01
运动控制概述
什么是运动控制 · 系统组成 · 轨迹规划与插补定义
基础概念
02
坐标系与运动学基础
关节坐标系 · 笛卡尔坐标系 · 齐次变换矩阵
坐标变换
03
轨迹规划基本概念
路径与轨迹区别 · 运动学约束 · 动力学约束
约束规划
04
梯形速度规划
梯形速度曲线数学模型 · 加速/匀速/减速阶段计算
速度梯形
05
S形速度规划
7段式结构 · 加加速度约束 · 平滑性分析
S曲线jerk
06
多项式插值
三次/五次多项式插值 · 高阶多项式应用
插值多项式
07
B样条曲线基础
B样条定义 · 控制点与节点向量 · 均匀/非均匀
样条曲线
08
NURBS曲线插补
NURBS原理 · 权因子影响 · 插补点计算
NURBS插补
09
直线插补算法
DDA直线插补 · 逐点比较法 · 数字积分法
直线插补
10
圆弧插补算法
逐点比较法圆弧 · 时间分割法 · 角度增量法
圆弧插补
11
空间直线与圆弧插补
三维空间直线插补 · 空间圆弧参数化
3D空间
12
连续轨迹过渡
拐角过渡策略 · 圆弧过渡 · 样条过渡
过渡连续
13
前瞻控制
前瞻距离计算 · 速度前瞻 · 加速度前瞻
前瞻速度
14
速度规划中的约束处理
最大速度/加速度/加加速度约束
约束限幅
15
时间最优轨迹规划
时间最优数学描述 · 数值解法
最优时间
16
能量最优轨迹规划
能量消耗模型 · 优化目标函数 · 求解方法
节能优化
17
jerk连续轨迹规划
jerk约束重要性 · jerk连续S形 · 连续多项式
jerk平滑
18
实时插补系统架构
插补周期 · 前向差分 · 实时性要求
实时架构
19
多轴同步控制
电子齿轮 · 电子凸轮 · 主从同步
同步多轴
20
误差补偿与精度分析
轮廓误差 · 跟随误差 · 误差补偿策略
精度补偿
21
机器人轨迹规划
关节空间轨迹 · 笛卡尔空间轨迹 · 奇异点处理
机器人奇异点
22
CNC加工轨迹规划
G代码解析 · 刀具半径补偿 · 加减速控制
CNC加工
23
视觉引导轨迹规划
视觉定位 · 动态轨迹调整 · 抓取轨迹
视觉引导
24
避障轨迹规划
人工势场法 · RRT算法 · A*算法应用
避障路径
25
轨迹平滑滤波
低通滤波 · 卡尔曼滤波 · 滑动平均滤波
滤波平滑
26
轨迹插补的数值稳定性
数值误差来源 · 误差累积控制 · 方法选择
数值稳定
27
硬件实现与FPGA加速
FPGA插补应用 · 并行计算 · 流水线设计
FPGA硬件
28
轨迹规划仿真与测试
MATLAB/Simulink · Python仿真 · 硬件在环
仿真测试
29
工业应用案例分析
数控机床 · 焊接机器人 · 3D打印案例
案例工业
30
前沿趋势与未来展望
AI轨迹规划 · 数字孪生 · 云端运动控制
前沿AI