互的編寫思路，形成機器人自動化集成系統(tǒng)整體設(shè)計的系統(tǒng)思維和應(yīng)用基礎(chǔ)，使讀者真正掌握機器人自動化集成技術(shù)。
本書共6章，主要包括以下內(nèi)容：
第1章 機器人集成技術(shù)，包括機器人、PLC、通信系統(tǒng)和視覺系統(tǒng)、系統(tǒng)接口和工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)等內(nèi)容；
第2章 數(shù)字孿生技術(shù)，包括建模仿真、數(shù)字孿生、虛擬調(diào)試、數(shù)物交互等內(nèi)容；
第3章 機電軟協(xié)同設(shè)計，包括系統(tǒng)模塊化、機電軟模塊化、多學科并行協(xié)同等內(nèi)容；
第4章 基于數(shù)字孿生的自動化集成技術(shù)，包括控制、數(shù)據(jù)集成，系統(tǒng)、工藝、工廠分級仿真，物聯(lián)交互等內(nèi)容；
第5章 基于人工智能的自動化集成技術(shù)，包括工業(yè)智能、深度學習、人機協(xié)作、機器人全集成等內(nèi)容；
第6章 基于NX MCD的機器人自動上下料系統(tǒng)，包括NX MCD應(yīng)用、系統(tǒng)集成控制、數(shù)字孿生建模、聯(lián)合虛擬調(diào)試等設(shè)計過程和技術(shù)解析。
他山之石，可以攻玉。希望本書能起到拋磚引玉的作用，廣大讀者學習本書后，多練習多實踐，知其然知其所以然（Know-how Know-why），最終能夠使用NX MCD軟件快速高效地進行設(shè)計開發(fā)，為提升我國智能制造水平貢獻力量。
本書由燕山大學鄭魁敬、寧波大學馮永飛、燕山大學牛建業(yè)共同編寫完成。本書編寫過程中，參考了許多文獻，特向這些作者表示感謝。
由于作者水平有限，書中不當之處敬請讀者批評指正。

編著者
2024年6月