01
轨迹规划概述
什么是轨迹规划 · 机器人系统地位 · 机械臂/AGV/无人机 · 课程框架
入门概念
02
空间描述与变换
位置姿态 · 旋转矩阵 · 欧拉角 · 四元数 · 齐次变换
数学基础坐标系
03
运动学基础（上）
正运动学 · DH参数法 · 标准DH与改进DH · 连杆坐标系
机械臂DH
04
运动学基础（下）
逆运动学 · 解析/数值解法 · 可解性 · 多重解策略
逆解IK
05
路径规划 vs 轨迹规划
路径vs轨迹 · 规划算法分类 · 时间/速度/加速度
核心概念区分
06
C空间与障碍物建模
构型空间 · 障碍物表示 · 位姿空间映射
C-Space障碍物
07
Dijkstra与A*算法
图搜索 · Dijkstra · A*启发式 · 栅格地图实战
搜索经典
08
RRT与RRT*算法
快速探索随机树 · RRT*渐进最优 · 复杂环境
采样RRT
09
PRM算法
概率路线图 · 学习/查询阶段 · Lazy PRM · 高维空间
PRM概率
10
人工势场法
引力/斥力场 · 局部极小值 · 随机逃逸 · 导航函数
势场实时
11
轨迹插值（上）
多项式插值 · 三次/五次/七次 · 边界条件约束
插值多项式
12
轨迹插值（下）
梯形/S形速度曲线 · T型对比 · 加加速度约束
速度曲线Jerk
13
B样条曲线轨迹
B样条基础 · 均匀/非均匀 · 控制点 · 平滑性分析
B样条平滑
14
贝塞尔曲线轨迹
伯恩斯坦多项式 · 贝塞尔性质 · 分段贝塞尔
贝塞尔曲线
15
时间最优轨迹规划
时间最优建模 · 凸优化 · OSQP/CVXOPT
时间最优优化
16
能量最优轨迹规划
能量消耗模型 · 最小化加速度/加加速度 · 多目标优化
节能多目标
17
轨迹约束处理
运动学/动力学约束 · 关节限位 · 避障软硬约束
约束安全
18
碰撞检测基础
包围盒(AABB/OBB) · GJK · 分离轴定理 · 距离计算
碰撞几何
19
FCL与OBB树
FCL库 · OBB树构建查询 · ROS集成
FCLOBB
20
MoveIt框架入门
MoveIt架构 · Setup Assistant · OMPL调用
MoveItROS
21
OMPL规划器详解
RRTConnect · BKPIECE · LazyPRMstar · 参数调优
OMPL规划器
22
STOMP与CHOMP算法
CHOMP梯度下降 · STOMP随机优化 · 协方差调优
优化CHOMP
23
Tesseract与TrajOpt
Tesseract框架 · SQP求解 · ROS2集成
TesseractSQP
24
强化学习轨迹规划
DDPG/PPO · 奖励函数 · Gym+PyBullet仿真
强化学习DDPG
25
多机器人协同轨迹规划
分布式vs集中式 · 优先级规划 · 死锁检测
多机器人协同
26
动态环境轨迹规划
速度障碍法(VO/RVO) · MPC轨迹跟踪 · 重规划
动态MPC
27
轨迹跟踪控制
前馈+反馈 · 计算力矩控制 · 鲁棒控制 · 误差分析
控制跟踪
28
工程实践（一）
仿真到实机 · ROS Bag · 轨迹录制 · 调试技巧
部署实战
29
工程实践（二）
性能评估 · Benchmark工具 · 可视化分析
评估Benchmark
30
前沿趋势与总结
深度学习规划 · 具身智能 · 大模型+规划 · 进阶路线
前沿总结