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机器人机构多体动力学仿真

共计 30 章节
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01
课程导入与仿真对象界定
目标=机器人机构多体动力学仿真的目标 · 典型对象（串联臂 · 并联机构
课程导入仿真对象界定
02
机器人机构建模的数学基础
目标=刚体位姿描述 · 旋转矩阵与四元数 · 齐次变换
机器人机构建模的…目标=刚体位姿描…
03
多体系统拓扑与坐标系建立
目标=开环/闭环/树状拓扑 · 体参考系与关节坐标系 · 全局与局部坐标选择
多体系统拓扑坐标系建立
04
刚体运动学与关节约束方程
目标=速度 · 加速度递推 · 约束方程建立
刚体运动学关节约束方程
05
机器人机构质量与惯性参数建模
目标=质量 · 质心 · 惯性张量
机器人机构质量惯性参数建模
06
多体动力学方程推导方法
目标=牛顿-欧拉递推 · 拉格朗日方程 · 虚功原理
多体动力学方程推…目标=牛顿
07
关节空间与任务空间动力学
目标=广义坐标选择 · 关节空间方程 · 任务空间映射
关节空间任务空间动力学
08
闭环与并联机器人机构动力学建模
目标=约束闭环处理 · 拉格朗日乘子 · 冗余约束消除
闭环并联机器人机构动…
09
接触、碰撞与摩擦建模
目标=接触检测 · 罚函数与约束法 · 库仑摩擦与Stribeck模型
接触碰撞
10
驱动与传动系统建模
目标=电机模型 · 减速器 · 柔性与间隙
驱动传动系统建模
11
传感器与执行器在仿真中的集成
目标=编码器 · IMU · 力/力矩传感器
传感器执行器
12
多体动力学数值求解器
目标=显式与隐式积分 · 刚性方程处理 · DAE求解
多体动力学数值求…目标=显式
13
仿真模型验证与确认
目标=解析算例对比 · 能量守恒检查 · 实验数据对标
仿真模型验证确认
14
串联机械臂多体动力学仿真实战
目标=从URDF/模型导入 · 惯性参数设置 · 关节驱动到末端轨迹跟踪的完整仿真任务
串联机械臂多体动…URDF
15
并联机器人多体动力学仿真实战
目标=以Delta或Stewart平… · 完成闭环约束建模 · 工作空间内动力学响应与驱动力分析
并联机器人多体动…Delta
16
移动机器人与足式机器人多体仿真实战
目标=轮式/履带/腿式机构建模 · 地面接触 · 平衡与步态仿真
移动机器人足式机器人多体仿…
17
柔性机器人机构多体动力学仿真
目标=柔性梁/关节建模 · 浮动坐标法与绝对节点坐标法简介 · 以及柔性机械臂的动力学响应分析
柔性机器人机构多…目标=柔性梁
18
机器人抓取与操作动力学仿真
目标=多指手 · 抓取约束 · 接触力分配
机器人抓取操作动力学仿真
19
机器人机构动力学参数辨识与仿真校正
目标=辨识实验设计 · 最小参数集 · 辨识算法
机器人机构动力学…仿真校正
20
基于仿真的机器人机构优化设计
目标=设计变量 · 目标函数与约束 · 动力学性能指标
基于仿真的机器人…目标=设计变量
21
实时仿真与硬件在环（HIL）
目标=实时求解器 · 模型降阶 · 接口延迟
HIL实时仿真
22
多体动力学与控制联合仿真
目标=联合仿真架构 · 接口协议（FMI/FMU） · 控制周期与通信步长
多体动力学控制联合仿真
23
机器人机构多体仿真软件与工具链
目标=主流软件（Adams · Simscape Multibody · MuJoCo
机器人机构多体仿…工具链
24
复杂机器人机构建模案例
目标=变胞机构 · 可重构机器人 · 多臂协作
复杂机器人机构建…目标=变胞机构
25
机器人机构碰撞与安全仿真
目标=碰撞检测算法 · 安全标准 · 人机协作场景
机器人机构碰撞安全仿真
26
机器人机构动力学仿真中的模型降阶
目标=模态截断 · Krylov子空间 · 平衡截断
机器人机构动力学…模型降阶
27
机器人机构多体动力学仿真结果分析与可视化
目标=数据后处理 · 动力学指标提取 · 动画与图表
机器人机构多体动…可视化
28
机器人机构多体动力学仿真项目实战（一）
目标=需求分析 · 模型简化 · 参数获取与仿真方案设计
机器人机构多体动…目标=需求分析
29
机器人机构多体动力学仿真项目实战（二）
目标=仿真运行 · 结果验证 · 问题排查与模型修正
机器人机构多体动…目标=仿真运行
30
课程总结与前沿展望
目标=核心知识回顾 · 仿真能力自评 · 机器人多体动力学仿真的发展趋势与学习…
课程总结前沿展望