怎麼學機器人步
A. 如何系統地學習機器人
作者：鄭帆
鏈接：http://www.hu.com/question/22390802/answer/21350061
來源：知乎
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作為在校工科生，只回答問題中關於如何自學機器人方面的問題。
1. 基礎知識入門
教材大同小異，推薦常用的兩本：
克萊格：機器人學導論 (豆瓣)
蔡自新：機器人學 (豆瓣)
配合教材可以看斯坦福大學的公開課：斯坦福大學公開課：機器人學
以上內容，幫助在腦海中建立機器人學的大概圖景和基本概念。當然，不必盡看，實際上認真鑽研一套足矣。通常機器人學基礎討論都基於機械臂，需要弄懂的幾個問題：機械臂的空間描述和坐標變換；機械臂運動學；機械臂逆運動學；機械臂動力學；軌跡規劃；機械臂的控制；其他如機械設計、感測器、圖像處理etc。
基礎內容中，個人認為最重要的必須掌握的幾個概念：
①剛體位姿的坐標描述和變換：機器人模型的基礎，於機器人學的重要性猶如英文字母至於英文；
②D-H坐標變換：機械臂建模的重要方法，以簡潔的數學語言描述由一連串剛體組成的機械臂；
③雅克比矩陣：機械臂運動學的核心，用於關節速度和末端速度的換算；
④拉格朗日動力學：力和速度加速度之間換算的橋梁。
最重要的工具：數學，尤其是線性代數。
2. 基礎動手入門
工科不動手，學過也沒有。如果你覺得上述基礎內容很枯燥（實際上確實很枯燥），不放自己動手增加趣味性。
軟體上，可以使用萬能的matlab。實際上，克萊格的《機器人學導論》里就有大量matlab習題，可以參考。當然這里不得不提Perter Corke編寫的robotics toolbox for matlab :http://petercorke.com/Robotics_Toolbox.html。
安裝這個toolbox之後，你可以在matlab上通過D-H方法建立機器人模型，並避開底層繁瑣的矩陣運算，通過簡單的函數進行一些運動學計算——不過逆運動學求解經常不收斂，畢竟不涉及底層嘛。更多的細節題主可以自己摸索。貼一個自己開始瞎搗騰時弄的模型圖（害羞>.<）：
<img src="https://pic1.mg.com/_b.jpg" data-rawwidth="744" data-rawheight="352" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="744" data-original="https://pic1.mg.com/_r.jpg">
硬體上，個人DIY機器人的話成本是很高的，定位為科教功能的nao機器人（此著名萌貨見下圖，為什麼我要貼這個無關緊要的圖因為它實在是太萌了），一台就賣十幾萬呢。
<img src="https://pic2.mg.com/_b.jpg" data-rawwidth="3264" data-rawheight="2448" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="3264" data-original="https://pic2.mg.com/_r.jpg">
但是學生黨個人DIY相對簡陋的機械臂也是可行的。買幾個幾十塊錢的電機，精度雖低，能轉起來就行。買幾塊控制板。如果你電路夠牛逼，也可以自行設計電路畫電路圖送加工然後自行焊接，但總還是買現成的板子方便嘛。對於初級選手，控制板可以選擇學生黨最常用的單片機，這里我推薦自己搗騰過的開源項目arino：Arino - HomePage
<img src="https://pic4.mg.com/_b.jpg" data-rawwidth="926" data-rawheight="400" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="926" data-original="https://pic4.mg.com/_r.jpg">（圖片來自arino官網首頁）（圖片來自arino官網首頁）
arino的好處是，編程語法簡單，只要能理解基礎的C語言即可，幾乎零入門；編輯器自帶很多sample可以參考；編程模板通用性強，很多時候編程只需要在模板上改動設計實現功能的語句即可；作為開源項目，google一下就可找到很多國外強人做的狂拽酷炫的DIY項目，比如：DIY Robotic Hand Controlled by a Glove and Arino 很多DIY的人願意將程序公開，可以拿來參考；還有就是，價格不貴。
