您的位置：EEWORLD大学堂 / 机器人 / 现代机器人学 / 旋转的指数表示Exponential representation 03

《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。