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逆运动学算法STM32实现与硬件联调工程实战

共计 30 章节
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01
课程导论与硬件准备
逆运动学概念 · 应用场景 · STM32选型建议（F4/H7系列）
课程导论硬件准备
02
开发环境搭建
STM32CubeMX配置 · Keil MDK / STM32Cu… · 串口驱动与调试工具（VOFA+/匿名…
开发环境搭建STM32CubeMX
03
数学基础回顾（一）
向量与坐标系 · 旋转矩阵 · 欧拉角与四元数基础概念
数学基础回顾向量
04
数学基础回顾（二）
齐次变换矩阵 · DH参数法建模原理
数学基础回顾齐次变换矩阵
05
运动学正解
基于DH参数的正向运动学推导 · 从关节空间到笛卡尔空间的映射
运动学正解DH
06
运动学逆解（解析法）
几何法求解2自由度机械臂逆解
运动学逆解解析法
07
运动学逆解（解析法）
代数法求解3自由度机械臂逆解
运动学逆解解析法
08
运动学逆解（数值法）
雅可比矩阵与牛顿-拉夫逊迭代法原理
运动学逆解数值法
09
运动学逆解（数值法）
基于C语言的雅可比伪逆（DLS）算法…
运动学逆解数值法
10
STM32外设驱动（一）
定时器PWM输出 · 控制舵机/直流电机
STM32外设驱动
11
STM32外设驱动（二）
UART通信协议封装 · 接收上位机指令
STM32外设驱动
12
STM32外设驱动（三）
I2C/SPI读取编码器或IMU数据
STM32外设驱动
13
软件架构设计
状态机框架 · 环形缓冲区 · 模块化分层（HAL/App/Algo…
软件架构设计状态机框架
14
核心算法移植（一）
矩阵运算库（Matrix4x4）在S…
核心算法移植Matrix4x4
15
核心算法移植（二）
三角函数查表法与Cordic算法加速
核心算法移植Cordic
16
核心算法移植（三）
将Python/Matlab原型代码…
核心算法移植Python/Matla…
17
单关节PID控制
位置环与速度环PID实现 · 参数整定方法
PID单关节
18
多关节协同控制
梯形/S形速度规划 · 插补算法（T型 · S型）
多关节协同控制梯形
19
逆运动学联调（一）
2自由度机械臂 · 实现点到点运动
逆运动学联调2自由度机械臂
20
逆运动学联调（二）
3自由度机械臂 · 实现直线轨迹跟踪
逆运动学联调3自由度机械臂
21
逆运动学联调（三）
6自由度机械臂 · 实现复杂空间姿态控制
逆运动学联调6自由度机械臂
22
上位机通信协议
自定义协议帧（帧头 · ID · 数据
上位机通信协议自定义协议帧
23
实时性优化
DMA+双缓冲 · 中断优先级配置 · 任务调度策略
实时性优化DMA+
24
精度校准
机械臂零点标定 · 舵机中位校准 · 连杆长度误差补偿
精度校准机械臂零点标定
25
故障诊断与保护
电流检测 · 软限位 · 急停逻辑
故障诊断保护
26
进阶话题（一）
基于ROS2的STM32微控制器集成…
进阶话题ROS2
27
进阶话题（二）
视觉引导抓取（OpenMV + ST…
进阶话题OpenMV
28
进阶话题（三）
力控与柔顺控制基础（阻抗控制概念）
进阶话题力控
29
综合实战项目
6轴桌面机械臂 · 实现“写字”或“搬运”功能
综合实战项目6轴桌面机械臂
30
课程总结与调试锦囊
常见问题汇总 · 示波器/逻辑分析仪使用技巧 · 后续学习路线
课程总结调试锦囊