01
课程导论与数学基础
机器人抓取动力学建模概述 · 模型辨识基本概念 · 最小二乘法与优化理论回顾
导论数学
02
刚体动力学基础
牛顿-欧拉方程 · 拉格朗日方程 · 惯性参数与摩擦模型
动力学刚体
03
抓取接触模型
点接触 · 软指接触 · 力封闭与形封闭 · 接触力旋量
接触抓取
04
激励轨迹设计
傅里叶级数轨迹 · 多项式轨迹 · 优化准则（条件数、观测矩阵）
轨迹优化
05
数据采集与预处理
传感器选型 · 滤波与去噪 · 时间同步
数据传感器
06
参数辨识算法
加权最小二乘法 · 递归最小二乘法 · 岭回归与正则化
算法辨识
07
模型验证与评估
预测误差分析 · 交叉验证 · 残差分析 · 置信区间
验证评估
08
抓取力优化基础
力分配问题 · 线性规划与二次规划 · 摩擦锥约束
力优化规划
09
动态响应优化
阻抗控制 · 导纳控制 · 刚度与阻尼调参
动态控制
10
基于模型的抓取规划
抓取质量度量 · 最优抓取点选择 · 鲁棒性分析
规划鲁棒
11
摩擦参数辨识
库仑摩擦 · 粘性摩擦 · Stribeck效应 · LuGre模型辨识
摩擦辨识
12
惯性参数辨识
直接辨识法 · 基于激励的辨识法 · 参数可辨识性分析
惯性参数
13
关节柔性辨识
谐波减速器模型 · 刚度辨识 · 迟滞效应
柔性关节
14
传感器标定与校准
六维力传感器标定 · 力矩传感器零点漂移补偿
标定传感器
15
非线性系统辨识
Hammerstein模型 · Wiener模型 · 神经网络辨识方法
非线性神经网络
16
频域辨识方法
频率响应分析 · 扫频实验 · 传递函数拟合
频域辨识
17
时域辨识方法
ARX模型 · ARMAX模型 · 子空间辨识方法
时域子空间
18
抓取动态仿真
基于Simulink/MATLAB动力学仿真 · 物理引擎 (MuJoCo/Bullet)
仿真物理引擎
19
硬件在环仿真
实时系统搭建 · 硬件接口 · 延迟补偿
HIL实时
20
抓取力控制
力/位混合控制 · 阻抗控制实现 · 自适应控制
力控自适应
21
抓取稳定性分析
李雅普诺夫方法 · 无源性分析 · 输入-输出稳定性
稳定性李雅普诺夫
22
多指手抓取优化
抓取协同 · 内力优化 · 抓取灵巧性指标
多指灵巧性
23
基于学习的辨识
高斯过程回归 · 稀疏辨识(SINDy) · 物理信息神经网络(PINN)
学习PINN
24
自适应抓取控制
模型参考自适应控制 · 自校正调节器 · 增益调度
自适应控制
25
抓取中的不确定性处理
蒙特卡洛方法 · 鲁棒优化 · 随机MPC
不确定性鲁棒
26
抓取动态响应实验设计
实验平台搭建 · 实验步骤 · 数据处理流程
实验流程
27
案例研究1：二指夹爪
动力学辨识与抓取力优化
案例二指
28
案例研究2：灵巧手
抓取物体动态响应优化
案例灵巧手
29
案例研究3：工业装配
机器人抓取装配中的模型辨识与力控
案例工业
30
课程总结与前沿展望
数字孪生 · 触觉传感 · 具身智能中的抓取辨识
前沿数字孪生