01
轨迹规划概述
什么是轨迹规划 · 在机器人系统中的作用 · 路径规划 vs 轨迹规划
基础概念
02
运动学基础
刚体位姿描述 · 旋转矩阵与齐次变换 · 正/逆运动学
数学必备
03
坐标系与变换
世界/基/工具/用户坐标系 · 定义与转换
坐标空间
04
路径规划基础
Dijkstra · A* · RRT/RRT* · PRM 原理
搜索采样
05
轨迹插值
梯形/S形速度规划 · 三次/五次/七次多项式
插值平滑
06
关节空间轨迹规划
PTP运动 · 多点插值 · 关节限位处理
关节运动
07
笛卡尔空间轨迹规划
直线/圆弧规划 · 连续路径平滑过渡
笛卡尔连续
08
时间最优轨迹规划
运动学约束时间最优 · TOPP算法
最优时间
09
轨迹优化
平滑 · 能量最优 · 动力学约束优化
优化平滑
10
避障轨迹规划
人工势场 · DWA · 基于优化的避障
避障动态
11
任务规划基础
任务 vs 轨迹规划 · 状态机/行为树 · 任务分解
任务调度
12
行为树 (Behavior Tree)
序列/选择/并行/装饰 · 构建与调试
行为树控制
13
有限状态机 (FSM)
设计模式 · 状态转换图 · 机器人应用
FSM状态
14
分层任务网络 (HTN)
概念 · 任务分解 · 复杂任务应用
HTN分层
15
ROS导航栈
Navigation Stack · 全局/局部规划器
ROS导航
16
MoveIt! 运动规划框架
架构 · 规划场景 · 运动规划适配器
MoveIt规划
17
OMPL 规划库
规划器种类 · MoveIt!集成 · 自定义规划器
OMPL开源
18
轨迹跟踪控制
PID · 前馈 · 模型预测控制(MPC)
控制跟踪
19
力控与柔顺控制
阻抗 · 导纳 · 力位混合控制
力控柔顺
20
多机器人协同规划
任务分配 · 协同避障 · 编队控制
多机协同
21
移动机器人轨迹规划
差速轮/阿克曼 · Reeds-Shepp · Dubins
移动曲线
22
无人机轨迹规划
四旋翼动力学 · 最小加加速度 · 优化规划
无人机动力学
23
机械臂抓取规划
抓取姿态检测 · 路径规划 · 力控执行
抓取机械臂
24
动态环境中的轨迹规划
在线重规划 · MPPI · RRT-X
动态重规划
25
轨迹规划中的数值优化
凸优化 · QP · 序列二次规划(SQP)
优化数值
26
基于学习的轨迹规划
模仿学习 · 强化学习 · 端到端生成
学习AI
27
轨迹规划仿真环境
Gazebo · CoppeliaSim · PyBullet
仿真工具
28
实战项目一：移动机器人自主导航
基于ROS的导航实现
实战ROS
29
实战项目二：机械臂抓取与放置
基于MoveIt! 完整流程
实战MoveIt
30
实战项目三：多机器人协同搬运
任务分配 · 编队 · 协同控制
实战多机