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轨迹规划与插补运动控制算法

共计 30 章节
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01
课程导入
轨迹规划与插补运动控制的基本概念 · 发展历程 · 应用领域（工业机器人
课程导入轨迹规划
02
运动学基础
位置 · 速度 · 加速度
运动学基础位置
03
轨迹规划概述
轨迹规划的目标 · 输入输出 · 分类（关节空间与笛卡尔空间
轨迹规划概述轨迹规划的目标
04
插补原理
插补的定义 · 插补周期 · 插补与轨迹规划的关系
插补原理插补的定义
05
直线插补算法
直线插补的数学原理 · 实现步骤 · 误差分析
直线插补算法直线插补的数学原…
06
圆弧插补算法
圆弧插补的数学描述 · 起点终点与圆心计算 · 顺逆圆弧判断
圆弧插补算法圆弧插补的数学描…
07
多项式插补与样条插补
三次多项式 · 五次多项式 · B样条
多项式插补样条插补
08
关节空间轨迹规划
梯形速度曲线 · S形速度曲线 · 多项式轨迹（三次
关节空间轨迹规划梯形速度曲线
09
笛卡尔空间轨迹规划
直线 · 圆弧 · 样条路径的规划方法
笛卡尔空间轨迹规…直线
10
速度规划方法
梯形速度规划 · S形速度规划 · T形速度规划
速度规划方法梯形速度规划
11
时间最优轨迹规划
基于运动学约束（速度 · 加速度 · 加加速度）的时间最优轨迹规划方法
时间最优轨迹规划基于运动学约束
12
轨迹平滑与滤波
低通滤波 · 移动平均 · FIR/IIR滤波在轨迹平滑中的应用
轨迹平滑滤波
13
前瞻控制与速度自适应
前瞻距离计算 · 拐角速度规划 · 速度前瞻算法在连续小线段加工中的应用
前瞻控制速度自适应
14
插补误差分析
轨迹插补的轮廓误差 · 弓高误差 · 累积误差的来源与抑制方法
插补误差分析轨迹插补的轮廓误…
15
实时插补与多轴同步
实时插补的时序要求 · 多轴同步控制（电子齿轮 · 电子凸轮）
实时插补多轴同步
16
机器人轨迹规划
工业机器人关节空间与笛卡尔空间轨迹规… · 奇异点处理 · 避障路径规划与轨迹生成
机器人轨迹规划工业机器人关节空…
17
CNC加工轨迹规划
G代码解析 · 刀具路径规划 · 进给速度规划
CNC加工轨迹规划
18
3D打印轨迹规划
切片路径生成 · 挤出速度与运动速度协调 · 回抽与空驶路径规划
3D打印轨迹规划切片路径生成
19
轨迹规划仿真工具
MATLAB/Simulink · Python（numpy/scipy… · ROS MoveIt等工具的使用与案…
轨迹规划仿真工具MATLAB/Simul…
20
案例实战
基于MATLAB实现直线与圆弧插补仿… · 并可视化轨迹与误差
案例实战MATLAB
21
案例实战
实现S形速度规划算法 · 并对比梯形速度规划的运动特性
案例实战实现S形速度规划…
22
案例实战
使用Python实现NURBS曲线插… · 并分析弓高误差
案例实战Python
23
案例实战
机器人关节空间五次多项式轨迹规划 · 并验证速度 · 加速度连续性
案例实战机器人关节空间五…
24
案例实战
CNC小线段连续加工的前瞻速度规划算…
案例实战CNC
25
常见问题
轨迹规划中加速度突变导致振动的原因与… · 加加速度限制的重要性
常见问题轨迹规划
26
常见问题
插补周期选择对轨迹精度和系统稳定性的… · 如何确定合理插补周期
常见问题插补周期选择对轨…
27
常见问题
笛卡尔空间轨迹规划中奇异点与不可达点… · 姿态插补的万向锁问题
常见问题笛卡尔空间轨迹规…
28
综合提升
轨迹规划与运动控制系统的集成 · 与伺服驱动 · PLC
综合提升轨迹规划
29
综合提升
基于优化算法的轨迹规划（遗传算法 · 粒子群优化）在复杂约束下的应用
综合提升基于优化算法的轨…
30
课程总结与项目实战
综合运用所学知识完成一个完整的轨迹规… · 并进行性能评估与优化
课程总结项目实战