课程信息

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本課程主要在學習機械手臂在分析面的運動學和軌跡規劃。
學習目標：
1.瞭解物體在空間中運動的描述方式
2.瞭解多關節機械手臂的順逆運動學
3.瞭解運動軌跡的規劃方式。

100% 在线

立即开始，按照自己的计划学习。

可灵活调整截止日期

根据您的日程表重置截止日期。

初级

完成时间大约为36 小时

建议：7 hours/week...

中文（繁体）

字幕：中文（繁体）

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教学大纲 - 您将从这门课程中学到什么

周

1

周 1

完成时间为 2 小时

物體在空間運動之描述 (一)

1.描述一個剛體在空間中3個自由度的移動狀態 2.瞭解描述空間中轉動的旋轉矩陣（Rotation matrix）的運算和使用方法

完成时间为 2 小时

7 个视频（总计 72 分钟）, 4 个阅读材料, 2 个测验

7 个视频

機器人學導論13分钟

1-1_導論6分钟

1-2_移動3分钟

1-3_轉動9分钟

1-4_Rotation Matrix 114分钟

1-4_Rotation Matrix 29分钟

1-4_Rotation Matrix 313分钟

4 个阅读材料

【製作團隊】10分钟

數學輔助軟體: Matlab10分钟

邀請您花 4 mins 寫下你對這堂課的看法（Pre-Survey）10分钟

參考書籍/課程投影片10分钟

2 个练习

多答案題目輸入方法4分钟

Quiz 116分钟

周

2

周 2

完成时间为 2 小时

物體在空間運動之描述 (二)

1.瞭解Fixed angles和Euler angles的運算和使用方法 2.瞭解可描述移動和轉動的transformation matrix的運算和使用方法

完成时间为 2 小时

9 个视频（总计 89 分钟）, 1 个阅读材料, 1 个测验

9 个视频

2-1_Rotation Matrix與轉角5分钟

2-2_Fixed Angles 19分钟

2-2_Fixed Angles 26分钟

2-3_Euler Angles 19分钟

2-3_Euler Angles 29分钟

2-4_Mapping14分钟

2-5_Operators 110分钟

2-5_Operators 25分钟

2-6_Trans Matrix18分钟

1 个阅读材料

補充資料一 - 觀察座標系的旋轉10分钟

1 个练习

Quiz 214分钟

周

3

周 3

完成时间为 2 小时

機械手臂順運動學

1.針對平面二維手臂，瞭解如何由已知的手臂末端點狀態求解手臂各關節狀態 2.瞭解如何以Pieper’s solution進行空間六個自由度機械手臂的逆向運動學計算

完成时间为 2 小时

9 个视频（总计 103 分钟）

9 个视频

3-1_順向運動學引言10分钟

3-2_手臂幾何描述12分钟

3-3_DH表達法8分钟

3-4_Link Trans 18分钟

3-4_Link Trans Example 114分钟

3-4_Link Trans 3 Example 27分钟

3-5_Actuator, Joint, and Cartesian Spaces10分钟

3-6_DH表達法小結 120分钟

3.6_DH 表達法小結 2 Example10分钟

1 个练习

Quiz 310分钟

周

4

周 4

完成时间为 2 小时

機械手臂逆運動學

1.針對平面二維手臂，瞭解如何由已知的手臂末端點狀態求解手臂各關節狀態 2.瞭解如何以Pieper’s solution進行空間六個自由度機械手臂的逆向運動學計算

完成时间为 2 小时

7 个视频（总计 101 分钟）, 1 个阅读材料, 1 个测验

7 个视频

4-1_逆向運動學引言17分钟

4-2_多重解 115分钟

4-2_多重解 2 Example 19分钟

4-2_多重解 3 Example 213分钟

4-3_Pieper's Solution 117分钟

4-3_Pieper's Solution 28分钟

4-4_物件取放任務18分钟

1 个阅读材料

「4-4 物件取放任務」教材勘誤補充10分钟

1 个练习

Quiz 416分钟

周

5

周 5

完成时间为 2 小时

機械手臂軌跡規劃 (一)

1.瞭解如何以Cubic polynomials來規劃位置、速度、加速度連續的運動軌跡 2.以平面三個自由度機械手臂為例進行演算

完成时间为 2 小时

8 个视频（总计 99 分钟）, 1 个阅读材料, 1 个测验

8 个视频

5-1_機械手臂軌跡規劃引言9分钟

5-2_Joint Space下的軌跡規劃12分钟

5-3_Cartesian Space下的軌跡規劃5分钟

5-4_Cubic Polynomials15分钟

5-5_多段Cubic Polynomials21分钟

5-6_General Cubic Polynomials 19分钟

5-6_General Cubic Polynomials 2 Example 115分钟

5-6_General Cubic Polynomials 3 Example 29分钟

1 个阅读材料

補充資料二 - 觀察Cubic Spline軌跡動畫10分钟

1 个练习

Quiz 512分钟

周

6

周 6

完成时间为 4 小时

機械手臂軌跡規劃 (二)

1.瞭解如何以linear function with parabolic blends來規劃可等速直線運動的運動軌跡 2.以平面三個自由度機械手臂為例進行演算

完成时间为 4 小时

9 个视频（总计 96 分钟）, 1 个阅读材料, 2 个测验

9 个视频

6-1_Linear Function with Parabolic Blends 114分钟

6-1_Linear Function with Parabolic Blends 212分钟

6-2_多段Linear Function with Parabolic Blends 111分钟

6-2_多段Linear Function with Parabolic Blends 210分钟

6-3_Linear Function with Parabolic Blends註解 19分钟

6-3_Linear Function with Parabolic Blends註解 29分钟

6-4_Cartesian Space下軌跡幾何限制6分钟

6-5_Revisit the RRR Manipulator 110分钟

6-5_Revisit the RRR Manipulator 210分钟

1 个阅读材料

補充資料三 - 觀察Linear Function with Parabolic Blends軌跡動畫10分钟

1 个练习

Quiz 616分钟

周

7

周 7

完成时间为 2 小时

手臂軌跡規劃實例

本單元為課程的總整應用案例，討論如何以六個自由度機械手臂來進行人類常進行的物件移動任務，而具體目標為將物件（杯子）由桌面拿起掛到牆上的杯架上。需使用到近乎整門課程所學的內容。

完成时间为 2 小时

5 个视频（总计 78 分钟）, 2 个阅读材料, 1 个测验

5 个视频

7-1_機械手臂軌跡規劃實例19分钟

7-2_軌跡規劃實例方法一 112分钟

7-2_軌跡規劃實例方法一 215分钟

7-3_軌跡規劃實例方法二16分钟

7-4_註解14分钟

2 个阅读材料

Week 7 教材勘誤10分钟

邀請您寫下參與課程後的想法（Post-Survey）10分钟

1 个练习

Quiz 730分钟

常见问题

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