⑴ 如何系統地學習機器人
作者：鄭帆
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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。