第1章 創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè) 001 導讀 001 1.1 創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè) 001 1.2 創(chuàng)新是基本的通識能力 002 1.3 創(chuàng)業(yè)是開創(chuàng)一番事業(yè) 003 1.4 創(chuàng)新的基本特征 004 1.5 開啟創(chuàng)新的方法——頭腦風暴 006 1.6 創(chuàng)新設計思維 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 理論主要內容及方法 013 1.6.3 其他創(chuàng)新理論 016 1.6.3.1 頭腦風暴法 016 1.6.3.2 列舉法 018 1.6.3.3 聯(lián)想法 019 1.6.3.4 設問法 021 1.6.3.5 系統(tǒng)提問法 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 德爾菲法 030 習題 032 第2章 三維模型設計 033 導讀 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 038 2.2.1 Solidworks 簡介 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 建模方法與實戰(zhàn)案例 043 習題 048 第3章 數(shù)字孿生技術 049 導讀 049 3.1 數(shù)字孿生技術：驅動工業(yè)智能化的新引擎 049 3.2 數(shù)字孿生技術的概念與內涵 050 3.2.1 發(fā)展歷程與背景 050 3.2.2 數(shù)字孿生技術的概念 051 3.2.3 數(shù)字孿生技術的特點 051 3.2.4 數(shù)字孿生技術的組成要素 052 3.3 數(shù)字孿生技術的關鍵技術 053 3.3.1 建模技術 053 3.3.2 數(shù)據(jù)采集與處理技術 054 3.3.3 人工智能與機器學習技術 056 3.3.4 可視化與交互技術 056 3.4 數(shù)字孿生技術應用案例——流程工業(yè)數(shù)字孿生系統(tǒng) 057 3.5 數(shù)字孿生技術面臨的挑戰(zhàn)與解決方案 059 3.5.1 技術層面的挑戰(zhàn) 059 3.5.2 數(shù)據(jù)安全與隱私保護挑戰(zhàn) 061 3.5.3 人才短缺與組織變革挑戰(zhàn) 062 3.6 數(shù)字孿生技術的未來發(fā)展趨勢 063 3.6.1 技術深化與融合 063 3.6.2 應用領域拓展 064 3.6.3 協(xié)同合作與平臺化發(fā)展 065 3.6.4 標準規(guī)范與安全保障 065 習題 066 第4章 3D 打印技術 067 導讀 067 4.1 3D 打印技術簡介 067 4.1.1 什么是3D 打印技術 067 4.1.2 3D 打印技術應用 068 4.2 3D 打印技術及材料簡介 070 4.2.1 3D 打印技術類型 070 4.2.2 3D 打印材料選擇 072 4.3 3D 打印流程 074 4.3.1 不同成型技術下的3D 打印機 074 4.3.2 3D 打印軟件使用 077 4.4 3D 打印質量優(yōu)化 078 4.4.1 軟件參數(shù)設置的影響 078 4.4.1.1 溫度設置 078 4.4.1.2 速度設置 079 4.4.1.3 填充設置 080 4.4.1.4 模型屬性設置 080 4.4.1.5 其他參數(shù)設置 081 4.4.2 擺放形式的影響 082 4.5 3D 打印實戰(zhàn)案例 083 習題 084 第5章 工業(yè)機器人與機器視覺 085 導讀 085 5.1 工業(yè)機器人概述 085 5.1.1 工業(yè)機器人的定義與分類 085 5.1.1.1 工業(yè)機器人的定義 085 5.1.1.2 工業(yè)機器人的分類 085 5.1.2 工業(yè)機器人的發(fā)展歷程 087 5.2 工業(yè)機器人的關鍵組件 088 5.2.1 機械執(zhí)行機構 088 5.2.1.1 機身與底座 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 驅動裝置 090 5.2.2.1 電動驅動 090 5.2.2.2 液壓驅動 091 5.2.2.3 氣動驅動 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 常見的內部傳感器 094 5.2.4.2 常見的外部傳感器 095 5.2.4.3 工業(yè)機器人感知系統(tǒng)的工作流程 096 5.3 工業(yè)機器人的應用領域 096 5.3.1 汽車制造行業(yè) 096 5.3.1.1 焊接應用 096 5.3.1.2 裝配應用 097 5.3.1.3 搬運與噴涂應用 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)品檢測與包裝 100 5.3.3 物流與倉儲行業(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)機器人的編程與調試 103 5.4.1 編程語言介紹 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 基于視覺的編程 105 5.4.3 調試過程 106 5.4.3.1 硬件調試 106 5.4.3.2 軟件調試 106 5.4.3.3 系統(tǒng)聯(lián)調 107 5.5 工業(yè)機器人的安裝與維護 107 5.5.1 安裝維護要點 107 習題 109 第6章 智能車與鴻蒙系統(tǒng) 110 導讀 110 6.1 初識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 技術架構 112 6.1.4 OpenHarmony 技術特性 113 6.1.5 本章內容概述和知識儲備 116 6.2 OpenHarmony 開發(fā)環(huán)境搭建 116 6.2.1 搭建開發(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)應用開發(fā)基礎 144 6.3.1 OpenHarmony 輕量系統(tǒng)應用模塊開發(fā) 144 6.3.2 OpenHarmony 輕量系統(tǒng)應用模塊啟動流程解析 150 6.4 OpenHarmony 輕量系統(tǒng)設備開發(fā) 157 6.4.1 GPIO 157 6.4.1.1 GPIO 157 6.4.1.2 GPIO 接口的開發(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- 超聲波測距 173 6.4.2 PWM 輸出控制 178 6.4.3 OLED 顯示屏的驅動和控制 186 習題 195 第7章 智能制造與工業(yè)AI 196 導讀 196 7.1 智能制造與工業(yè)AI：開啟工業(yè)新紀元 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199 7.2 工業(yè)AI 的核心技術 201 7.2.1 機器學習 201 7.2.2 深度學習 203 7.2.3 計算機視覺 204 7.2.4 自然語言處理 205 7.3 工業(yè)AI 推動智能制造的案例分析 206 7.3.1 富士康工廠的工業(yè)AI 應用 206 7.3.2 西門子燃氣輪機制造智能化升級 207 7.3.3 美的空調智能工廠實踐 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 技術層面的挑戰(zhàn)與應對 208 7.4.1.1 數(shù)據(jù)質量與安全難題 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)與應對 209 7.4.2.1 復合型人才短缺 209 7.4.2.2 組織架構與文化適配難題 210 7.4.3 行業(yè)標準與法規(guī)層面的挑戰(zhàn)與應對 210 7.4.3.1 技術標準缺失 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 的未來發(fā)展趨勢 211 7.6 結論 213 習題 213 參考文獻 214