第01章
关节控制概述
什么是关节控制 · 机器人应用 · 课程目标与学习路径
概念入门
第02章
硬件基础认知
执行器 · 传感器 · 驱动器介绍
电机编码器
第03章
开发环境搭建
Python · ROS2 · numpy/matplotlib/pyserial
环境ROS2
第04章
运动学基础
刚体运动 · 旋转矩阵 · 齐次变换 · 正/逆运动学
矩阵坐标
第05章
关节空间与任务空间
定义 · 映射 · 雅可比矩阵初步
映射雅可比
第06章
单关节PID控制
PID原理 · 位置/速度环 · Python实现
PIDPython
第07章
PID参数整定
手动整定 · Ziegler-Nichols · 临界比例度法
调参ZN法
第08章
前馈控制
前馈原理 · 重力/摩擦力补偿 · 前馈+反馈
补偿前馈
第09章
轨迹规划基础
梯形/S形速度 · 多项式插值（三次/五次）
插值速度规划
第10章
关节空间轨迹规划
点到点 · 多段连续 · 速度/加速度约束
关节约束
第11章
任务空间轨迹规划
直线插补 · 圆弧插补 · 笛卡尔路径
笛卡尔插补
第12章
多关节协同控制
同步控制 · 主从控制 · 力位混合概念
协同力位
第13章
阻抗控制
阻抗原理 · 质量-弹簧-阻尼 · Python仿真
阻抗仿真
第14章
力控制基础
直接力控制 · 力/位混合 · 柔顺控制
力控柔顺
第15章
动力学基础
牛顿-欧拉 · 拉格朗日 · 参数辨识概念
动力学建模
第16章
计算力矩控制
基于模型 · 逆动力学 · 鲁棒性分析
力矩鲁棒
第17章
自适应控制
自适应原理 · 模型参考 · 自校正控制
自适应MRAC
第18章
鲁棒控制
H∞控制 · 滑模控制 · 不确定性处理
H∞滑模
第19章
非线性控制
反馈线性化 · 李雅普诺夫 · 非线性观测器
非线性观测器
第20章
传感器融合
卡尔曼滤波 · 扩展卡尔曼 · 多传感器融合
EKF融合
第21章
状态估计
位置/速度/加速度估计 · 观测器设计
估计观测器
第22章
通信协议
CAN · EtherCAT · RS485 · Modbus
总线实时
第23章
实时控制
RTOS · RT-Linux · 任务调度 · 抖动
实时RT
第24章
安全机制
软/硬限位 · 急停 · 碰撞检测 · 安全扭矩
安全STO
第25章
故障诊断
常见故障 · 基于模型诊断 · 信号处理
诊断FDI
第26章
系统集成
单关节→多关节 · 控制架构 · 软件框架
集成架构
第27章
仿真与测试
Gazebo仿真 · 硬件在环 · 性能评估
仿真HIL
第28章
实战项目一
单关节伺服控制系统（硬件→软件）
实战伺服
第29章
实战项目二
两关节机械臂点到点运动控制
实战机械臂
第30章
实战项目三
力控打磨任务（仿真环境）
实战力控