机器人性能提升的动力学之路

组合课程，糅合知识，贴合实际，快速进阶

扫码咨询助教

上课方式：线下面授（上海）开课时间：9月15-16日（课程1） 9月17-18日（课程2）

课程升级，知识全面更新，
打造机器人性能提升的动力学之路

潘阳博士和桂凯博士强强联合，给我们带来全新力作。课程围绕国际最新的基于空间向量的动力学建模方法和柔性关节机器人的参数辨识及控制方法，全面更新运动学和动力学的理论知识和实际应用，让你在工作中更贴合实际的设计产品，改善自己的机器人力学性能，是机器人控制工作中的必修之课。

机器人运动学与动力学精讲

柔性生产、制造所带来的动力学模型的挑战

讲师：潘阳

上海新纪元机器人有限公司技术总监，上海交通大学博士，博士后，英国伯恩茅斯大学访问学者；多年从事步行机器人、并联机器人、特种机器人的研发，研究成果曾代表交大登上《Nature》和《MIT Technology Report》等国际顶尖期刊，研究具体内容为并联机器人机构设计、实时控制器、EtherCat总线控制、机器人动力学、机器人轨迹/步态规划等。
柔性关节机器人动力学、参数辨识与控制

关节柔性带来的挑战与机遇

讲师：桂凯

上海交通大学机器人研究所博士，研究方向包括机器人动力学与控制，柔顺控制，机器外骨骼及生机电一体化，专注于将动力学理论付诸于实践，有着丰富的仿真与实践经验。

循序渐进，从原理到案例，让你轻松掌握机器人动力学

动力学是机器人力控必不可少的技术，可以让机器人更柔顺，更灵活，更易用，更智能。而本课程从基础原理到大量经典案例，循序渐进，让你的动力学知识在机器人界更快的落地，学以致用，让机器人性能更进一步。

