第01章
机械臂概述
工业机器人发展史 · 直角坐标/SCARA/六轴/协作 · 焊接/搬运/装配/喷涂
基础应用场景
第02章
运动学基础
刚体位姿 · 旋转矩阵与齐次变换 · 欧拉角与四元数
数学坐标系
第03章
正运动学
D-H参数法 · 连杆坐标系 · 六轴正运动学方程推导
建模核心
第04章
逆运动学
解析法与数值法 · Pieper准则 · 腕部分离法求解
求解六轴
第05章
雅可比矩阵
速度运动学 · 雅可比构造 · 奇异性分析与规避
矩阵奇异
第06章
轨迹规划基础
关节/笛卡尔空间 · 梯形/S形速度规划
规划速度
第07章
插补算法
直线插补 · 圆弧插补 · B样条/NURBS样条插补
插补样条
第08章
动力学基础
牛顿-欧拉递推 · 拉格朗日法 · 动力学参数辨识
动力学建模
第09章
控制基础
PID原理 · 位置/速度/电流三环 · 前馈补偿
控制经典
第10章
先进控制算法
计算力矩 · 自适应控制 · 阻抗与导纳控制
现代力控
第11章
伺服系统
伺服电机选型 · 增量式/绝对式编码器 · 驱动器参数
硬件选型
第12章
减速器与传动
RV减速器 · 谐波减速器 · 同步带 · 传动间隙补偿
机械传动
第13章
传感器技术
关节扭矩/六维力 · 2D/3D视觉 · 激光雷达
感知视觉
第14章
末端执行器
气动/电动夹爪 · 真空吸盘 · 快换装置
工具夹持
第15章
通信协议
EtherCAT · CANopen · Modbus TCP/RTU · Profinet
总线实时
第16章
实时操作系统
RT-Linux · Xenomai · FreeRTOS在机器人控制中的应用
系统实时
第17章
主控硬件
ARM(STM32/IMX6) · x86工控机 · FPGA协处理
硬件架构
第18章
软件架构
分层架构 · 状态机设计 · 模块化编程
软件设计
第19章
仿真环境
ROS/Gazebo · CoppeliaSim(V-REP) · MATLAB Robotics Toolbox
仿真工具
第20章
标定技术
运动学标定(DH修正) · 工具/用户坐标系标定
标定精度
第21章
安全标准
ISO 10218 · ISO/TS 15066 · 急停与限位
安全标准
第22章
力控技术
恒力打磨 · 力位混合控制 · 拖动示教
力控装配
第23章
视觉引导
手眼标定(眼在手上/外) · 2D定位 · 3D抓取
视觉标定
第24章
多机协同
主从控制 · 速度障碍/人工势场避碰 · 任务调度
协同调度
第25章
移动操作臂
AGV/AMR集成 · 移动抓取 · SLAM导航
移动抓取
第26章
系统集成
PLC与机器人通信 · C#/Python上位机 · MES对接
集成上位机
第27章
调试与排故
故障码分析 · 振动抑制 · ISO 9283轨迹精度测试
调试维护
第28章
性能优化
路径平滑 · 时间最优轨迹 · 能耗优化
优化效率
第29章
行业案例1：汽车焊接
节拍计算 · 工位布局 · 离线编程
案例焊接
第30章
行业案例2：3C电子装配
视觉定位 · 力控装配 · 柔性供料
案例3C