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科普｜學科簡介｜機器人學
“機器人”這個詞，相信大家已經習已為常了，很多工作正在逐漸被機器人所代替，因此在未來，我們是要與機器人協作，還是與機器人競爭；是要讓機器人為我們工作，還是工作被機器人所取代，就看我們能否把握今天，儘量多瞭解機器人相關的知識，更“懂”機器人，這樣才能不被時代所拋棄。
未來許多工作將完全被機器人所替代
機器人的科普太多了，對於想要讓自己對機器人的理解更深一層的同學來說，這是遠遠不夠的，就會主動尋找書本，首先從字面上來尋找，映入眼簾的就是一本《機器人學》，打開一看，我去，全是矩陣，到底在講啥？
《機器人學》——領域內核心教材之一，常見的版本由有蔡自興或熊有倫任主編
首先澄清一下，《機器人學》這門學科，雖然說是可能涉及到多學科的綜合，但並不是研究機器人所能使用到的各種技術，而主要研究機器人領域內的獨有技術。舉個例子，目前技術水平可以讓機器人與人靈活地對話，然而這屬於語音識別或人工智能所研究的內容，在《機器人學》中並不涉及。
換句話講，《機器人學》中的“機器人”是指的一種“狹義的機器人”，我個人給這裡的機器人的定義是——擁有關節的機械系統。而99%的關節都屬於兩類：轉動關節R和移動關節P。
狹義的機器人基本就是指機械臂
《機器人學》到底講什麼內容？
A 怎麼描述機器人的位置和姿態
機器人就是“剛體”與“剛體”之間，通過“關節”關聯到了一起。
機器人上某一點（一般比較關注機械臂末端點）的位置，可以用一個3x1的向量p來表示；其姿態可以用一個3x3的矩陣R來表示。p和R共同表示這個點的位置和姿態。
B 機器人運動學——幾何關係部分
分兩部分：
正運動學：知道每個關節的轉角（R關節）或位移（P關節），一個關節一個關節地逐步推導出末端點的位姿；
一般來說，正運動學主要應用是求解出工作空間的範圍，也就是說，看看這個機器人能達到多大範圍的位置。
反運動學：知道末端點的需要得到的位姿了，想反求出各個關節的轉角或位移；
一般來說，當你知道你想要的機械臂末端的位置和軌跡時，想知道給各個關節應該賦予什麼值時，就使用反運動學。
工業機器人主要是各式各樣的機械臂
C 機器人運動學——速度關係與力的關係
為什麼把它們兩個單獨提出來？因為，這兩個關係都可以簡單地使用一個叫“雅克比矩陣”的東西來表示，所以這個矩陣在機器人學中太重要了。
那麼，為什麼同一個矩陣可以表示速度關係和力的關係？
功率啊！理想機械臂完全傳遞所有功率，速度乘以力就是功率呀。
D 機器人動力學——考慮各個連桿的慣量
之前都是假設機械臂都是沒有質量的，是為了簡化地解決一些問題，而真實的情況是不僅有質量，而且一般還挺沉，所以這時必須考慮慣量（質量和轉動慣量）。
E 機器人控制理論
基於自動控制理論的基本方法，結合機器人學中研究內容的特殊性，研究怎麼把機械臂控制到想要去的位置，讓機械臂能很快地很準確地完成動作。
一句話總結《機器人學》研究什麼內容：
研究帶關節的機械的運動學、動力學以及如何控制它。
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