进阶¶
至此,你已经是一个不错的机器人工程师了。但是,如果你想从事研发工作,就需要学习更多专业知识。当然,这部分就跟大家的研究方向关系比较密切了,我没法一一细说,只能帮你把路线画出来。
另外,非常建议入手一本《Springer Handbook of Robotics》[3]。接触一个新的领域时,在 Handbook 里找到相应的章节,通过它了解基本的大纲,并利用提供的参考文献快速补齐知识。
三条主线¶
先说清楚这部分的边界:如果说入门讲的是「示教再现」的传统机械臂,怎么让机器人动起来、动得好;那么进阶要解决的,就是让机器人拥有一定的自主决策能力、以应对环境的变化——基于感知的规划与控制(业内常说的「规控」)。这部分按三条主线组织,每条主线一章:
- 数学语言——现代机器人学:姿态与位姿的空间不是欧式空间,旋量、指数积与群的语言会把入门部分留下的疑问一次性解决,并给你两件趁手的兵器(姿态插值、约束空间构造);
- 感知——3D 视觉:打通「看见 → 定位 → 动手」的链路,重点是标定与位姿估计,收尾于一个闭环的视觉伺服案例;
- 决策——自主规划:从示教走向自主,构形空间、算法版图、带约束的规划,以及把规划送进产线的现实。
最后的进阶实践给这三章配上动手清单。三章可以按顺序读,也可以按需切入。