01
机械臂概述
发展历史 · 工业/医疗/服务应用 · 关节型/直角坐标/SCARA/并联
入门分类
02
机械臂的数学模型
刚体变换 · 旋转矩阵 · 欧拉角 · 四元数 · 齐次变换矩阵
数学基础
03
机械臂的DH参数法
标准DH vs 改进DH · 参数定义 · 连杆坐标系建立规则
建模核心
04
正运动学建模
关节→笛卡尔映射 · DH推导 · MATLAB/Python实现
编程仿真
05
逆运动学求解
解析法/数值法 · Pieper准则 · 多解与奇异位形
算法难点
06
雅可比矩阵
速度运动学 · 雅可比构造 · 奇异性 · 可操作度
矩阵分析
07
动力学基础
牛顿-欧拉 · 拉格朗日 · 惯性矩阵 · 科里奥利力
物理进阶
08
轨迹规划
梯形/S形曲线 · 直线/圆弧插补 · 关节/笛卡尔空间
规划插补
09
机械臂控制基础
PID · 计算力矩 · 阻抗控制 · 力位混合
控制经典
10
ROS与机械臂
ROS基础 · URDF模型 · MoveIt!框架
ROS生态
11
URDF模型构建
link/joint定义 · 几何碰撞 · 材质颜色
URDF可视化
12
URDF模型可视化
Rviz显示 · 参考坐标系 · 显示参数调整
Rviz调试
13
MoveIt!配置助手
Setup Assistant · 自碰撞矩阵 · 规划组定义
MoveIt配置
14
运动学插件配置
KDL · TRAC-IK · BioIK 对比与配置
求解器插件
15
Python控制接口
moveit_commander · 关节/位姿控制
PythonAPI
16
正运动学仿真
Gazebo驱动关节 · 关节状态发布 · 末端位姿订阅
Gazebo仿真
17
逆运动学仿真
目标位姿输入 · 关节角度求解 · 运动学验证
逆解验证
18
避障路径规划
OMPL · RRT/PRM · 规划场景设置
避障路径
19
碰撞检测
FCL原理 · 自碰撞/场景碰撞 · 性能优化
碰撞安全
20
抓取规划
GraspIt! · 抓取姿态生成 · 质量评估
抓取操作
21
视觉伺服
相机标定 · 手眼标定 · 视觉引导抓取
视觉标定
22
力控仿真
力传感器模拟 · 阻抗控制 · 柔顺装配
力控柔顺
23
多机械臂协同
双机械臂协调 · 主从控制 · 避碰策略
协同双臂
24
移动机械臂
移动基座运动学 · 联合规划 · 导航+操作
移动复合
25
数字孪生
数字孪生概念 · 实时同步 · 仿真映射
孪生前沿
26
强化学习入门
RL基础 · 状态/动作空间 · 奖励函数
RL入门
27
强化学习训练
PyTorch策略网络 · PPO算法 · 训练评估
PyTorchPPO
28
Sim-to-Real迁移
域随机化 · 模型校准 · 策略迁移
迁移实战
29
性能评估
重复定位精度 · 轨迹跟踪误差 · 运动学标定
精度标定
30
综合项目实战
从零搭建完整仿真系统：建模→规划→控制→抓取
项目综合