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2. AI视觉引导机械臂：相机标定、目标定位和抓取姿态计算

共计 30 章节
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01
课程导论
AI视觉引导机械臂的行业应用 · 技术栈全景 · 学习路径与课程目标
课程导论AI
02
机械臂运动学基础
刚体变换 · 旋转矩阵 · 欧拉角
机械臂运动学基础刚体变换
03
相机成像模型
针孔模型 · 内参矩阵 · 畸变模型（径向与切向）
相机成像模型针孔模型
04
相机标定原理
标定板设计 · 张正友标定法 · 标定流程
相机标定原理标定板设计
05
手眼标定基础
眼在手上（Eye-in-Hand）与…
手眼标定基础Eye-in-Hand
06
手眼标定实战
使用OpenCV或MATLAB进行手… · 求解AX=XB · 标定结果验证与精度优化
手眼标定实战OpenCV
07
点云与深度图像处理
深度相机（RGB-D · 结构光 · ToF）原理
点云深度图像处理
08
目标检测与识别
基于深度学习的2D目标检测（YOLO · Faster R-CNN）与实例分割…
目标检测识别
09
3D目标定位
从2D检测框到3D位置估计 · 基于点云的物体位姿估计（ICP · PointNet++
3D目标定位从2D检测框到3…
10
抓取姿态表示
抓取点 · 抓取方向 · 抓取宽度
抓取姿态表示抓取点
11
抓取姿态生成方法
基于几何分析（GraspIt） · 基于学习（GG-CNN · GraspNet）与基于采样优化的方…
抓取姿态生成方法GraspIt
12
坐标变换与手眼协同
相机坐标系 · 机械臂基坐标系 · 工具坐标系之间的变换关系与统一
坐标变换手眼协同
13
视觉伺服控制基础
IBVS · PBVS · 混合视觉伺服原理
视觉伺服控制基础IBVS
14
抓取规划与避障
机械臂路径规划（RRT · PRM） · 抓取顺序规划
抓取规划避障
15
系统集成与通信
相机与机械臂的接口（ROS · TCP/IP · Modbus）
系统集成通信
16
案例实战一
基于2D视觉的平面抓取——使用单目相…
案例实战一基于2D视觉的平…
17
案例实战二
基于3D视觉的散乱堆叠工件抓取——点… · 位姿估计与抓取点选择
案例实战二基于3D视觉的散…
18
案例实战三
移动机械臂视觉抓取——相机标定 · 目标跟随与动态抓取
案例实战三移动机械臂视觉抓…
19
标定精度提升
标定误差来源分析 · 鲁棒标定方法 · 多相机标定与联合标定
标定精度提升标定误差来源分析
20
光照与遮挡处理
复杂光照下的图像增强 · 遮挡情况下的目标检测与位姿估计策略
光照遮挡处理
21
深度学习模型部署
模型压缩 · 量化 · TensorRT/ONNX推理加速
深度学习模型部署模型压缩
22
仿真环境搭建
使用CoppeliaSim · Gazebo · PyBullet进行视觉抓取仿真
仿真环境搭建CoppeliaSim
23
抓取失败检测与恢复
抓取质量评估 · 力/触觉反馈 · 失败重试策略与自适应调整
抓取失败检测恢复
24
常见问题与调试
相机标定不准确 · 手眼标定误差大 · 目标定位偏差
常见问题调试
25
性能优化与实时性
算法加速 · 多线程/GPU并行 · 系统延迟分析与实时抓取实现
性能优化实时性
26
安全与可靠性
视觉引导机械臂的安全标准 · 异常处理 · 冗余设计与系统可靠性评估
安全可靠性
27
综合项目实战
从零搭建一个完整的视觉引导机械臂抓取… · 包括硬件选型 · 标定
综合项目实战从零搭建一个完整…
28
前沿技术拓展
基于强化学习的抓取 · 动态抓取 · 多机械臂协同视觉抓取
前沿技术拓展基于强化学习的抓…
29
课程总结与知识图谱
核心知识点回顾 · 常见误区梳理 · 学习资源推荐与进阶路径
课程总结知识图谱
30
结业考核与项目答辩
综合项目展示 · 答辩要点 · 评分标准与课程反馈
结业考核项目答辩