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本课程属于：045-视觉定位与机械臂协同控制 AI视觉与工业视觉 · 共 20 门相关课程，组合学习更完整。
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基于视觉的机械臂抓取位姿解算

共计 30 章节
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01
课程导论与视觉抓取概述
什么是视觉抓取 · 应用场景（工业/物流/服务） · 课程整体技术栈与学习路径
课程导论视觉抓取概述
02
机械臂运动学基础（上）
刚体变换与齐次坐标 · 旋转矩阵与欧拉角 · 四元数基础
机械臂运动学基础刚体变换
03
机械臂运动学基础（下）
正运动学（DH参数法） · 逆运动学求解思路 · 典型6轴臂的构型分析
机械臂运动学基础DH
04
相机成像与标定
针孔相机模型 · 内参/外参/畸变参数 · 张正友标定法实操
相机成像标定
05
手眼标定
眼在手上（Eye-in-Hand）与… · AX=XB求解 · 标定流程与精度验证
手眼标定Eye-in-Hand
06
2D视觉抓取基础
图像预处理（滤波/阈值/边缘） · 轮廓检测与矩形拟合 · 平面抓取点计算
2D视觉抓取基础图像预处理
07
特征点匹配与目标识别
SIFT/SURF/ORB特征提取 · 特征匹配与单应性矩阵 · 基于模板匹配的定位
特征点匹配目标识别
08
深度相机与点云获取
RGB-D相机原理（结构光/ToF/… · 点云数据格式 · Open3D基础操作
深度相机点云获取
09
点云预处理
体素滤波降采样 · 统计滤波去噪 · 点云法向量与曲率估计
点云预处理体素滤波降采样
10
点云分割与聚类
平面分割（RANSAC） · 欧式聚类 · 区域生长分割
点云分割聚类
11
3D目标检测与位姿估计（上）
基于PointNet++的3D检测 · 6D位姿估计问题定义
3D目标检测位姿估计
12
3D目标检测与位姿估计（下）
基于对应点（PnP/ICP）的位姿求… · 实例：YOLO+ICP抓取
3D目标检测位姿估计
13
抓取姿态表示
抓取矩形（Grasp Rectang… · 抓取六维位姿 · 抓取质量度量（力封闭/形封闭）
抓取姿态表示Grasp
14
经典抓取规划算法
基于几何的抓取点生成（GraspIt… · 基于分析的抓取规划
经典抓取规划算法GraspIt
15
基于学习的抓取检测（上）
GG-CNN（生成式抓取CNN） · 抓取热力图与角度回归
基于学习的抓取检…GG-CNN
16
基于学习的抓取检测（下）
GraspNet-1Billion数… · DoF抓取检测网络
基于学习的抓取检…GraspNet-1Bi…
17
抓取执行与轨迹规划
抓取前/后轨迹规划（MoveIt） · 避障与奇异点规避 · 力控与柔顺抓取
抓取执行轨迹规划
18
视觉伺服控制
基于位置的视觉伺服（PBVS） · 基于图像的视觉伺服（IBVS） · 混合方法
视觉伺服控制PBVS
19
仿真环境搭建
CoppeliaSim/Gazebo… · ROS集成 · 仿真中的视觉传感器配置
仿真环境搭建CoppeliaSim/…
20
ROS与视觉抓取系统集成
ROS节点通信机制 · ActionLib抓取状态机 · TF坐标树管理
ROS视觉抓取系统集成
21
抓取数据集与评估指标
Jacquard/OCID-Gras… · 抓取成功率/覆盖率/精度评估
抓取数据集评估指标
22
多模态融合抓取
视觉+触觉融合 · 视觉+力觉融合 · 多传感器标定与同步
多模态融合抓取视觉+触觉融合
23
动态抓取与移动抓取
传送带上的动态抓取 · 移动机械臂（AGV+臂）的视觉抓取
动态抓取移动抓取
24
抓取中的不确定性处理
概率图模型 · 贝叶斯更新抓取置信度 · 主动视觉与Next-Best-Vie…
抓取不确定性处理
25
抓取系统部署与优化
模型量化与TensorRT加速 · ROS2实时性优化 · 边缘端部署
抓取系统部署优化
26
案例实战（一）
基于2D视觉的平面物体抓取（从相机标…
案例实战基于2D视觉的平…
27
案例实战（二）
基于3D点云的散乱堆叠物体抓取（实例…
案例实战基于3D点云的散…
28
案例实战（三）
基于深度学习的未知物体抓取（Gras…
案例实战Gras
29
前沿进展与趋势
大模型与视觉抓取（RT-2/PaLM… · 灵巧手抓取 · 具身智能
前沿进展趋势
30
课程总结与项目答辩指导
知识体系回顾 · 常见问题与避坑 · 项目选题与展示建议
课程总结项目答辩指导