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科普｜学科简介｜机器人学
“机器人”这个词，相信大家已经习已为常了，很多工作正在逐渐被机器人所代替，因此在未来，我们是要与机器人协作，还是与机器人竞争；是要让机器人为我们工作，还是工作被机器人所取代，就看我们能否把握今天，尽量多了解机器人相关的知识，更“懂”机器人，这样才能不被时代所抛弃。
未来许多工作将完全被机器人所替代
机器人的科普太多了，对于想要让自己对机器人的理解更深一层的同学来说，这是远远不够的，就会主动寻找书本，首先从字面上来寻找，映入眼帘的就是一本《机器人学》，打开一看，我去，全是矩阵，到底在讲啥？
《机器人学》——领域内核心教材之一，常见的版本由有蔡自兴或熊有伦任主编
首先澄清一下，《机器人学》这门学科，虽然说是可能涉及到多学科的综合，但并不是研究机器人所能使用到的各种技术，而主要研究机器人领域内的独有技术。举个例子，目前技术水平可以让机器人与人灵活地对话，然而这属于语音识别或人工智能所研究的内容，在《机器人学》中并不涉及。
换句话讲，《机器人学》中的“机器人”是指的一种“狭义的机器人”，我个人给这里的机器人的定义是——拥有关节的机械系统。而99%的关节都属于两类：转动关节R和移动关节P。
狭义的机器人基本就是指机械臂
《机器人学》到底讲什么内容？
A 怎么描述机器人的位置和姿态
机器人就是“刚体”与“刚体”之间，通过“关节”关联到了一起。
机器人上某一点（一般比较关注机械臂末端点）的位置，可以用一个3x1的向量p来表示；其姿态可以用一个3x3的矩阵R来表示。p和R共同表示这个点的位置和姿态。
B 机器人运动学——几何关系部分
分两部分：
正运动学：知道每个关节的转角（R关节）或位移（P关节），一个关节一个关节地逐步推导出末端点的位姿；
一般来说，正运动学主要应用是求解出工作空间的范围，也就是说，看看这个机器人能达到多大范围的位置。
反运动学：知道末端点的需要得到的位姿了，想反求出各个关节的转角或位移；
一般来说，当你知道你想要的机械臂末端的位置和轨迹时，想知道给各个关节应该赋予什么值时，就使用反运动学。
工业机器人主要是各式各样的机械臂
C 机器人运动学——速度关系与力的关系
为什么把它们两个单独提出来？因为，这两个关系都可以简单地使用一个叫“雅克比矩阵”的东西来表示，所以这个矩阵在机器人学中太重要了。
那么，为什么同一个矩阵可以表示速度关系和力的关系？
功率啊！理想机械臂完全传递所有功率，速度乘以力就是功率呀。
D 机器人动力学——考虑各个连杆的惯量
之前都是假设机械臂都是没有质量的，是为了简化地解决一些问题，而真实的情况是不仅有质量，而且一般还挺沉，所以这时必须考虑惯量（质量和转动惯量）。
E 机器人控制理论
基于自动控制理论的基本方法，结合机器人学中研究内容的特殊性，研究怎么把机械臂控制到想要去的位置，让机械臂能很快地很准确地完成动作。
一句话总结《机器人学》研究什么内容：
研究带关节的机械的运动学、动力学以及如何控制它。
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