现代机器人学

《现代机器人学》课程系统性地讲解了机器人学中的核心理论与应用技术，内容涵盖从基础运动学到高级控制算法的完整知识体系。课程分为以下模块：

1. 运动学基础与构型空间
课程以运动学概述为起点，深入探讨构型空间（Configuration Space）的概念及其在机器人运动规划中的应用（课时1-5），为后续学习奠定理论基础。

2. 抓取分析与刚体运动
通过平面抓取（课时6-11）与空间抓取（课时12-13）的案例分析，结合刚体运动（课时14）、旋转表示（欧拉角与指数表示，课时15-24）及齐次变换（课时25），详细解析机器人末端执行器的位姿建模与操作原理。

3. 正运动学与螺旋理论
以指数积公式（Product of Exponentials）为核心（课时32-36），结合螺旋运动（Screw Motion，课时29-31），阐述多自由度机器人正运动学的建模方法，强化理论与实际机械臂设计的联系。

4. 速度运动学与静力学
从线速度、角速度到空间速度（课时37-45），系统推导雅可比矩阵及其在速度控制和静力学分析中的应用（课时46-50），并探讨冗余机器人的逆运动学求解策略（课时51-55）。

5. 并联机构与奇点分析
以3XRPR平面并联机构为例（课时56-58），分析并联机构的速度运动学、静力学特性及奇点问题（课时59），拓展对复杂机械系统的理解。

6. 机器人控制基础
最后聚焦经典控制方法，详解PID控制在机器人关节控制中的应用（课时60-64），包括独立关节PD控制、系统稳定性分析与参数整定，连接理论到实际控制实现。

• 课时1：概述kinematics (29分29秒)

• 课时2：概述velocity planning and control (25分4秒)

• 课时3：构型空间configuration space01 (39分34秒)

• 课时4：构型空间configuration space02 (14分44秒)

• 课时5：构型空间configuration space03 (15分3秒)

• 课时6：平面抓取planar grasps01 (18分39秒)

• 课时7：平面抓取planar grasps02 (22分17秒)

• 课时8：平面抓取planar grasps03 (35分55秒)

• 课时9：平面抓取planar grasps04 (22分30秒)

• 课时10：平面抓取planar grasps05 (28分10秒)

• 课时11：平面抓取planar grasps06 (21分55秒)

• 课时12：空间抓取spatial grasps01 (28分42秒)

• 课时13：空间抓取spatial grasps02 (8分52秒)

• 课时14：刚体运动Rigid Body Motion (36分21秒)

• 课时15：旋转与欧拉角Rotation and Eular Angles01 (21分36秒)

• 课时16：旋转与欧拉角Rotation and Eular Angles02 (27分31秒)

• 课时17：旋转与欧拉角Rotation and Eular Angles03 (41分9秒)

• 课时18：旋转的指数表示Exponential representation 01 (25分33秒)

• 课时19：旋转的指数表示Exponential representation 02 (20分34秒)

• 课时20：旋转的指数表示Exponential representation 03 (26分30秒)

• 课时21：旋转的指数表示Exponential representation 04 (22分54秒)

• 课时22：旋转的指数表示Exponential representation 05 (10分39秒)

• 课时23：旋转的指数表示Exponential representation 06 (9分17秒)

• 课时24：旋转的指数表示Exponential representation 07 (41分15秒)

• 课时25：刚体旋转与齐次变换hemogeneous transform (12分0秒)

• 课时26：刚体运动复习 (14分4秒)

• 课时27：正运动学 Forward Kinematics01 (40分32秒)

• 课时28：正运动学 Forward Kinematics02 (36分57秒)

• 课时29：正运动学Screw motion01 (21分43秒)

• 课时30：正运动学Screw motion02 (16分56秒)

• 课时31：正运动学Screw motion03 (10分0秒)

• 课时32：正运动学指数积公式exp product 01 (35分47秒)

• 课时33： 正运动学指数积公式exp product 02 (15分50秒)

• 课时34：正运动学指数积公式exp product 03 (31分26秒)

• 课时35：正运动学指数积公式exp product 04 (22分49秒)

• 课时36：正运动学指数积公式exp product 05 (31分5秒)

• 课时37：速度运动学linear and angular vel01 (26分16秒)

• 课时38：速度运动学linear and angular vel02 (22分1秒)

• 课时39：速度运动学spatial velocity01 (22分55秒)

• 课时40：速度运动学spatial velocity02 (19分20秒)

• 课时41：速度运动学03 (30分26秒)

• 课时42：速度运动学04 (19分42秒)

• 课时43：速度运动学05 (8分11秒)

• 课时44：速度运动学06 (23分34秒)

• 课时45：速度运动学07 (9分41秒)

• 课时46：review of jacobian (9分55秒)

• 课时47：statics of open chain (35分4秒)

• 课时48：static analysis and the virtual work principle (26分23秒)

• 课时49：manipulability and ellipsoid (3分36秒)

• 课时50：manipulability analysis and classic optimization (27分7秒)

• 课时51：introduction to inverse kin (19分46秒)

• 课时52：preliminary of inverse kin (8分12秒)

• 课时53：inverse kinematics of 6 dof robot (21分7秒)

• 课时54：numerical method for inverse kinematics (23分49秒)

• 课时55：inverse of redundant robot (15分41秒)

• 课时56：Analysis of 3XRPR Planar Parallel mechanism (40分13秒)

• 课时57：velocity kin and statics of parallel mechanism (35分10秒)

• 课时58：velocity kin and statics of SGP (14分20秒)

• 课时59：singularity analysis (15分47秒)

• 课时60：Basics of robot control (21分8秒)

• 课时61：PID control for MSD system (30分36秒)

• 课时62：independent joint PD control (9分21秒)

• 课时63：review PD control (19分9秒)

• 课时64：PID control (19分27秒)