第1章 創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè) 001 導(dǎo)讀 001 1.1 創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè) 001 1.2 創(chuàng)新是基本的通識(shí)能力 002 1.3 創(chuàng)業(yè)是開(kāi)創(chuàng)一番事業(yè) 003 1.4 創(chuàng)新的基本特征 004 1.5 開(kāi)啟創(chuàng)新的方法——頭腦風(fēng)暴 006 1.6 創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維 008 1.6.1 創(chuàng)新方法概述 008 1.6.2 TRIZ 創(chuàng)新理論 010 1.6.2.1 TRIZ 理論概述 010 1.6.2.2 TRIZ 理論核心思想 011 1.6.2.3 TRIZ 理論主要內(nèi)容及方法 013 1.6.3 其他創(chuàng)新理論 016 1.6.3.1 頭腦風(fēng)暴法 016 1.6.3.2 列舉法 018 1.6.3.3 聯(lián)想法 019 1.6.3.4 設(shè)問(wèn)法 021 1.6.3.5 系統(tǒng)提問(wèn)法 024 1.6.3.6 形態(tài)分析法 026 1.6.3.7 整理類技法 028 1.6.3.8 德?tīng)柗品?030 習(xí)題 032 第2章 三維模型設(shè)計(jì) 033 導(dǎo)讀 033 2.1 3D 建模概述 033 2.1.1 什么是3D 建模 033 2.1.2 3D 建模軟件發(fā)展概述 034 2.1.3 3D 建模的主流軟件 035 2.2 3D 建模繪圖基礎(chǔ) 038 2.2.1 Solidworks 簡(jiǎn)介 038 2.2.2 如何繪制草圖 039 2.2.2.1 草圖基本元素 039 2.2.2.2 繪制草圖的準(zhǔn)則 041 2.2.2.3 繪制草圖的基本工具 042 2.2.3 如何創(chuàng)建特征 042 2.3 3D 建模方法與實(shí)戰(zhàn)案例 043 習(xí)題 048 第3章 數(shù)字孿生技術(shù) 049 導(dǎo)讀 049 3.1 數(shù)字孿生技術(shù)：驅(qū)動(dòng)工業(yè)智能化的新引擎 049 3.2 數(shù)字孿生技術(shù)的概念與內(nèi)涵 050 3.2.1 發(fā)展歷程與背景 050 3.2.2 數(shù)字孿生技術(shù)的概念 051 3.2.3 數(shù)字孿生技術(shù)的特點(diǎn) 051 3.2.4 數(shù)字孿生技術(shù)的組成要素 052 3.3 數(shù)字孿生技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù) 053 3.3.1 建模技術(shù) 053 3.3.2 數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù) 054 3.3.3 人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù) 056 3.3.4 可視化與交互技術(shù) 056 3.4 數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用案例——流程工業(yè)數(shù)字孿生系統(tǒng) 057 3.5 數(shù)字孿生技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與解決方案 059 3.5.1 技術(shù)層面的挑戰(zhàn) 059 3.5.2 數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)挑戰(zhàn) 061 3.5.3 人才短缺與組織變革挑戰(zhàn) 062 3.6 數(shù)字孿生技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 063 3.6.1 技術(shù)深化與融合 063 3.6.2 應(yīng)用領(lǐng)域拓展 064 3.6.3 協(xié)同合作與平臺(tái)化發(fā)展 065 3.6.4 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與安全保障 065 習(xí)題 066 第4章 3D 打印技術(shù) 067 導(dǎo)讀 067 4.1 3D 打印技術(shù)簡(jiǎn)介 067 4.1.1 什么是3D 打印技術(shù) 067 4.1.2 3D 打印技術(shù)應(yīng)用 068 4.2 3D 打印技術(shù)及材料簡(jiǎn)介 070 4.2.1 3D 打印技術(shù)類型 070 4.2.2 3D 打印材料選擇 072 4.3 3D 打印流程 074 4.3.1 不同成型技術(shù)下的3D 打印機(jī) 074 4.3.2 3D 打印軟件使用 077 4.4 3D 打印質(zhì)量?jī)?yōu)化 078 4.4.1 軟件參數(shù)設(shè)置的影響 078 4.4.1.1 溫度設(shè)置 078 4.4.1.2 速度設(shè)置 079 4.4.1.3 填充設(shè)置 080 4.4.1.4 模型屬性設(shè)置 080 4.4.1.5 其他參數(shù)設(shè)置 081 4.4.2 擺放形式的影響 082 4.5 3D 打印實(shí)戰(zhàn)案例 083 習(xí)題 084 第5章 工業(yè)機(jī)器人與機(jī)器視覺(jué) 085 導(dǎo)讀 085 5.1 工業(yè)機(jī)器人概述 085 5.1.1 工業(yè)機(jī)器人的定義與分類 085 5.1.1.1 工業(yè)機(jī)器人的定義 085 5.1.1.2 工業(yè)機(jī)器人的分類 085 5.1.2 工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展歷程 087 5.2 工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵組件 088 5.2.1 機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu) 088 5.2.1.1 機(jī)身與底座 088 5.2.1.2 手臂與手腕 089 5.2.1.3 末端執(zhí)行器 089 5.2.2 驅(qū)動(dòng)裝置 090 5.2.2.1 電動(dòng)驅(qū)動(dòng) 