01
运动学基础：坐标系与位姿描述
理解刚体在空间中的位置和姿态，掌握旋转矩阵、齐次变换矩阵的基本概念。
坐标系旋转矩阵
02
MATLAB机器人工具箱入门
安装Robotics Toolbox，熟悉Link、SerialLink等核心类，构建第一个机器人模型。
工具箱SerialLink
03
正运动学（FK）
基于DH参数法，使用fkine函数计算机器人末端位姿，理解关节空间到笛卡尔空间的映射。
DH参数fkine
04
逆运动学（IK）
使用ikine和ikcon函数求解逆解，讨论多解、奇异位形及求解策略。
ikine奇异位形
05
雅可比矩阵与速度运动学
推导雅可比矩阵，使用jacob0和jacobn函数，分析奇异性与可操作度。
雅可比可操作度
06
轨迹规划基础
关节空间与笛卡尔空间轨迹规划，使用jtraj和ctraj生成平滑轨迹。
jtrajctraj
07
动力学初步
使用rne和gravity函数计算关节力矩，理解拉格朗日动力学方程。
rne拉格朗日
08
Simulink与机器人仿真
搭建Simulink模型，结合MATLAB函数进行闭环控制仿真。
Simulink闭环控制
09
冗余自由度机器人
分析冗余特性，使用广义逆雅可比进行优化求解。
冗余广义逆
10
移动机器人运动学
差速驱动与阿克曼模型，使用MATLAB进行路径跟踪仿真。
差速驱动阿克曼
11
并联机器人运动学
Stewart平台的正逆解，使用数值方法求解。
Stewart数值解
12
视觉伺服控制
基于图像的视觉伺服（IBVS），结合MATLAB Vision Toolbox。
IBVS视觉
13
力控制与阻抗控制
理解力/位混合控制，使用MATLAB实现简单阻抗控制。
阻抗控制力位混合
14
优化算法在运动学中的应用
使用fmincon求解最优逆解，避免关节极限。
fmincon优化
15
蒙特卡洛方法在工作空间分析中的应用
随机采样法绘制机器人可达工作空间。
蒙特卡洛工作空间
16
碰撞检测与路径规划
使用RRT、PRM算法进行避障路径规划。
RRTPRM
17
ROS与MATLAB联合仿真
通过ROS Toolbox连接Gazebo进行协同仿真。
ROSGazebo
18
深度学习与运动学
使用神经网络拟合逆运动学映射。
神经网络IK
19
模型预测控制（MPC）在机器人中的应用
使用MPC Toolbox进行轨迹跟踪。
MPC轨迹跟踪
20
柔性关节机器人建模
考虑关节柔性，使用弹簧-阻尼模型。
柔性关节弹簧阻尼
21
水下机器人运动学
6自由度水下航行器建模与仿真。
水下机器人6-DOF
22
四足机器人步态规划
使用MATLAB生成 Trot、Walk 步态。
四足步态
23
双臂协作机器人
双臂协调运动学约束与规划。
双臂协调
24
连续体机器人运动学
基于分段常曲率假设的建模方法。
连续体常曲率
25
人形机器人运动学
ZMP稳定性分析与步态生成。
ZMP人形
26
运动学标定
使用最小二乘法进行DH参数标定。
标定最小二乘
27
实时运动学求解
使用MATLAB Coder生成C代码，部署到嵌入式平台。
Coder嵌入式
28
数字孪生与运动学
构建机器人数字孪生模型，进行实时数据同步。
数字孪生实时
29
多机器人协同运动学
多机器人系统运动学约束与协同控制。
多机器人协同
30
综合项目实战
从建模到控制，完成一个完整的机器人运动学与控制项目。
项目实战综合