机器人智能控制

课程编码：180234081101P3014H 英文名称：Robot Intelligent Control 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：吴正兴等

通过本课程的学习，旨在使研究生能够扎实掌握工业机器人和移动机器人的基本结构、建模方法及控制原理，全面了解智能机器人领域的研究热点与发展趋势，从而为开展后续高水平科研工作筑牢理论根基、夯实实践能力，助力研究生在智能机器人相关研究方向上实现从知识吸收到创新突破的跨越。

自动控制原理、线性代数

第一章 绪论
第1节 机器人的起源与现状 1.0学时
第2节 机器人的定义与分类 1.0学时
第3节 机器人学研究领域 1.0学时
第二章 机器人机构基础
第1节 机器人机构概述 0.5学时
第2节 串联机器人机构 1.0学时
第3节 并联/混联机构 1.0学时
第4节 新型机构 0.5学时
第三章 位姿描述与齐次变换
第1节 刚体位姿描述 0.5学时
第2节 坐标变换 0.5学时
第3节 通用旋转变换 1.0学时
第4节 机器人的位姿描述 1.0学时
第四章 机器人运动学
第1节 机器人运动方程的表示 0.5学时
第2节 机器人正向运动学 1.0学时
第3节 机器人逆向运动学 1.0学时
第4节 机器人微分运动学 0.5学时
第五章 机器人动力学
第1节 刚体动力学 1.0学时
第2节 串联关节机器人动力学 1.0学时
第3节 动力学应用 1.0学时
第六章 机器人运动规划
第1节 串联机器人的关节运动规划 1.0学时
第2节 串联机器人的末端运动规划 1.0学时
第3节 移动机器人的运动规划 1.0学时
第七章 机器人的机电系统
第1节 机器人传感器系统 1.5学时
第2节 机器人驱动系统 1.5学时
第八章 机器人的位置控制
第1节 工业机器人的控制系统 0.5学时
第2节 工业机器人的位置控制 1.0学时
第3节 关节式工业机器人的末端位置控制 1.0学时
第4节 工业机器人的位置控制与定位 0.5学时
第九章 机器人的力控制
第1节 机器人的柔顺控制 1.0学时
第2节 机器人的分解运动控制 1.0学时
第3节 机器人装配中的力控制 1.0学时
第十章 机器人的控制方法
第1节 PID控制 0.5学时
第2节 滑模变结构控制 0.5学时
第3节 自适应控制 0.5学时
第4节 模糊控制 0.5学时
第5节 基于神经网络的控制 1.0学时
第十一章 机器人的视觉控制
第1节 基于位置的视觉控制 0.5学时
第2节 基于图像的视觉控制 0.5学时
第3节 混合视觉伺服控制 1.0学时
第4节 直接视觉控制 0.5学时
第5节 机器人视觉系统 0.5学时
第十二章 多机器人的协调与控制
第1节 多机器人系统简介 1.0学时
第2节 多机器人系统的模型 1.0学时
第3节 多机器人合作围捕 1.0学时
第十三章 具身智能时代的机器人技术
第1节 概念和发展历程 1.0学时
第2节 端到端具身操作方法 1.0学时
第3节 应用场景和发展趋势 1.0学时
第十四章 总结与考试
第1节 考试 1.0学时

吴正兴，研究员，博导，国家优青、北京市杰青，入选北京市科技新星、中科院技术支撑人才及青促会优秀会员等。主要研究方向为水下仿生机器人、水下环境感知与建模。作为项目负责人主持国家自然科学基金、科技部重点研发计划课题等10余项；已发表SCI期刊论文80余篇，包括IEEE汇刊50余篇，出版专著3部，8次获得国际会议最佳论文奖；已获授权国家发明专利40余项。部分成果获得中国自动化学会技术发明一等奖和自然科学一等奖。
王健，副研究员，入选中国科协青年人才托举工程（科协资助）和中国科学院特别研究助理人才计划。主要从事水下仿生机器人系统优化与智能控制研究。主持国家自然科学基金面上基金、青年基金（C类）、重点基金课题、国家重点研发青年科学家课题等9项。发表学术论文70余篇，授权国家发明专利和国际PCT专利25项，出版英文专著1部，撰写中文教材1部（出版中）。获得中国科学院院长特别奖、中国科学院优秀博士论文、中国自动化学会优秀博士论文、IEEE最佳会议论文奖、首都前沿学术成果奖等。