090 5.2.2.2 液壓驅(qū)動(dòng) 091 5.2.2.3 氣動(dòng)驅(qū)動(dòng) 092 5.2.3 控制系統(tǒng) 093 5.2.3.1 硬件部分 093 5.2.3.2 軟件部分 093 5.2.4 感知系統(tǒng) 094 5.2.4.1 常見(jiàn)的內(nèi)部傳感器 094 5.2.4.2 常見(jiàn)的外部傳感器 095 5.2.4.3 工業(yè)機(jī)器人感知系統(tǒng)的工作流程 096 5.3 工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域 096 5.3.1 汽車制造行業(yè) 096 5.3.1.1 焊接應(yīng)用 096 5.3.1.2 裝配應(yīng)用 097 5.3.1.3 搬運(yùn)與噴涂應(yīng)用 098 5.3.2 電子工業(yè) 099 5.3.2.1 芯片制造 099 5.3.2.2 電路板組裝 100 5.3.2.3 電子產(chǎn)品檢測(cè)與包裝 100 5.3.3 物流與倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè) 101 5.3.4 金屬加工行業(yè) 102 5.3.4.1 切割與打磨 102 5.3.4.2 沖壓與鍛造 102 5.4 工業(yè)機(jī)器人的編程與調(diào)試 103 5.4.1 編程語(yǔ)言介紹 103 5.4.2 編程方法 104 5.4.2.1 示教編程 104 5.4.2.2 離線編程 105 5.4.2.3 基于視覺(jué)的編程 105 5.4.3 調(diào)試過(guò)程 106 5.4.3.1 硬件調(diào)試 106 5.4.3.2 軟件調(diào)試 106 5.4.3.3 系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 107 5.5 工業(yè)機(jī)器人的安裝與維護(hù) 107 5.5.1 安裝維護(hù)要點(diǎn) 107 習(xí)題 109 第6章 智能車與鴻蒙系統(tǒng) 110 導(dǎo)讀 110 6.1 初識(shí)OpenHarmony 110 6.1.1 OpenHarmony 概述 110 6.1.2 OpenHarmony 操作系統(tǒng)類型 111 6.1.3 OpenHarmony 技術(shù)架構(gòu) 112 6.1.4 OpenHarmony 技術(shù)特性 113 6.1.5 本章內(nèi)容概述和知識(shí)儲(chǔ)備 116 6.2 OpenHarmony 開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建 116 6.2.1 搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境（Windows 系統(tǒng)） 117 6.2.2 搭建編譯環(huán)境（Ubuntu 系統(tǒng)） 125 6.2.3 下載和編譯OpenHarmony 源碼 139 6.3 OpenHarmony 輕量系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)基礎(chǔ) 144 6.3.1 OpenHarmony 輕量系統(tǒng)應(yīng)用模塊開(kāi)發(fā) 144 6.3.2 OpenHarmony 輕量系統(tǒng)應(yīng)用模塊啟動(dòng)流程解析 150 6.4 OpenHarmony 輕量系統(tǒng)設(shè)備開(kāi)發(fā) 157 6.4.1 GPIO 157 6.4.1.1 GPIO 157 6.4.1.2 GPIO 接口的開(kāi)發(fā)流程 158 6.4.1.3 案例1：GPIO 輸出控制- 控制核心板的可編程LED 燈 158 6.4.1.4 案例2：GPIO 輸出控制- 舵機(jī)控制 164 6.4.1.5 案例3：GPIO 輸入控制- 循跡模塊 169 6.4.1.6 案例4：GPIO 輸入輸出控制- 超聲波測(cè)距 173 6.4.2 PWM 輸出控制 178 6.4.3 OLED 顯示屏的驅(qū)動(dòng)和控制 186 習(xí)題 195 第7章 智能制造與工業(yè)AI 196 導(dǎo)讀 196 7.1 智能制造與工業(yè)AI：開(kāi)啟工業(yè)新紀(jì)元 196 7.1.1 智能制造 196 7.1.2 工業(yè)AI 198 7.1.3 智能制造與工業(yè)AI：攜手共創(chuàng)工業(yè)未來(lái)199 7.2 工業(yè)AI 的核心技術(shù) 201 7.2.1 機(jī)器學(xué)習(xí) 201 7.2.2 深度學(xué)習(xí) 203 7.2.3 計(jì)算機(jī)視覺(jué) 204 7.2.4 自然語(yǔ)言處理 205 7.3 工業(yè)AI 推動(dòng)智能制造的案例分析 206 7.3.1 富士康工廠的工業(yè)AI 應(yīng)用 206 7.3.2 西門子燃?xì)廨啓C(jī)制造智能化升級(jí) 207 7.3.3 美的空調(diào)智能工廠實(shí)踐 207 7.4 智能制造與工業(yè)AI 面臨的挑戰(zhàn)與解決方案 208 7.4.1 技術(shù)層面的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì) 208 7.4.1.1 數(shù)據(jù)質(zhì)量與安全難題 208 7.4.1.2 模型可解釋性困境 208 7.4.1.3 算法性能與算力瓶頸 209 7.4.2 人才層面的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì) 209 7.4.2.1 復(fù)合型人才短缺 209 7.4.2.2 組織架構(gòu)與文化適配難題 210 7.4.3 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)層面的挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì) 210 7.4.3.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失 210 7.4.3.2 法規(guī)合規(guī)挑戰(zhàn) 211 7.5 智能制造與工業(yè)AI 的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 211 7.6 結(jié)論 213 習(xí)題 213 參考文獻(xiàn) 214