01
课程导论:什么是多关节标定?
为什么需要误差补偿?课程目标与学习路径。
导论基础
02
机器人运动学基础
齐次变换矩阵、DH参数法、正运动学建模。
运动学DH
03
机器人运动学基础
逆运动学求解、雅可比矩阵、奇异性分析。
逆解雅可比
04
误差来源分析
几何误差(连杆长度、关节偏置)、非几何误差(齿轮间隙、柔性变形)。
误差几何
05
误差建模方法
基于DH参数的误差模型、基于旋量理论的误差模型。
建模旋量
06
测量设备与原理
激光跟踪仪、视觉测量系统、球杆仪的原理与选型。
测量设备
07
测量方案设计
测量点规划、测量路径优化、数据采集流程。
规划采集
08
数据预处理
异常值剔除、数据滤波、坐标系对齐。
滤波对齐
09
参数辨识算法
最小二乘法、扩展卡尔曼滤波、粒子群优化。
辨识优化
10
参数辨识算法
Levenberg-Marquardt算法、遗传算法在标定中的应用。
LM遗传
11
标定流程实战
从测量到参数更新的完整闭环。
实战闭环
12
误差补偿策略
关节空间补偿、笛卡尔空间补偿、实时补偿。
补偿实时
13
基于神经网络的误差补偿
BP网络、RBF网络在标定中的应用。
神经网络RBF
14
标定精度评估
重复定位精度、定位精度、轨迹精度。
精度评估
15
ISO标准与标定规范
ISO 9283、ISO 10218对标定的要求。
标准ISO
16
工业机器人标定案例
六轴工业机器人标定全流程。
工业六轴
17
协作机器人标定案例
轻量化机器人标定难点与解决方案。
协作轻量
18
移动机器人标定
轮式里程计标定、IMU-轮式联合标定。
移动IMU
19
视觉引导机器人标定
手眼标定(Eye-in-Hand / Eye-to-Hand)。
视觉手眼
20
多机器人协同标定
双机器人基坐标系标定、工具坐标系标定。
协同双机
21
温度对精度的影响
热误差建模与温度补偿。
热误差补偿
22
负载对精度的影响
负载辨识与重力补偿。
负载重力
23
标定软件工具
MATLAB Robotics Toolbox、ROS Calibration、OpenCV。
软件ROS
24
标定实验设计
正交实验法、响应面法在标定中的应用。
实验响应面
25
标定结果验证
交叉验证、残差分析、置信区间。
验证残差
26
标定周期与维护
定期标定策略、在线监测与自适应补偿。
维护在线
27
前沿技术
基于数字孪生的标定、云端标定服务。
数字孪生云端
28
综合项目实战
搭建一套完整的机器人标定系统。
项目综合
29
常见问题与排错
标定失败原因分析、数据异常处理。
排错异常
30
课程总结与展望
标定技术发展趋势、学习资源推荐。
总结趋势