01
力矩控制基础
什么是力矩模式？为什么需要力矩控制？与位置/速度控制的区别。
概念对比
02
动力学基础
牛顿-欧拉方程、拉格朗日动力学、关节空间与操作空间动力学。
建模理论
03
轨迹规划基础
关节空间轨迹规划（梯形、S形、多项式）、笛卡尔空间轨迹规划。
规划插值
04
计算力矩控制
基本原理、前馈+反馈结构、PD+前馈控制器设计。
控制器前馈
05
鲁棒控制基础
参数不确定性、外部扰动、滑模控制简介。
鲁棒滑模
06
自适应控制基础
自适应律设计、模型参考自适应控制。
自适应MRAC
07
阻抗控制
阻抗控制原理、力矩模式下的阻抗控制实现、力/位混合控制。
力控柔顺
08
力矩模式轨迹跟踪仿真
MATLAB/Simulink仿真环境搭建、仿真案例。
仿真Simulink
09
硬件平台搭建
电机选型、驱动器配置、编码器与力矩传感器。
硬件选型
10
实时系统与通信
EtherCAT、CAN总线、实时Linux与RTOS。
通信实时
11
力矩控制算法实现
C++代码实现计算力矩控制器、离散化与采样时间。
C++实现
12
参数辨识
摩擦参数辨识、惯性参数辨识、最小二乘法应用。
辨识最小二乘
13
前馈补偿
重力补偿、科里奥利力补偿、摩擦力补偿。
补偿前馈
14
反馈控制优化
PID参数整定、极点配置、LQR设计。
优化LQR
15
抗积分饱和与滤波器
积分饱和问题、低通滤波器设计、陷波滤波器。
滤波器抗饱和
16
轨迹跟踪误差分析
稳态误差、跟踪误差、误差来源分析。
误差分析
17
扰动观测器
扰动观测器原理、基于扰动观测器的补偿。
观测器扰动
18
迭代学习控制
迭代学习原理、在力矩轨迹跟踪中的应用。
ILC学习
19
模型预测控制
MPC基本原理、在力矩控制中的应用。
MPC预测
20
力传感器与力矩传感器
传感器选型、标定、信号处理。
传感器标定
21
安全策略
力矩限制、碰撞检测、急停机制。
安全保护
22
调试与测试
调试流程、数据记录与分析、性能评估指标。
调试评估
23
案例1：单关节力矩轨迹跟踪
从仿真到实验。
案例单关节
24
案例2：二自由度机械臂轨迹跟踪
平面机械臂力矩控制。
案例2-DOF
25
案例3：六轴工业机器人轨迹跟踪
工业机器人力矩控制。
案例六轴
26
案例4：协作机器人力矩控制
协作机器人柔顺控制。
案例协作
27
案例5：外骨骼机器人力矩控制
助力外骨骼力矩跟踪。
案例外骨骼
28
高级话题：柔性关节力矩控制
弹性驱动、柔性关节。
高级柔性
29
高级话题：多机器人协同力矩控制
多机协同、力位耦合。
高级协同
30
总结与展望
力矩控制发展趋势、课程总结。
总结趋势