不管買電機還是控制板，可以求助萬能的淘寶。一個簡單的機械臂搭起來，幾百塊錢夠了。
貼一張我使用arino板子和簡單電機瞎倒騰的機械臂：
<img src="https://pic3.mg.com/_b.jpg" data-rawwidth="2000" data-rawheight="3552" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="2000" data-original="https://pic3.mg.com/_r.jpg">用它在紙上畫線，因為精度低，所以直線抖成那副挫樣（害羞>.<）。用它在紙上畫線，因為精度低，所以直線抖成那副挫樣（害羞>.<）。
3. 進階
進階就沒法在知乎里講了。首先方向太多，在學習完基礎知識以後，你要做什麼（工業機械手臂，運動型仿人機器人，etc），你要做哪一塊（機械設計，電路，圖像處理，控制演算法，步態規劃etc）。再者，成本太高，你懂的。最後，進階的機器人DIY沒有必要，財力成本高是一回事，更甚的是時間精力成本高。如果不以機器人為專業，那麼到1、2階段，自己玩玩即可。如果有志於從事機器人相關研究或工作，那麼在大學里參與相關研究項目即可。
B. 怎麼自學機械舞
下來要告訴各位來的是 POP DANCE【機械舞自】的精髓：它起源於機械人動作及形態。記得在(1969年前後)流行天王麥克傑克遜，在全美電視台與機器人同步舞蹈之後就流行至今，了不起吧!! 重點是「頓點」。將力量一次釋放出來。不是機器人，機械舞的頓點沒這么重，而是滑過驟停就好。機械舞要有相當的isolation（一邊動其它的地方都不能動）。但poping不用，最好全身都在震(視情況而定)。 利用popping將每個節拍點卡住，最好是能配合音樂卡得剛剛好，如何"卡"？.....簡單說起來就是肌肉瞬間收緊，相對地，不卡拍的時候肌肉放到最松，但不是無力的亂接甩。
C. 想學習機器人選擇什麼方向比較好
機器人現在比較有前途的方向不外乎：工業機器人、無人飛行器（UAV）、無人駕駛汽車（UGV）、醫療機器人。工業機器人現在需求量越來越大，是個不錯的行業，但目前主要做研究的都是公司了，大學里幾乎不做了（但大學會用工業機器人做點別的研究，比如抓握研究，就是面對不規則物體時，如何判定形體，如何用機械手准確、穩定地抓握）。UAV主要是政府在投錢，軍隊用。UGV是政府和一些有前瞻性的公司，就目前的技術情況，恐怕十年內無法大規模商業化。醫療機器人是針對目前一些手術上的問題在做，目前有一定進展（達芬奇系統），商業前景很好，但是短期內恐怕推廣不開。其他方向，比如家政機器人，有Willow Garage在探路，但是前景很不樂觀。日本做類人步行機器人做的很歡，但是應用前景極其狹窄（目前來看僅可用於人難以深入的災難環境操作原本為人設計的設施）。Boston Dynamics的四足步行機器人做得不錯，但是應用范圍過於狹窄，只有軍隊可能有興趣采購。Sarcos雷神的外骨骼做得不錯，有一定商業化前景，但是自重太大，對能源要求很高，成本也很高，。
做機器人，主要有三個層面。
最底層做機械設計，主要是電機、感測器、人工肌肉、結構設計等等。
中層做控制設計，主要是感測器濾波和控制演算法。
上層做感知，主要是根據感測器數據進行更高階的信息融合，作更復雜的分析，比如說機器視覺、SLAM之類。
人工智慧在機器人領域目前沒看出來有什麼大用處。甚至連機器學習都用的非常少。三個層面都不錯。不過目前發展最快的是後兩個層面。中層現在在工業界發展比較快。上層主要還是在學術界，目前還沒有多少可供商業化的東西。下層現在很緩慢，主要是沒有找到非常好的材料。
D. 機器人編程怎麼入門
1、先學習C語言，這是基礎，然後學習單片機，然後就是實驗步進電機的控制，譯版碼器的工作原理和編程等等，權這些是入門，有基礎之後可以學點Arino之類的，了解當前機器人最前沿的的系統。
2、機器人編程是機器人運動和控制問題的結合點，也是機器人系統最關鍵的問題之一。當前實用的工業機器人常為離線編程或示教，在調試階段可以通過示教控制盒對編譯好的程序一步一步地進行，調試成功後可投入正式運行。
E. 如何學習機器人的製作方法
計算機科學與技術抄專業就業方向與就業前景分析 本專業培養和造就適應現代化建設需要。德智體全面發展、基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高具有創新精神，系統掌握計算機硬體、軟體的基本理論與應用基本技能，具有較強的實踐能力
