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本课程属于：024-灵巧手与机器人操作学习 智能机器人、自动化与智能装备工程 · 共 6 门相关课程，组合学习更完整。
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机器人灵巧手运动学与控制工程

共计 30 章节
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01
课程导入
目标=机器人灵巧手的研究意义 · 典型应用场景 · 课程学习目标与整体知识框架
课程导入目标=机器人灵巧…
02
灵巧手发展简史
目标=从工业夹爪到多指灵巧手的演进 · 代表性平台与关键技术里程碑
灵巧手发展简史目标=从工业夹爪…
03
机构学基础
目标=刚体运动 · 旋转矩阵 · 齐次变换
机构学基础目标=刚体运动
04
灵巧手结构设计
目标=手指构型 · 关节类型 · 驱动方式
灵巧手结构设计目标=手指构型
05
正运动学建模
目标=多指多关节串联链的正运动学推导 · DH参数法与指数积公式
正运动学建模目标=多指多关节…
06
逆运动学基础
目标=解析解与数值解 · 雅可比矩阵 · 奇异位形与多解性问题
逆运动学基础目标=解析解
07
灵巧手工作空间分析
目标=可达工作空间 · 灵巧工作空间 · 抓取空间与可视化方法
灵巧手工作空间分…目标=可达工作空…
08
雅可比矩阵与速度分析
目标=线速度与角速度映射 · 力域对偶 · 静力传递关系
雅可比矩阵速度分析
09
抓取运动学
目标=接触模型 · 抓取矩阵 · 形封闭与力封闭的基本概念与判定条件
抓取运动学目标=接触模型
10
抓取规划方法
目标=抓取点选择 · 抓取姿态生成 · 力优化与稳定性评价指标
抓取规划方法目标=抓取点选择
11
欠驱动灵巧手运动学
目标=欠驱动机构原理 · 耦合关节运动 · 自适应抓取特性分析
欠驱动灵巧手运动…目标=欠驱动机构…
12
动力学建模基础
目标=拉格朗日方程 · 牛顿-欧拉法 · 多指手动力学模型与接触约束
动力学建模基础目标=拉格朗日方…
13
接触力学与摩擦模型
目标=点接触 · 软指接触 · 库仑摩擦锥
接触力学摩擦模型
14
灵巧手控制架构
目标=关节空间控制 · 笛卡尔空间控制 · 阻抗控制与力/位混合控制
灵巧手控制架构目标=关节空间控…
15
位置与轨迹控制
目标=PID控制 · 计算力矩控制 · 轨迹规划与插值方法在手指关节中的应用
位置轨迹控制
16
力控制与柔顺控制
目标=力传感器反馈 · 阻抗/导纳控制 · 柔顺抓取与操作策略
力控制柔顺控制
17
抓取力优化
目标=线性规划与二次规划方法 · 内力优化 · 摩擦锥约束下的力分配
抓取力优化目标=线性规划
18
灵巧操作运动规划
目标=手指重定位 · 滚动接触 · 滑动操作与操作度度量
灵巧操作运动规划目标=手指重定位
19
视觉伺服与抓取检测
目标=相机标定 · 位姿估计 · 深度学习抓取检测与视觉闭环控制
视觉伺服抓取检测
20
机器学习在灵巧手中的应用
目标=模仿学习 · 强化学习 · 示教学习与仿真到现实迁移
机器学习灵巧手
21
传感器与感知系统
目标=关节编码器 · 触觉传感器 · 力/力矩传感器
传感器感知系统
22
仿真环境与工具
目标=MuJoCo · Gazebo · PyBullet
仿真环境工具
23
硬件在环与实时控制
目标=实时操作系统 · 通信总线 · 控制频率
硬件实时控制
24
典型案例分析一
目标=多指灵巧手抓取未知物体的完整流…
典型案例分析一目标=多指灵巧手…
25
典型案例分析二
目标=灵巧手在装配 · 工具使用与精细操作中的控制策略
典型案例分析二目标=灵巧手
26
常见问题与调试
目标=运动学标定误差 · 关节耦合 · 接触不稳定
常见问题调试
27
性能评价与基准测试
目标=抓取成功率 · 操作精度 · 鲁棒性
性能评价基准测试
28
系统集成与工程实践
目标=机械 · 电子 · 控制
系统集成工程实践
29
前沿进展与开放问题
目标=软体灵巧手 · 触觉反馈 · 人机协作
前沿进展开放问题
30
综合项目实战
目标=从需求分析 · 方案设计 · 仿真验证到实物调试的完整灵巧手控制项…
综合项目实战目标=从需求分析