新南威爾士大學(xué)MTRN9400課程研究了機器人系統(tǒng)的力學(xué)和控制方面，涉及機器人操縱器、移動地面機器人和四旋翼飛行器。課程結(jié)束時，學(xué)生將學(xué)習(xí)非線性控制理論和李亞普諾夫穩(wěn)定性、自適應(yīng)控制和魯棒控制的基本概念和核心原理，并學(xué)習(xí)如何使用非線性控制器控制不同機器人系統(tǒng)的運動，如剛性機械手、獨輪機器人和四旋翼飛行器。課程Project要求學(xué)生使用模擬軟件和控制理論來模擬和控制不同的機器人系統(tǒng)。下面是關(guān)于MTRN9400課程主要內(nèi)容及Project的概述。

一、課程內(nèi)容

這門課程涉及面對面授課和線上授課。大多數(shù)在線講座涵蓋機器人模型和控制理論的背景材料。面對面授課更多的是互動授課，并對在線授課中的材料進(jìn)行闡述。學(xué)生將在實驗室或通過作業(yè)項目在一些真實的機器人模型上應(yīng)用在講座中學(xué)到的內(nèi)容。課程主要內(nèi)容如下：

1、模型，狀態(tài)空間模式，平衡點和穩(wěn)定性定義。

2、線性化，通過線性化的穩(wěn)定性分析，以及李亞普諾夫穩(wěn)定性理論。

3、拉薩爾定理、巴巴拉特引理和全局穩(wěn)定性。

4、機器人機械手動力學(xué)及其特性。

5、基于PD控制器的機器人控制。

6、適應(yīng)性控制。

7、四旋翼飛行器模型和結(jié)構(gòu)特性。

8、四旋翼控制。

9、分布式多機器人控制。

二、Project目標(biāo)

1、描述機器人的運動學(xué)和動力學(xué)模型。

2、描述非線性系統(tǒng)的控制穩(wěn)定性。

3、描述不同的控制算法，并將其應(yīng)用于機器人系統(tǒng)。

綜上所述，新南威爾士大學(xué)MTRN9400課程重點介紹了分析和設(shè)計機器人系統(tǒng)控制器所需的基本非線性控制理論，解釋了一些基本的控制器，如魯棒控制器和自適應(yīng)控制器，并討論了這些控制器如何應(yīng)用于機器人系統(tǒng)，同時研究了剛性機器人、獨輪機器人和四旋翼飛行器等主要機器人系統(tǒng)。這門課是機電專業(yè)本科生的一門選修課，目的是拓寬學(xué)生對機器人在許多行業(yè)和服務(wù)角色中如何自主控制的理解。如果有同學(xué)需要老師指導(dǎo)完成這門課的Project，或是有課程相關(guān)的問題需要老師解答，都可以和我們聯(lián)系。