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机器人运动学系统化实战课

📚 共计 30 章节

机器人运动学概述

什么是机器人运动学 · 正/逆运动学区别 · 课程路线图

空间描述与变换基础

位置与姿态 · 旋转矩阵 · 齐次变换矩阵

刚体运动与旋转表示法

欧拉角 · 旋转向量 · 四元数基础

姿态四元数

MATLAB机器人工具箱入门

安装配置 · 基本函数 · 第一个机器人模型

MATLAB工具箱

Python机器人库入门

Robotics Toolbox for Python · 数据类型与操作

连杆与关节参数

Denavit-Hartenberg参数法 · 标准DH与改进DH

建立机器人DH模型

从图纸到数学模型的完整流程

正运动学 (Forward Kinematics)

基于DH的位姿计算 · MATLAB/Python实现

正运动学实例分析

PUMA 560 手把手推导与编程

逆运动学概述

问题定义 · 解的存在性与多解性

解析法求解逆运动学

Pieper准则 · 封闭解推导方法

解析封闭解

数值法求解逆运动学

牛顿-拉夫森法 · 雅可比伪逆法

逆运动学实例分析

SCARA机器人逆解推导与代码实现

雅可比矩阵 (Jacobian)

定义 · 几何意义 · 计算方法

雅可比速度

雅可比矩阵的应用

速度静力映射 · 奇异性分析

奇异性分析

奇异位形 · 分类 · 避免奇异点

工作空间分析

可达/灵活工作空间 · 蒙特卡洛法

工作空间蒙特卡洛

轨迹规划基础

关节空间规划 · 梯形/S形曲线

轨迹速度曲线

笛卡尔空间轨迹规划

直线/圆弧/姿态插补

笛卡尔插补

轨迹规划实例

Python实现完整的点到点运动

动力学简介

拉格朗日法 · 牛顿-欧拉法 · 方程形式

动力学拉格朗日

机器人控制基础

位置/力/阻抗控制概念

运动学标定

参数误差 · 标定流程 · 最小二乘法

标定最小二乘

冗余自由度机器人

冗余度 · 零空间运动 · 任务优先级控制

冗余零空间

移动机器人运动学

轮式模型 · 差速驱动 · 阿克曼转向

人形机器人运动学

双足步态规划中的运动学问题

协作机器人运动学

安全约束 · 人机协作运动学考量

运动学仿真与可视化

MATLAB/Python 3D仿真 · 碰撞检测

仿真可视化

运动学性能评价

可操作度 · 灵巧度 · 各向同性指标

综合实战项目

从零搭建6轴工业机器人运动学系统