ROBOTIC MANIPULATION

机器人操作

从感知到行动，理解机器人如何完成一次操作任务。围绕 Pick-and-Place，学习空间描述、运动规划、抓取与控制，建立完整的系统视角。

授课教师：李文朔   /   9 周课程   /   当前资料：第 1–2 周

课程资料

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01

导论：机器人如何完成一次操作任务

通过抓取与放置任务，认识感知、规划、控制和执行反馈，了解课程目标与机器人操作系统的组成。

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第一周 · 45 页 · PDF 4.6 MB
02

坐标系与正运动学

坐标系与旋转矩阵、齐次变换和坐标链，平面 1R / 2R 机械臂与串联机械臂的正运动学。配套 18 个 MATLAB 示例，包含 UR5e 及腕部相机坐标链。

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第二周 · 47 页 · PDF 11.0 MB · 程序 ZIP 18 KB

运行课堂程序

第二周配套 MATLAB 示例

开始之前

程序面向 MATLAB R2025a。示例 01–15、18 仅需基础 MATLAB；示例 16–17 使用 UR5e 模型，需要 Robotics System Toolbox。

  1. 下载并解压 MATLAB 程序包。
  2. 将 MATLAB 的 Current Folder 切换到 robotics_week2_matlab 文件夹。
  3. 运行环境检查，再选择单个示例或依次运行全部示例。
setup_check
% 示例：相机、世界与基座之间的坐标转换
demo09_coordinate_chain_camera_base
% 或依次运行全部课堂示例
run_all_demos

程序包内的 README.md 提供环境与记号说明，LECTURE_MAP.md 列出课件页码和脚本的对应关系。角度使用弧度，长度默认使用米。

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教学安排

依据第一周课程大纲，后续资料随授课进度更新。

第 1 周导论与操作任务
第 2 周坐标系与正运动学
第 3 周逆运动学与 Jacobian
第 4 周运动规划与避障
第 5 周抓取与接触
第 6 周感知与位姿估计
第 7 周力控制与柔顺操作
第 8 周Pick-and-Place 系统闭环
第 9 周前沿方向与课程总结