基于空间向量的机器人动力学进阶之路

柔性关节机器人进阶之路

理论与实践相结合，解除工程师的动力学应用烦恼

基于空间向量的机器人动力学

课程主要针对UR5机器人，详细介绍机器人动力学建模过程。具体解决以下9个问题：

1. 如何求出运动学模型

2. 如何求出串联机器人的速度雅可比

3. 如何求出每个杆件的速度

4. 如何求出任意机构的速度雅可比

5. 如何求出串联机器人加速度的输入输出关系

6. 如何求出每个杆件的加速度

7. 如何求出机器人动力学逆问题

8. 如何求出机器人动力学正问题

9. 如何求出机器人动力学的通用形式
柔性关节机器人

课程针对机器人关节柔性所带来的实际问题，搭建从动力学到控制的完整框架，带领大家如何将动力学理论更好地应用到实践中去。

完整的理论体系

1. 建立柔性关节机器人完整动力学模型；

2. 辨识动力学模型相关参数；

3. 应用动力学及辨识结果到实际机器人控制中；

4. 阐述动力学在位置控制与柔顺控制中的应用。

丰富的仿真及实验结果

1. 动力学模型、系统辨识有仿真与实验结果；

2. 位置、柔顺控制以仿真结果为主

机器人科技巨头都喜欢使用动力学

波士顿动力
ABB
Asimo
NAO
KUKA
UR

上完本课程后，可以获得哪些技能？

基于空间向量的机器人动力学：

1. 学到最新的动力学建模方法

2. 分析不同机构的动力学

3. 设计更可靠、轻便、快速的机构

4. 实现对机器人的最优控制
柔性关节机器人：

1. 掌握动力学建模以及参数辨识

2. 理清动力学与控制的理论架构

3. 深入了解动力学应用中的困难

4. 解决机器人系统中的实际问题

适合人群

适合机器人工程师、物理引擎开发工程师、机器人方向相关学生、兴趣爱好者等

技术储备要求

-具备一些线性代数、控制论、机器人学等相关基本知识

-对机器人动力学建模、辨识及控制有一定了解

课程大纲

机器人动力学与运动学精讲

数学模型的定义与分类

1. 机器人学科中的数学模型

2. 机器人动力学的应用

3. 机器人动力学的建模方法

4. 机器人动力学仿真软件

5. 机器人技术的发展与展望
1
力旋量与速度旋量

1. 刚体的运动

2. 刚体的力与力矩

3. 刚体的线速度与角速度

4. 螺旋与线性空间

5. 螺旋系

6. 内积空间与对偶空间
2
速度螺旋与运动学

1. 螺旋的坐标系转换

2. 速度螺旋与点速度的关系

3. 螺旋产生的运动

4. 串联机器人的正解

5. 串联机器人的速度雅可比

6. 求出机器人所有杆件的速度

7. 约束矩阵C
3
螺旋的微分

1. 向量与矩阵的微分

2. 空间加速度——速度螺旋的微分

3. 求出机器人所有杆件的空间加速度

4. 空间惯量

5. 基于旋量的力平衡方程
4
基于旋量的动力学方程

1. 通用动力学平衡方程

2. 动力学系统给的分类

3. 动力学方程无解的条件

4. 动力学方程的优化

5. UR5的动力学方程
5
从旋量到李群、李代数

1. 刚体平动与线性空间

2. 刚体转动的特点

3. 群论初步

4. 李群初步

5. 李代数初步
6

柔性关节机器人动力学、参数辨识与控制

柔性关节机器人

1. 柔性关节

2. SEA原理

3. 从位置控制到交互控制
1
柔性关节机器人动力学建模

1. 柔性关节机器人整体动力学模型

2. 机器人连杆动力学模型的四种形式

　2.1 基于拉格朗日方程的形式

　2.2 基于牛顿欧拉方程的形式

　2.3 基于参数分离的形式

　2.4 基于最小惯性参数的形式

3. 柔性关节动力学及关节摩擦力模型

4. 动力学模型的正问题与逆问题求解
2
柔性关节机器人动力学参数辨识

1. 连续系统与离散系统

2. 连杆动力学参数辨识

　2.1 最小二乘法

　2.2 速度和加速度的获取

　2.3 力矩的获取

3. 离线滤波与在线滤波

4. 采样频率，最优激励轨迹

5. 最小惯性参数集

6. 单自由度系统参数辨识

7. 六轴机器人参数辨识

8. 关节参数辨识
3
机器人振动分析与柔性关节机器人位置控制

1. 闭环控制

2. 动力学前馈控制

3. 柔性关节机器人位置控制解析

4. 机器人振动分析及抑制

5. 案例：iiwa机器人
4
碰撞检测优化与柔性关节

1. 碰撞检测的意义

2. 碰撞力检测

3. 碰撞力矩检测

4. 柔性关节碰撞优化：iiwa机器人
5
柔性关节机器人柔顺控制

1. 关节输出力矩估计

2. 关节输出力矩控制

3. 阻抗控制

4. 直接力控制

5. 案例：iiwa机器人
6

“早鸟”计划，抢先优惠

课程须知

-提前发放课程PPT，便于提前预习

-课后发放相关资料及代码，便于课程复习

-加入微信群，与讲师进行实时交流

- 赠送200个睿币，可用来购买线上课程

-成为睿慕课讲师（提供课程），可免费参加

单票（课程1或课程2）

早鸟票8月25日前

课程金额:

2200元

2人同行价2000元

3人及以上同行价1800元
中鸟票9月8日前

课程金额:

2400元

2人同行价2200元

3人及以上同行价2000元
晚鸟票9月15日前

课程金额:

2600元

2人同行价2400元

3人及以上同行价2200元

组合票（课程1+课程2）

早鸟票8月25日前

课程金额:

4000元

2人同行价3600元

3人及以上同行价3200元
中鸟票9月8日前

课程金额:

4400元

2人同行价4000元

3人及以上同行价3600元
晚鸟票9月17日前

课程金额:

4800元

2人同行价4400元

3人及以上同行价4000元

特别推出

与本课程结合，睿慕课首次推出3门、6天线下培训课程，打包学习，收获更多，优惠更多哦！

课程名称	开课时间	讲师
《机器人运动学与动力学精讲》	9月15-16日	潘　阳 GQY技术总监、上海交大博士/博士后
《柔性关节机器人动力学、参数辨识与控制》	9月17-18日	桂　凯上海交大博士
《轨迹规划和插补算法》	9月19-20日	郎言书中国科学院大学博士

早鸟计划，抢先优惠

组合方式	时间	1人同行	2人同行	3人及以上同行
单票	早鸟票（8月25日前）	2200	2000	1800
	中鸟票（9月08日前）	2400	2200	2000
	晚鸟票（9月15日前）	2600	2400	2200
2联票	早鸟票（8月25日前）	4000	3600	3200
	中鸟票（9月08日前）	4400	4000	3600
	晚鸟票（9月15日前）	4800	4400	4000
3联票	早鸟票（8月25日前）	5600	5200	4600
	中鸟票（9月08日前）	6200	5600	5200
	晚鸟票（9月15日前）	6800	6200	5600

扫码咨询助教

课程答疑

请问一下，导师可以进行定期答疑吗？

所有报名此课程的人，助教会把大家拉到讲师的微信群中。每个月固定一个时间，讲师会进行集中答疑，大家可以在群里进一步沟通探讨。

缴纳费用后可以退款吗？

由于我们是小班授课，每期课程人数有限制并且都是提前报名付费，缴费之后就意味着课程名额已被占据不能再安排其他同学来学习了，所以请在大家在报名付费的时候合理安排好时间，一旦缴费，课程费用概不退回。

课程可以开发票吗？

可以开增值税普通发票。