引言机器人是多学科交叉融合的结晶，是融合新材料、仿生、传感技术、机械电子技术、自动控制技术、计算机技术、人工智能和互联网技术等多个领域、多个学科的综合性高新技术，被认为是对未来国家智能制造发展、社会发展和民生服务、国防安全等具有重要意义的前沿战略高技术之一。机器人作为智能机器的一类计算机控制理论及其应用 ppt，具备感知、决策、交互、执行等功能和特性，正逐步从大学和实验室走向实际应用和产业化；随着工业革命对生产效率、产品质量、劳动力短缺等问题的迫切需求，以及随着机器人在工业、科教、医疗、养老、安防、社会等领域应用的不断拓展和深入，机器人已经成为现代人类社会不可缺少的伙伴和助手。 在机器人研究、开发、制造和应用的近60年中，一门新兴学科“机器人学”正在兴起。机器人学是关于机器人理论、技术和系统的理论，是机器人产业和技术发展的基石。本书作为清华大学出版社出版的《机器人学》丛书的导论，是机器人学的概述和入门读物。它是该丛书的基础，旨在带领读者走进机器人世界，培养对机器人的兴趣，了解机器人的基本知识，推动机器人的应用和发展。《机器人学》导论涉及的范围很广，但限于篇幅，无法详细展开。部分内容将在该丛书的其他丛书中详细介绍。
本书是一本比较系统的机器人技术入门教材，内容涵盖了机器人技术的概述、发展历史、运动学与动力学、传感器、规划与人机交互、典型控制算法、典型应用等。衷心希望本书能为读者和机器人技术领域的有关人员提供一个系统的概述，为他们后续的深入学习和研究打下坚实的理论基础。本书可作为本科生和研究生的基础课程教材，也可作为机器人技术领域科研人员和工程师的参考书。本书内容主要由三部分组成。第一部分介绍机器人的定义与体系，包括第1章绪论，介绍了机器人技术的起源与发展、机器人的定义与分类、机器人技术的主要研究领域、应用环境和重要意义。 第二部分主要介绍机器人的科学问题与核心关键技术，包括第2章至第6章，详细讲解了机器人领域的主要科学问题与关键技术，包括机构与驱动、运动学与动力学、传感器与视觉、规划与人机交互、典型控制算法等。其中，第2章机器人结构与驱动，系统介绍了机器人的机构与驱动，通过学习计算机控制理论及其应用 ppt，读者可以掌握机器人机构的基本特点和分类方法，帮助读者构建机器人建模的基本框架。第3章机器人运动学与动力学，介绍了机器人位姿的描述和齐次坐标的表示，这是运动学分析的数学基础。随后，叙述了机器人运动学的正问题与逆问题，重点讲述了DH方法建立机器人运动学过程，并介绍了机器人的静态和动态特性。
第4章机器人传感器与视觉重点介绍机器人传感器的原理及分类、典型的内外传感器及其特点、图像处理、视觉技术及多传感器信息融合方法。第5章机器人规划与人机交互主要介绍机器人任务规划、运动规划、路径规划和人机交互，包括机器人任务规划的作用、规划系统的任务和方法、图搜索、人工势场等典型的机器人运动规划方法、机器人关节空间和工作空间内运动规划与轨迹生成方法、典型的人机交互方法等。第6章机器人典型控制算法，面对人工智能技术越来越多地应用于机器人控制的事实，重点介绍PID控制方法、自适应模糊控制算法、遗传算法、神经网络算法、自学习/深度学习算法等基础知识及其在机器人控制中的典型应用，并简单介绍机器人遥操作和人机交互算法。第3部分介绍机器人的典型应用，包括第7章机器人的典型应用。 通过丰富的案例，介绍智能机器人在各个领域的典型应用，涵盖工业机器人、服务机器人和特种机器人的关键核心技术、前沿技术和典型应用案例。本书第1章、第2章由侯涛刚博士合作撰写，第3章由孙文成、聂磊合作撰写，第4章由谢先武、张强合作撰写，第5章由方增良、邹宇、任帆合作撰写，第6章由刘文勇老师合作撰写，第7章由刘晖、姜珊、陈朝勇合作撰写。对他们给予的帮助，我们在此表示诚挚的谢意。
本书得到了科技部高技术发展研究中心刘金昌研究员以及中国机器人专家张波、王天然、蔡和高、冯喜胜、熊友伦、丁涵、王耀南、蔡子兴、李泽祥、赵杰、谭敏、黄田、黄强、孙立宁、王耀南、于海滨、乔宏、王树新、刘成良、韩建达、金亚的帮助和建议。平、孙富春、曲道奎、徐芳、徐丽金、刘景泰、侯增光、熊彩华、方永春、段兴光、陈殿生、熊荣、欧永生、王伟等同事。 编辑们在此表示深深的敬意。 本书在编写过程中参考了大量国内外出版的书籍和论文。 编者对国内外相关机器人学专著、教材及相关论文的作者深表感谢。机器人学是一门复杂的、跨学科的综合性学科，涉及的专业知识面很广。由于编者水平有限，书中难免有不足之处和错误之处，诚请读者批评指正。陶勇、王田苗，2020年12月于北京航空航天大学新主楼
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