01
人形机器人概述
发展历程 · 典型应用 · 核心技术挑战
入门概览
02
运动学基础
刚体运动 · 齐次变换 · D-H参数正运动学
数学核心
03
逆运动学求解
解析法/数值法 · 雅可比 · 奇异性分析
算法必学
04
轨迹规划概论
定义 · 关节/笛卡尔空间 · 性能指标
基础概念
05
关节空间轨迹规划
三次/五次多项式 · 梯形/S形速度规划
插值经典
06
笛卡尔空间轨迹规划
直线/圆弧/B样条插补 · 四元数SLERP
插补姿态
07
时间最优轨迹规划
运动学约束 · 凸优化 · TOPP算法
优化效率
08
避障轨迹规划
C-Space · 人工势场 · RRT / RRT*
避障采样
09
全身运动规划
双足步行(ZMP/LIPM) · 全身协调
双足平衡
10
优化方法应用
QP · SQP · 模型预测控制(MPC)基础
优化控制
11
轨迹跟踪控制
前馈+反馈 · 计算力矩 · 阻抗控制
控制鲁棒
12
仿真环境搭建
ROS+Gazebo / MuJoCo / PyBullet
工具实践
13
传感器融合与状态估计
卡尔曼/EKF/UKF · 轨迹规划应用
估计滤波
14
机器学习辅助轨迹规划
模仿学习 · 强化学习(PPO/SAC)
AI前沿
15
多机器人协同轨迹规划
分布式/集中式 · 避碰策略
协同多机
16
动态环境轨迹重规划
滚动时域(RHP) · DWA · TEB
动态在线
17
人机交互轨迹规划
意图预测 · 安全距离 · 社交力模型
交互安全
18
足式机器人步态规划
静态/动态步行 · 小跑 · 跳跃
步态足式
19
手臂操作轨迹规划
抓取规划 · 移动操作 · 柔顺控制
操作机械臂
20
非线性优化与轨迹优化
直接配点法 · 多重打靶 · CasADi
数值优化
21
基于采样的运动规划
PRM · RRT-Connect · Informed RRT*
采样规划
22
轨迹平滑与后处理
B样条拟合 · 低通滤波 · 时间重参数化
平滑后处理
23
实时轨迹生成
在线/离线 · 效率优化 · FPGA/GPU加速
实时加速
24
安全性与鲁棒性
控制障碍函数(CBF) · 安全屏障 · 故障恢复
安全鲁棒
25
人形机器人平衡控制
姿态控制 · 落足点调整 · 抗扰动
平衡控制
26
轨迹规划中的数值计算
数值微分/积分 · ODE求解器(RK4)
数值计算
27
软件工程实践
模块化 · 单元测试 · 仿真/实机部署
工程代码
28
案例实战1：双臂协同搬运
基于ROS的人形机器人双臂协同轨迹规划
实战ROS
29
案例实战2：动态行走生成
强化学习 · 人形机器人动态行走轨迹
实战RL
30
前沿趋势与展望
全身触觉 · 生成式AI · 具身智能
前沿趋势