01
柔顺控制概述
什么是柔顺控制 · 被动柔顺与主动柔顺的区别 · 在精密装配中的应用价值
概念基础
02
力与位置的关系
阻抗控制基本原理 · 导纳控制基本原理 · 力位混合控制框架
核心理论控制
03
机器人运动学基础
齐次变换矩阵 · 正/逆运动学 · 雅可比矩阵与力映射
数学运动学
04
力传感器与信号处理
六维力/力矩传感器选型 · 信号滤波去噪 · 重力补偿与零偏校准
硬件传感
05
阻抗控制参数整定
刚度·阻尼·惯量物理意义 · 参数对装配性能影响 · 整定方法与经验法则
调参实践
06
导纳控制实现
导纳控制器离散化实现 · 位置修正量计算 · 与位置控制器接口设计
实现算法
07
力位混合控制
自然约束与人工约束 · 选择矩阵设计 · 任务空间分解与切换逻辑
混合控制进阶
08
装配策略设计
孔轴装配几何分析 · 搜索策略(螺旋/摆动) · 插入阶段力控策略
策略装配
09
接触状态估计
接触力建模 · 接触点位置估计 · 基于力信息的装配状态识别
估计状态
10
柔顺控制仿真环境搭建
基于MATLAB/Simulink仿真框架 · 机器人模型导入 · 力传感器仿真
仿真环境
11
阻抗控制仿真实验
一维/三维空间阻抗控制仿真 · 参数变化对响应的影响分析
仿真阻抗
12
导纳控制仿真实验
导纳控制器频域分析 · 离散化误差分析 · 仿真与实物对比
仿真导纳
13
装配过程仿真
孔轴装配动力学仿真 · 卡阻与楔紧现象复现 · 装配力曲线分析
装配动力学
14
机器人操作系统(ROS)基础
ROS架构与通信机制 · MoveIt!运动规划框架 · ROS Control接口
ROS基础
15
ROS下的力传感器驱动
力传感器ROS驱动开发 · 数据发布与订阅 · rviz可视化
驱动ROS
16
ROS下的柔顺控制实现
基于ROS的阻抗/导纳控制节点开发 · 参数动态配置
ROS控制
17
真实机器人实验平台搭建
机器人选型与配置 · 末端执行器设计 · 力传感器安装与标定
硬件实验
18
重力补偿算法实现
基于运动学的重力矩计算 · 在线重力补偿 · 实验验证
补偿算法
19
零力拖动示教
基于力传感器的零力控制 · 拖动示教轨迹记录 · 轨迹复现与平滑
示教拖动
20
精密装配实验
典型轴孔装配实验流程 · 装配成功率统计 · 失败案例分析
实验精密
21
柔顺控制参数自适应
基于力反馈的参数在线调整 · 模糊逻辑整定 · 学习-based方法简介
自适应智能
22
多轴协同装配
双臂机器人装配策略 · 力/位协同控制 · 主从式与对称式控制
协同双臂
23
柔顺控制中的安全策略
碰撞检测与响应 · 力矩限制与软限位 · 紧急停止逻辑设计
安全保护
24
柔顺控制性能评价
装配时间 · 峰值接触力 · 成功率 · 重复定位精度等指标
评价指标
25
工业应用案例分析
汽车零部件 · 电子元器件插装 · 航空航天精密装配案例
工业案例
26
柔顺控制前沿技术
变阻抗控制 · 学习型柔顺控制 · 基于视觉-力融合的装配
前沿融合
27
柔顺控制常见问题与调试
振荡问题分析与解决 · 力控精度不足改进 · 装配失败调试流程
调试排错
28
柔顺控制软件框架设计
模块化软件架构 · 状态机设计 · 日志与数据记录系统
软件架构
29
柔顺控制硬件系统集成
控制系统硬件选型 · 实时系统配置 · 通信总线与延迟分析
硬件集成
30
课程总结与项目实战
综合项目需求分析 · 系统设计与实现 · 测试与优化 · 课程回顾与展望
实战总结