人口老年化、制造業(yè)人力資源匱乏問題日益嚴重，使得人機協(xié)作一直是智能制造領(lǐng)域關(guān)注的熱點。一些簡單、費力、重復(fù)、不安全的任務(wù)由機器人完成，復(fù)雜、精密、需要運用批判性思維與定制的任務(wù)由機器人輔助操作員完成，操作員借助工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與機器人連接并分配任務(wù)。這種人與機器人共存、聯(lián)合作業(yè)的場景伴隨著大量的互操作。以人為中心的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是關(guān)系國計民生的重要技術(shù)，是提升國家制造業(yè)競爭力的迫切需要，對實現(xiàn)中國制造2025 戰(zhàn)略具有重要意義。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升了智能制造的工人、AGV搬運機器人等物理對象的網(wǎng)絡(luò)化、智能化水平，形成了人與AGV聯(lián)合作業(yè)的智慧物流服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。伴隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的普及，智能制造的物流交互過程更加復(fù)雜。人與周邊智慧物流服務(wù)的互操作問題已有較多工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案，但還存在很多亟須解決的問題，如人機互操作中需求時空動態(tài)多變、服務(wù)響應(yīng)擁塞、群集設(shè)備無線探測與連接存在盲目性等問題。智慧物流的人機服務(wù)隱式互操作方法可有效解決這類問題，并提升少人化與無人化物流系統(tǒng)的節(jié)拍均衡性，提高響應(yīng)效率。如何構(gòu)建人與機器人的服務(wù)交互模型，開發(fā)出更加高效的機器人服務(wù)篩選算法，與智慧物流人和AGV等物流資源聯(lián)合作業(yè)應(yīng)用場景相結(jié)合，形成具有一定普適性的智慧物流人機服務(wù)互操作優(yōu)化架構(gòu)，是本書研究的出發(fā)點。本書力求理論研究與實踐探索并重，以智慧物流服務(wù)中的人與AGV等物流資源聯(lián)合作業(yè)為背景，開展智慧物流的人機服務(wù)隱式互操作方法和調(diào)度算法研究與實踐。本書詳細介紹了目前工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智慧物流服務(wù)人機交互方法及性能提升方法，論述了以服務(wù)需求為中心的人機隱式交互機理、基于Agent的智慧物流服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建模方法、人機服務(wù)需求人工勢場模型構(gòu)建、基于人需求的目標服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法、隱式社會關(guān)系輔助的人機服務(wù)連接優(yōu)化策略、智能車間物流的人機聯(lián)合作業(yè)調(diào)度案例。全書圍繞智能工廠物流過程中人機互操作問題，在人機互操作的服務(wù)集成、服務(wù)發(fā)現(xiàn)、服務(wù)連接等三個方面展開研究與應(yīng)用探索，共分為8章。第1章對智慧物流服務(wù)與人機隱式互操作及其應(yīng)用場景、意義進行了闡述。第2章對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中人機互操作相關(guān)理論進行了分析與綜述，介紹了智能工廠以人為中心的內(nèi)涵與人機服務(wù)集成框架研究現(xiàn)狀及方向。第3章研究了人與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境互操作模型，提出了一種服務(wù)屬性觸發(fā)的服務(wù)集成與互操作，并以車間物流系統(tǒng)為例驗證該方法的可行性。第4章從智能工廠無線網(wǎng)絡(luò)新特征、無線通信網(wǎng)絡(luò)模型、人的移動特性等方面，探索了以服務(wù)需求為中心的人機隱式交互機理及服務(wù)直接引用關(guān)鍵技術(shù)。第5章借鑒 Agent 方法，提出了人與機器攜帶的無線通信模塊受通信距離限制的多代理人機交互系統(tǒng)，設(shè)計了智能物流服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中按人需求的人工勢場模型。面向智慧物流的人機服務(wù)隱式互操作前言第6章針對物流服務(wù)內(nèi)部代理擁塞問題提出了一種*短路徑選擇機制，針對物流服務(wù)外部代理擁塞問題提出了一種位置觸發(fā)的按需服務(wù)發(fā)現(xiàn)方法。第7章針對群集設(shè)備連接階段的無線探測能能量費問題，設(shè)計了一種帶人傾向的鄰居節(jié)點選擇方法，提出隱式社會關(guān)系輔助的服務(wù)連接能耗優(yōu)化策略。第8章以智能車間物流中的人與AGV（搬運機器人）協(xié)作生產(chǎn)為例，設(shè)計了人機隱式互操作仿真原型系統(tǒng)，驗證本書所提關(guān)鍵技術(shù)的可行性與性能。本書作者及研究團隊在智能制造人機互操作、以人為中心的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面進行了多年深入研究，承擔了國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學(xué)基金項目、科技部國際合作項目、省部級科研項目，積累了大量的理論、技術(shù)和工程應(yīng)用成果。本書的關(guān)鍵理論和大部分內(nèi)容源于這些項目成果，其中很多內(nèi)容源自這些科研過程中形成的論文、科研報告、項目申報書等。本書的順利完成需要感謝武漢理工大學(xué)物流與機器人技術(shù)實驗室團隊成員的支持，在物流系統(tǒng)建模方面得到了李斌教授、梁曉磊副教授的協(xié)助，在智能工廠AGV協(xié)同場景分析方面得到了符修文副教授、羅云博士的幫助；同時感謝團隊中段瑩博士、楊文超博士、賀利軍博士提供的寶貴科研素材。本書的出版得到了國家自然科學(xué)基金面上項目基于移動智能體調(diào)度的混雜工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)抗毀性研究（編號：61571336）、湖北省自然科學(xué)基金一般面上項目智能工業(yè)環(huán)境下以人為中心的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究（編號：2014CFB875）和農(nóng)產(chǎn)品加工智能工廠中人與AGV集群隱式互操作方法研究（編號：2020CFB867）的資助；此外，還得到了華中科技大學(xué)出版社的大力支持，出版社編輯在本書撰寫過程中做了大量細致工作，多次提出建設(shè)性意見，引導(dǎo)作者對相關(guān)內(nèi)容進行訂正和修改。在此一并表示誠摯的謝意。本書僅僅對人與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)互操作進行了一些探索，但仍有許多問題有待未來研究。例如，考慮人機設(shè)備互學(xué)習的服務(wù)屬性關(guān)聯(lián)方法研究。伴隨人的角色在工業(yè)4.0場景下的不斷演化，各類自學(xué)習智能設(shè)備及其隱式人類知識捕捉系統(tǒng)應(yīng)用日趨廣泛，將會引發(fā)更復(fù)雜的集成動態(tài)性問題。一方面，自學(xué)習智能設(shè)備的加入必然會導(dǎo)致個體本體屬性及知識庫不確定性突顯，如何降低這種不確定因素對人機互操作復(fù)雜性的影響是未來亟待解決的關(guān)鍵問題。另一方面，設(shè)備間相互學(xué)習也為提升工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)屬性關(guān)聯(lián)性提供了一種新的思路。這些研究對推動工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智能物流的人機服務(wù)共融技術(shù)發(fā)展具有重要意義。由于本書面向新一代工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景和對象進行探索，可參考的資料不多，書中難免存在不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。李文鋒楊林2022年6月