01
力位混合控制概述
什么是力位混合控制 · 为什么需要 · 应用场景：打磨、装配、拖动示教
概念场景
02
控制理论基础回顾
位置/力控制原理 · 阻抗控制 · 导纳控制简介
理论阻抗
03
力位混合控制核心思想
任务空间分解 · 自然/人工约束 · 选择矩阵 S 与 S'
核心矩阵
04
坐标系与变换
基础/工具/传感器坐标系 · 坐标变换矩阵
坐标系变换
05
力传感器基础
六维力传感器原理 · 选型 · 标定解耦 · 数据滤波
传感器滤波
06
编程环境搭建
Ubuntu + ROS2 Humble · C++/Python · Eigen & Pinocchio
环境ROS2
07
ROS2基础
节点/话题 · 服务/动作 · TF2 · ros2_control框架
ROS2通信
08
机器人运动学基础
正/逆运动学 · 雅可比矩阵 · 奇异点分析
运动学雅可比
09
动力学基础
拉格朗日方程 · M/C/G矩阵 · 摩擦力补偿
动力学补偿
10
阻抗控制实现
弹簧-质量-阻尼模型 · 参数设计 · 位置基阻抗代码
阻抗代码
11
导纳控制实现
导纳原理 · 力-位置转换 · 力基导纳代码
导纳力控
12
力位混合控制算法推导
任务空间分解数学 · 选择矩阵 · 内环位置+外环力
算法推导
13
力位混合控制仿真(一)
Gazebo仿真环境 · URDF模型 · ros2_control配置
仿真Gazebo
14
力位混合控制仿真(二)
控制节点编写 · 选择矩阵设置 · 力/位置跟踪调试
仿真调试
15
力传感器数据读取
ROS2驱动节点 · 数据发布 · 奇异值剔除 · 滑动窗口滤波
传感器驱动
16
力/力矩信号处理
重力/惯性力补偿 · 工具重力辨识 · 零点漂移处理
信号补偿
17
接触检测与安全策略
接触力阈值 · 碰撞检测 · 紧急停止 · 力限幅保护
安全碰撞
18
恒力打磨应用(一)
打磨工艺分析 · 力控参数整定 · 轨迹与力控融合
打磨恒力
19
恒力打磨应用(二)
实机调试 · 常见问题(震颤/过冲) · 效果评估
打磨调试
20
精密装配应用
柔顺装配策略 · 搜孔算法 · 力位混合切换逻辑
装配柔顺
21
拖动示教应用
零力控制 · 重力补偿拖动 · 轨迹记录与复现
示教拖动
22
多轴协调控制
多机器人协同力控 · 主从控制 · 力/位同步策略
多轴协同
23
高级话题
变阻抗控制 · 自适应力控 · 学习助力控(RL/ILC)
进阶学习
24
性能评估指标
力/位置跟踪误差 · 接触稳定性 · 鲁棒性测试
评估指标
25
调试与排错
常见错误代码 · 日志系统 · 数据可视化(PlotJuggler)
调试可视化
26
安全规范与标准
ISO 10218 · ISO/TS 15066 · 力控安全设计 · 风险评估
安全标准
27
项目实战(一)
需求分析 · 系统架构 · 模块划分 · 接口定义
实战架构
28
项目实战(二)
代码实现 · 单元测试 · 集成测试 · 系统联调
实战测试
29
项目实战(三)
性能优化 · 参数调优 · 现场部署 · 验收测试
实战部署
30
总结与展望
课程回顾 · 前沿趋势(遥操作/人机协作) · 学习路径推荐
总结趋势