前言
中国晚清四大名臣之一的左宗棠有句名言“发上等愿，结中等缘，享下等福；择高处立，就平处坐，向宽处行。”建设制造强国，是实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴中国梦的战略支撑。制造业是立国之本、兴国之器、强国之基，是国家保持竞争力、经济健康运行和国防安全的基础，是科技创新的主战场，一直受到各国政府的高度重视。特别是在国际金融危机发生后，欧美等发达国家纷纷推出“再工业化”战略，如美国工业互联网、德国工业4.0、日本4.0J等，力图抢占国际竞争的制高点，把制造业的发展上升为国家战略之一。“中国制造2025”的提出，加速了我国工业的转型升级。
智能制造技术基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，是先进制造过程、系统与模式的总称。智能机器是智能制造环节不可或缺的组成部分，通过人与智能机器的合作，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。智能制造给复杂装备的设计制造方式及核心装备的技术创新带来了一系列的变革，如何全方位提升装备设计制造的智能化水平，已成为学术界、产业界高度关注的重大科学技术问题。特别是在“中国制造2025”制造强国战略实施以来，我国在先进制造设备领域也有了长足进步。当前亟须一本智能机器实施技术方面的著作，能够从理论到实践、从技术到系统、从研究到应用，全面地阐述智能机器的理论概念、关键技术和应用实践。智能机器是智能制造的根本，是硬科技。本书覆盖战略、基础、技术和案例等方面内容，结合典型机械装备的基本原理、关键技术和研究现状，论述了在智能机器及其实施技术方面开展的落地实践和技术探索。
智能机器通过互联网、传感与数据库结合的方式，实现机器中关键零部件的状态识别，可以在任何时候被定位，并能知道它们自己的历史、当前状态和为了实现其目标状态的最佳路径。智能机器在全生命周期内具有信息深度自感知（全面传感）、智慧优化自决策（优化决策）、精准控制自执行（安全执行）三大基本要素。通过分散多动力、伺服电直驱和集成一体化三大实施技术可实现机器数字高节能、节材高效化、简洁高可靠的智能化特性。该智能化实施三大技术途径必将大幅提升我国机械装备发展水平，加快建设我国制造强国。
赵升吨二级教授所领导的西安交通大学“智能装备与控制”研究团队成员近年来主持了12项国家自然科学基金项目（两项重点）、两项“国家863计划”项目，参与国家科技重大专项中的7项课题，承担了2016年国家“智能制造专项”和2017年国家重点研发计划之“智能农机装备”重点专项的子课题，拥有400多项国家发明专利，发表了大量高水平论文。例如，所研制的第三代锻压设备的伺服压力机处于国内引领地位,在智能制造领域具备坚实的科学研究基础及工程实践经验。
本书共分9章，按照理论与典型实例相结合，研究与技术应用共包容的撰写思路，以近年来团队新研究成果为主线进行撰写。首先介绍了工业1.0到工业4.0四个不同工业时代机械装备驱动与传动的发展历程、智能制造相关发展战略和人工智能及其3种控制技术（第1～3章），然后阐述了智能工厂及智能机器的基本特征（第4章）和智能机器伺服驱动电动机及其控制（第5章），并结合典型智能机器的基本原理和特点，重点探讨了智能机器的三大实施技术，明确指出了三大实施技术需要解决的关键科技问题（第6～8章），最后介绍了典型智能生产线及智能机器应用实例（第9章）。
本书由西安交通大学机械工程学院二级教授赵升吨统稿，在本书即将付梓之时，回忆我领导的西安交通大学“智能装备与控制”团队在智能机器方向20多年的辛勤耕耘，今天终于怀着谦卑的心情向读者奉献我们在智能机器方面的些许体会和探讨，诚挚地期待各位专家与读者批评指正。感恩西安交通大学“智能装备控制”团队同事和研究生的大力支持，参加该专著撰写工作的人员分别有：赵升吨、范淑琴、王永飞、李靖祥、张大伟、张鹏、董朋、田冲、李帆、曹杨峰、刘大洲、任芋见、周昊、杨光灿、蒋红、费亮瑜、张硕文、蒋飞、李坤、冯智彦、张超、李双江等。
“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”期盼着本书关于智能机器的探讨与愚见能起到抛砖引玉之作用，激发研发智能机器之热情，为中国高端装备达到国际先进甚至领先水平奠定基础。最后在这里允许我将北宋大家张载的横渠四句“为天地立心，为生民立命，为往圣继绝学，为万世开太平。”与广大读者一起分享。
赵吨升于西安
