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。
機器人學一 (Robotics (1))
proposé par
Université nationale de Taïwan
Programme du cours : ce que vous apprendrez dans ce cours
Semaine
12 heures pour terminer
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
7 vidéos (Total 72 min), 4 lectures, 2 quiz
7 vidéos
機器人學導論13 min
1-1_導論6 min
1-2_移動3 min
1-3_轉動9 min
1-4_Rotation Matrix 114 min
1-4_Rotation Matrix 29 min
1-4_Rotation Matrix 313 min
4 lectures
【製作團隊】10 min
數學輔助軟體: Matlab10 min
邀請您花 4 mins 寫下你對這堂課的看法（Pre-Survey）10 min
參考書籍/課程投影片10 min
2 exercices pour s'entraîner
多答案題目輸入方法4 min
Quiz 116 min
Semaine
22 heures pour terminer
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
9 vidéos (Total 89 min), 1 lecture, 1 quiz
9 vidéos
2-2_Fixed Angles 19 min
2-2_Fixed Angles 26 min
2-3_Euler Angles 19 min
2-3_Euler Angles 29 min
2-4_Mapping14 min
2-5_Operators 110 min
2-5_Operators 25 min
2-6_Trans Matrix18 min
1 lecture
補充資料一 - 觀察座標系的旋轉10 min
1 exercice pour s'entraîner
Quiz 214 min
Semaine
32 heures pour terminer
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
9 vidéos (Total 103 min), 1 quiz
9 vidéos
3-1_順向運動學引言10 min
3-2_手臂幾何描述12 min
3-3_DH表達法8 min
3-4_Link Trans 18 min
3-4_Link Trans Example 114 min
3-4_Link Trans 3 Example 27 min
3-5_Actuator, Joint, and Cartesian Spaces10 min
3-6_DH表達法小結 120 min
3.6_DH 表達法小結 2 Example10 min
1 exercice pour s'entraîner
Quiz 310 min
Semaine
42 heures pour terminer
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
7 vidéos (Total 101 min), 1 lecture, 1 quiz
7 vidéos
4-1_逆向運動學引言17 min
4-2_多重解 115 min
4-2_多重解 2 Example 19 min
4-2_多重解 3 Example 213 min
4-3_Pieper's Solution 117 min
4-3_Pieper's Solution 28 min
4-4_物件取放任務18 min
1 lecture
「4-4 物件取放任務」 教材勘誤補充10 min
1 exercice pour s'entraîner
Quiz 416 min
Semaine
52 heures pour terminer
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
8 vidéos (Total 99 min), 1 lecture, 1 quiz
8 vidéos
5-1_機械手臂軌跡規劃 引言9 min
5-2_Joint Space下的軌跡規劃12 min
5-3_Cartesian Space下的軌跡規劃5 min
5-4_Cubic Polynomials15 min
5-5_多段Cubic Polynomials21 min
5-6_General Cubic Polynomials 19 min
5-6_General Cubic Polynomials 2 Example 115 min
5-6_General Cubic Polynomials 3 Example 29 min
1 lecture
補充資料二 - 觀察Cubic Spline軌跡動畫10 min
1 exercice pour s'entraîner
Quiz 512 min
Semaine
64 heures pour terminer
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
9 vidéos (Total 96 min), 1 lecture, 2 quiz
9 vidéos
6-1_Linear Function with Parabolic Blends 212 min
6-2_多段Linear Function with Parabolic Blends 111 min
6-2_多段Linear Function with Parabolic Blends 210 min
6-3_Linear Function with Parabolic Blends註解 19 min
6-3_Linear Function with Parabolic Blends註解 29 min
6-4_Cartesian Space下軌跡幾何限制6 min
6-5_Revisit the RRR Manipulator 110 min
6-5_Revisit the RRR Manipulator 210 min
1 lecture
補充資料三 - 觀察Linear Function with Parabolic Blends軌跡動畫10 min
1 exercice pour s'entraîner
Quiz 616 min
Semaine
72 heures pour terminer
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。
5 vidéos (Total 78 min), 2 lectures, 1 quiz
5 vidéos
7-1_機械手臂軌跡規劃實例19 min
7-2_軌跡規劃實例 方法一 112 min
7-2_軌跡規劃實例 方法一 215 min
7-3_軌跡規劃實例 方法二16 min
7-4_註解14 min
2 lectures
Week 7 教材勘誤10 min
邀請您寫下參與課程後的想法（Post-Survey）10 min
1 exercice pour s'entraîner
Quiz 730 min
Enseignant
林沛群
教授兼副系主任 (Professor and Associate Chair)機械工程學系 (Department of Mechanical Engineering)
À propos de Université nationale de Taïwan
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