力反馈控制核心原理精讲
📚 共计 30 章节
01
力反馈技术概述
什么是力反馈 · 发展历程 · 核心应用场景（医疗/工业/游戏）
概念
应用
02
力反馈系统架构
感知层 · 控制层 · 执行层 · 信号流
系统
架构
03
触觉与力觉的生理基础
人体触觉感知 · 力觉阈值 · 感知带宽
生理
感知
04
力反馈执行器基础
直流电机 · 步进电机 · 音圈电机 · 气动/液压执行器
执行器
电机
05
力传感器选型与原理
应变片式 · 压电式 · 电容式 · 信号调理电路
传感器
选型
06
位置与速度检测
编码器（增量/绝对） · 霍尔传感器 · 电位计
检测
编码器
07
信号采集与滤波
采样定理 · 抗混叠滤波 · 低通滤波 · 卡尔曼滤波入门
滤波
信号
08
PID控制基础
比例·积分·微分 · Ziegler-Nichols整定
控制
PID
09
力反馈中的PID控制
力控与位控区别 · 力/位混合控制策略
力控
混合
10
阻抗控制原理
阻抗模型 · 目标参数设计 · 稳定性分析
阻抗
稳定性
11
导纳控制原理
导纳模型 · 与阻抗控制对偶 · 应用场景
导纳
对偶
12
力反馈系统的稳定性
无源性理论 · 虚拟阻尼 · 时延影响
稳定性
无源性
13
二端口网络理论
力反馈网络模型 · 稳定性判据
网络
判据
14
虚拟环境建模
弹簧-阻尼 · 库仑摩擦 · Karnopp摩擦模型
建模
摩擦
15
碰撞检测与响应
AABB包围盒 · GJK算法 · 碰撞力计算
碰撞
检测
16
触觉渲染算法
基于点/射线/体渲染 · 纹理触觉渲染
渲染
触觉
17
力反馈设备的运动学
正/逆运动学 · 雅可比矩阵 · 奇异性分析
运动学
雅可比
18
力反馈设备的动力学
拉格朗日方程 · 牛顿-欧拉法 · 参数辨识
动力学
辨识
19
重力补偿与摩擦补偿
静态/动态重力补偿 · LuGre摩擦模型补偿
补偿
摩擦
20
力反馈控制中的时延问题
时延来源 · Smith预估器 · 时延补偿策略
时延
补偿
21
双边遥操作控制
位置-位置 · 力-位置 · 四通道架构
遥操作
双边
22
多自由度力反馈控制
解耦控制 · 任务空间与关节空间控制
多自由度
解耦
23
力反馈系统的硬件接口
PCIe/以太网/USB · 实时操作系统(RTOS)选型
接口
RTOS
24
力反馈控制软件框架
CHAI3D · H3D · OpenHaptics 使用与对比
软件
框架
25
力反馈系统的标定
传感器标定 · 执行器标定 · 系统级标定
标定
校准
26
力反馈系统的性能指标
最大连续力 · 峰值力 · 位置分辨率 · 更新率
性能
指标
27
安全性与人机交互
力/速度限制 · 急停机制 · 电气安全标准
安全
人机
28
力反馈在医疗手术机器人中
达芬奇系统 · 触觉反馈在微创手术中的价值
医疗
手术
29
力反馈在工业装配中
虚拟装配 · 远程操作 · 力辅助装配
工业
装配
30
力反馈在VR/游戏中
触觉手套 · 游戏手柄力反馈 · 未来趋势
VR
游戏