第1章
刚体动力学概述
什么是刚体动力学 · 工程应用场景（机器人、车辆、航空航天） · 课程目标与学习路径
基础导论
第2章
刚体运动学基础
坐标系与参考系 · 位置、速度、加速度的表示 · 欧拉角与旋转矩阵
运动学坐标变换
第3章
刚体动力学基础
牛顿-欧拉方程 · 动量与动量矩 · 惯性张量与质量属性
动力学牛顿-欧拉
第4章
多体系统建模方法
拓扑结构分析 · 铰链与约束类型 · 自由度计算
多体拓扑
第5章
拉格朗日方程法
广义坐标与广义力 · 拉格朗日方程的推导 · 保守系统与非保守系统
分析力学拉格朗日
第6章
牛顿-欧拉递推法
前向递推（速度与加速度） · 后向递推（力与力矩） · 计算效率分析
递推算法
第7章
虚拟样机技术
什么是虚拟样机 · ADAMS/Simpack等软件简介 · 仿真流程概览
虚拟样机软件
第8章
坐标变换与齐次变换
齐次坐标 · 变换矩阵的连乘 · 正向运动学计算
变换矩阵运动学
第9章
雅可比矩阵与速度分析
雅可比矩阵的定义 · 速度映射 · 奇异性分析
雅可比速度
第10章
动力学逆问题
已知运动求力 · 机器人关节力矩计算 · 应用场景
逆问题力矩
第11章
动力学正问题
已知力求运动 · 数值积分方法（欧拉法、龙格-库塔法）
正问题数值积分
第12章
约束动力学建模
完整约束与非完整约束 · 约束方程的建立 · 拉格朗日乘子法
约束乘子法
第13章
柔性体动力学简介
柔性体与刚体的区别 · 模态叠加法 · 浮动坐标系法
柔性体模态
第14章
接触与碰撞动力学
接触力模型（Hertz模型、Kelvin-Voigt模型） · 碰撞恢复系数
接触碰撞
第15章
摩擦模型
库仑摩擦模型 · Stribeck效应 · 静摩擦与动摩擦的仿真处理
摩擦Stribeck
第16章
数值积分与稳定性
显式与隐式积分 · 步长选择 · 数值稳定性分析
数值方法稳定性
第17章
仿真软件实践（一）
MATLAB/Simulink环境搭建 · Simscape Multibody入门
MATLABSimscape
第18章
仿真软件实践（二）
ADAMS基本操作 · 模型导入与约束添加
ADAMS实践
第19章
仿真软件实践（三）
Python动力学仿真库（PyDy、SymPy）的使用
PythonPyDy
第20章
模型验证与标定
仿真与实验对比 · 参数辨识 · 灵敏度分析
验证标定
第21章
实时仿真与硬件在环
实时仿真要求 · HIL系统架构 · dSPACE与NI工具
实时HIL
第22章
车辆动力学建模
自行车模型 · 魔术公式轮胎模型 · 悬架系统建模
车辆轮胎
第23章
机器人动力学建模
串联机器人动力学 · 并联机器人动力学 · 动力学参数辨识
机器人辨识
第24章
航空航天动力学建模
卫星姿态动力学 · 多体展开机构 · 空间机械臂
航空航天卫星
第25章
生物力学中的刚体建模
人体骨骼模型 · 步态分析 · 运动捕捉数据驱动
生物力学步态
第26章
多体系统数值求解器
求解器类型（ODE/DAE） · 稀疏矩阵技术 · 事件检测
求解器DAE
第27章
计算效率优化
递归算法 · 并行计算 · 模型降阶
优化并行
第28章
不确定性量化
蒙特卡洛方法 · 多项式混沌展开 · 鲁棒性设计
不确定性鲁棒
第29章
刚体动力学与控制系统联合仿真
联合仿真接口 · co-simulation技术 · 实时数据交换
联合仿真控制
第30章
综合案例实战
六自由度工业机器人动力学建模与仿真全流程
实战六轴