《机器人理论基础》课程教学大纲（本科）.pdfVIP

机器人理论基础 一、课程基本情况 【课程代码】1131129008 【学时数】48 （讲课：48 学时 实验： 0 学时 实践：0 学时） 【学分数】3 【适用专业】机器人工程 【开课学院】机器人学院 【课程类型】专业核心课程 【建议修读学期】学期 【建议教材】（美）Jon J.Craig 著. 机器人学导论（原书第 3 版）. 贠超等 译. 机械工业,2006. 【先修课程】线性代数、高等数学、机器人机械工程基础、控制工程基础、 tlab 编程 二、课程简介 机器人学是一门高度交叉的前沿学科，机器人技术是集数学、力学、机械学、 计算机科学与技术、控制科学与工程、信息工程、人工智能等多学科知识之大成， 是一项综合性很强的新技术。这门课程是机器人专业的专业核心课程。通过该课 程的学习，掌握机器人技术的运动学、动力学、运动规划及控制系统等理论知识， 为机器人的设计、制造及应用奠定基础。 三、课程教学目标 通过本课程的学习，使学生达到以下基本要求： 1．掌握机器人的特点、结构与分类、性能指标；（对应培养要求（3）） 2．掌握机器人运动方程的表示及运动方程的求解方法；（对应培养要求 （3）） 3．理解机器人雅可比矩阵的意义，学会构造方法与应用；（对应培养要求 （3）） 4．初步掌握机器人动力学建模及应用；（对应培养要求（3）） 5．初步掌握机器人的轨迹规划和路径规划；（对应培养要求（3）） 6．了解机器人操作系统（ROS）的基本工作原理、常用工具包、应用；（对 应培养要求（4）） 7．了解机器人学的未来发展趋势。（对应培养要求（4）） 四、课程教学内容、学时分配和具体安排 （一）教学内容及学时分配 章 总学 学时 对应课 内容 节 时 讲课 实验 实践 程目标 一 绪论 2 2 1 二 数学基础 10 10 2 矩阵的基本知识 2 位姿描述和齐次变换 2 刚姿描述、坐标变换 2 齐次坐标、齐次变换 2 欧拉角、RPY 角 2 四 机器人运动学 26 22 4 2 连杆参数和连杆坐标系 2 连杆变换和运动学方程 2 机器人逆运动学求解中的难题 4 （奇异性、多解选择等） 常见机器人的运动学建模 6 2 机器人精度测试与标定 8 2 五 轨迹规划与路径规划 10 6 4 5