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本课程属于：012-机械臂运动学动力学与控制 智能机器人、自动化与智能装备工程 · 共 7 门相关课程，组合学习更完整。
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机械臂正逆运动学与轨迹规划

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程大纲 · 机械臂应用场景与学习路径
课程导入学习目标
02
数学基础
向量 · 矩阵 · 旋转矩阵
数学基础向量
03
刚体姿态描述
欧拉角 · 旋转向量 · 四元数及其相互转换
刚体姿态描述欧拉角
04
机械臂结构基础
常见构型（串联 · 并联） · 自由度
机械臂结构基础常见构型
05
正运动学建模
D-H参数法（标准D-H与改进D-H…
正运动学建模D-H
06
正运动学求解
利用齐次变换矩阵推导末端位姿 · 并完成典型机械臂（如6轴）的正解计算
正运动学求解利用齐次变换矩阵…
07
逆运动学概念
可解性 · 多解性 · 冗余度与奇异位形对逆解的影响
逆运动学概念可解性
08
逆运动学解析法
Pieper准则 · 代数法 · 几何法求解典型6轴机械臂逆解
逆运动学解析法Pieper
09
逆运动学数值法
雅可比矩阵 · 牛顿-拉夫逊迭代法 · 阻尼最小二乘法
逆运动学数值法雅可比矩阵
10
雅可比矩阵
定义 · 计算 · 速度运动学与静力传递
雅可比矩阵定义
11
奇异位形分析
奇异类型 · 识别方法 · 对控制的影响及规避策略
奇异位形分析奇异类型
12
轨迹规划基础
关节空间与笛卡尔空间轨迹规划的区别与…
轨迹规划基础关节空间
13
关节空间轨迹规划
三次多项式 · 五次多项式插值及约束条件
关节空间轨迹规划三次多项式
14
关节空间轨迹规划进阶
梯形速度 · S型速度曲线 · 多段轨迹平滑
关节空间轨迹规划…梯形速度
15
笛卡尔空间轨迹规划
直线 · 圆弧 · 样条曲线插值及姿态插值
笛卡尔空间轨迹规…直线
16
轨迹规划中的时间最优
基于运动学约束的时间最优轨迹生成
轨迹规划时间最优
17
轨迹规划中的动力学约束
考虑关节力矩 · 加速度限制的轨迹优化
轨迹规划动力学约束
18
轨迹平滑与滤波
低通滤波 · B样条平滑 · 轨迹过渡策略
轨迹平滑滤波
19
避障轨迹规划
构型空间 · 人工势场法 · RRT算法基础
避障轨迹规划构型空间
20
轨迹规划仿真工具
MATLAB Robotics To… · ROS MoveIt · CoppeliaSim
轨迹规划仿真工具MATLAB
21
案例实战
使用MATLAB对6轴机械臂进行正逆…
案例实战MATLAB
22
案例实战
使用ROS MoveIt完成机械臂的…
案例实战ROS
23
案例实战
基于Python实现机械臂正逆运动学…
案例实战Python
24
案例实战
机械臂直线轨迹规划与圆弧轨迹规划的实…
案例实战机械臂直线轨迹规…
25
案例实战
考虑奇异位形的轨迹规划与规避策略实现
案例实战考虑奇异位形的轨…
26
常见问题
正运动学计算错误排查 · D-H参数易错点
常见问题正运动学计算错误…
27
常见问题
逆运动学多解选择 · 数值法初值敏感与收敛问题
常见问题逆运动学多解选择
28
常见问题
轨迹规划中速度/加速度不连续 · 过冲与抖动问题
常见问题轨迹规划
29
综合提升
结合视觉伺服与力控制的轨迹规划综合项…
综合提升结合视觉伺服
30
课程总结
知识体系回顾 · 工程实践建议 · 进阶学习资源推荐
课程总结知识体系回顾