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本课程属于：023-人形机器人系统与全身控制 智能机器人、自动化与智能装备工程 · 共 8 门相关课程，组合学习更完整。
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人形机器人关节与力矩控制工程

共计 30 章节
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01
课程导入
目标=人形机器人关节与力矩控制工程的… · 核心概念 · 整体框架与典型应用场景
课程导入目标=人形机器人…
02
机器人运动学基础
目标=刚体变换 · DH参数 · 正逆运动学
机器人运动学基础目标=刚体变换
03
机器人动力学基础
目标=拉格朗日方程 · 牛顿-欧拉法 · 惯性矩阵
机器人动力学基础目标=拉格朗日方…
04
人形机器人关节类型与结构
目标=旋转关节 · 直线关节 · 串联/并联关节
人形机器人关节类…结构
05
执行器与传动系统
目标=电机选型 · 减速器 · 谐波减速器
执行器传动系统
06
关节力矩传感器与感知
目标=应变式 · 光电式 · 电容式力矩传感器原理
关节力矩传感器感知
07
电流环与力矩估计
目标=电机电流-力矩模型 · 摩擦补偿 · 无传感器力矩估计与观测器设计
电流环力矩估计
08
关节空间控制基础
目标=PID控制 · 计算力矩控制 · 重力补偿与独立关节控制
关节空间控制基础PID
09
阻抗控制与导纳控制
目标=刚度/阻尼参数设计 · 位置型与力矩型阻抗 · 人机交互柔顺控制
阻抗控制导纳控制
10
力位混合控制
目标=约束空间分解 · 选择矩阵 · 力控方向与位置控制方向的协调
力位混合控制目标=约束空间分…
11
力矩控制策略
目标=直接力矩控制 · 力矩前馈 · 反馈线性化与滑模力矩控制
力矩控制策略目标=直接力矩控…
12
柔顺关节与弹性执行器
目标=串联弹性执行器原理 · 弹性变形估计 · 力矩控制与能量存储
柔顺关节弹性执行器
13
双足机器人关节力矩分配
目标=支撑相/摆动相力矩规划 · 零力矩点与关节力矩协调
双足机器人关节力…目标=支撑相
14
全身控制与力矩优化
目标=任务优先级 · 零空间投影 · QP优化与全身力矩分配
全身控制力矩优化
15
步态与力矩控制
目标=行走周期 · 落脚点规划 · 关节轨迹跟踪与地面反作用力控制
步态力矩控制
16
平衡与抗扰动控制
目标=捕获点 · 动量控制 · 关节力矩补偿与快速恢复策略
平衡抗扰动控制
17
关节摩擦与非线性补偿
目标=库仑摩擦 · 粘滞摩擦 · Stribeck效应与补偿算法
关节摩擦非线性补偿
18
关节柔顺与碰撞安全
目标=碰撞检测 · 反射控制 · 力矩限制与安全停止策略
关节柔顺碰撞安全
19
实时控制系统与通信
目标=EtherCAT · CAN · 实时操作系统
实时控制系统通信
20
仿真与实验平台
目标=Gazebo · MuJoCo · Isaac Sim
仿真实验平台
21
系统辨识与参数估计
目标=关节惯量 · 摩擦 · 刚度阻尼辨识与最小二乘/递推估计
系统辨识参数估计
22
案例实战一
目标=单关节力矩控制实验——建模 · 控制器设计 · 参数整定与性能评估
案例实战一目标=单关节力矩…
23
案例实战二
目标=双足机器人行走力矩控制——步态… · 全身控制与仿真验证
案例实战二目标=双足机器人…
24
案例实战三
目标=人形机器人手臂柔顺抓取——阻抗… · 力位混合与物体交互
案例实战三目标=人形机器人…
25
常见问题与故障排查
目标=力矩振荡 · 传感器噪声 · 执行器饱和
常见问题故障排查
26
性能评估与测试
目标=力矩跟踪精度 · 带宽 · 鲁棒性
性能评估测试
27
前沿技术与发展趋势
目标=学习型控制 · 强化学习 · 模型预测控制与仿生关节设计
前沿技术发展趋势
28
综合项目一
目标=设计并实现一个二自由度关节力矩…
综合项目一目标=设计并实现…
29
综合项目二
目标=人形机器人单腿跳跃力矩控制——… · 腾空与落地缓冲
综合项目二目标=人形机器人…
30
课程总结与进阶路线
目标=知识体系回顾 · 工程实践建议 · 论文阅读与开源项目推荐
课程总结进阶路线