F. 學機器人應該先學什麼
機器人是電子與機械專業的結合，零基礎需要很大精力，要學的很多。基礎的課程單片機、C編程、PLC、數控加工過程等等
機器人包括很多中，就先說說移動機器人吧。
移動機器人應用程序有個最大的特點就是高度的非同步和並行。例如，處理感測器信息的子程序包括視覺等等、自主定位程序，路徑規劃程序，和動態障礙閃避子程序等等，他們的運行是完全並行或者說是並發的。它們之間的通信和和相互依賴是個大問題。
在運動軌跡規劃當中，大多數用到AI中的離散空間搜索演算法，更復雜點兒的任務，差不多都離不開知識的表達、簡單的控制理論和一些機器學習演算法。
這些話題說下去，沒邊兒的。
再說說開發平台吧，多數廠商生產的硬體機器人，都配備有自己的一套開發平台和開發套件。有些機器人是單片機控制的，有些則是嵌入式操作系統。總之這個平台目前是非常缺乏標准化的。弄成的結局就是，如果想換另一家廠商的機器人，很可能也要接觸另一套軟體套件。微軟發布了一套叫Robotics developer studio的環境，意圖將這個爛攤子標准化一下，不過現在看來，路還很長。
很多機器人的研究，在模擬環境下進行。市面上能買到的機器人，要麼功能和二次開發的能力實在不行，要麼很貴。
學習機器人編程，分你怎麼看，走哪個風格。走接近硬體的路線呢，偏向嵌入式，很可能你最後是軟硬通吃；走智能控制和AI的路線呢，很可能體驗到的是分布式軟體體系結構和神奇的人工智慧。
說這些吧
G. 想學習機器人視覺怎麼學，能給個詳細具體的學習步驟嗎別跳太遠。
工業級機器人還是智能圖像處理開發，工業級機器人應用的一般做2d補償，版分兩步，相機標定，權讓相機和具體平面坐標系相對應，即相機ccd曝光的像素點和具體坐標系的距離做對應，x，y坐標方向對應，第二步，旋轉中心對應，即工件有旋轉偏移的時候，旋轉補償量如何計算，發那科機器人有完善的集成視覺，按照用戶手冊進行標定，特徵製作，抓取偏移，如果是第三方集成相機，如基恩士，康耐士等都有各自標定和計算偏移值的方法，總體來說分為坐標偏置法和絕對坐標法，坐標偏執法形象的說就是偏移坐標系，機器人認為你工件沒動，桌子（坐標系）動了，偏移量載入到坐標繫上，需要相機坐標和機器人基座標對應起來，進行坐標的向量或矩陣變換，需要第三方軟體具備相關應用功能或演算法開發，第二種較常用，是絕對位置法，即機器人認為桌子（平面偏移坐標系）沒動，工件相對於原來的基準工件移動了，相機反饋給機器人工件在特定坐標系下的x，y值，機器人計算兩坐標的差值，取得偏移，載入到基準抓取點上，這種方法需要機器人設置工具坐標參考點，並把參考點設置在抓取工件的旋轉中心上，且相機坐標系和機器人坐標系也應對應起來（擁有相同坐標原點，和方向）
H. 學機器人改從那一步開始 我不想學機器人編程我想學機器人的機械部分 怎麼辦
機械部分沒什麼好學的，機器人最難最重要的是控制部分，控制演算法的設計，編程是少不了的
I. 零基礎學習機器人製作需要什麼准備
我所知道的能夠提供給你的教材有04年北航翻譯的美國的(機器人製作入門篇和機器人製作提高篇），08年四川大學出版社的（簡易機器人製作）和09年機械工業出版社的（機器人製作）材料和配件你去相關網站可以查詢到，現在國內有幾家專門做機器人普及的網站，也賣配件，此外淘寶里有很多賣配件的，主板晶元馬達感測器所有你需要的都有。樂高教育機器人9797和9648配件庫在淘寶上有售，價格大概3000多
樂高教育套裝有沒有必要買，要看你經濟能力，你要是有錢的話，可以買，它的優點就是上手容易，在一開始學習一些基本結構和編程思想的時候，樂高無疑是最簡單最容易的，其實現代機器人從根本上來說都沒有什麼區別，說白了都是可編程機器，跟工業用的數控機床根本上說就是一樣的東西，只不過程序和結構復雜些
J. 機器人初學者，想知道怎麼入門
一般材料都需要有電機,齒輪,連桿,導線,電路板之類的. 簡單的機器人一般只要實現一些動作內,不需要能容夠進行智能思考.一般來說製作過程需要以下幾步:
1 明確機器人的功能 就是確定機器人要實現什麼功能
2 設計機器人的動作 設計機器人可以通過哪些動作來實現響應的功能
3 准備相應的材料 按照機器人的動作要求和執行環境准備材料.此時應該對材料的組合方式,動作的實現原理有了清楚的構思
4 實現機器人 用材料作出機器人實體,如果復雜一點的還需要編程序,焊接電線
5 調試 對機器人進行調試,修改,完善