自學工業機器人難不難？

想自學工業機器人，不知道自學學不學的會

我起初是自學的工業機器人，從研二到現在博四，也有五六年的時間。總體來說是循循漸進，經歷了從非專業到相對專業的過程，畢竟國內專門有機器人學院或是機器人專業的較少。機器人技術本身是一個涉及計算機、自動化、機械等混合學科的一門技術，而且對於每個專業而言，關注的研究點並不相同。單從上手的角度而言，可以分為 演算法→模擬→實物控制的過程。從研究角度而言，所涉及的內容非常之多（參考Springer Handbook o? Robotics 的目錄你就明白了）。講講個人經歷吧，我是計算機轉自動化，介紹下大概經歷的幾個階段：

1）運動學基礎演算法研究：DH建模或MDH建模、正逆運動學（自己推導，逆運動學中又針對不同的構型有不同的解法）、軌跡規劃（笛卡爾空間直線圓弧自由曲線，四元數姿態插補；關節空間的多項式同步周期插補等等）。上述演算法可以通過matlab 的robotic 工具包模擬驗證。

2）動力學基礎演算法研究：正逆動力學、動力學參數辨識、基於動力學模型的非線性控制等。這個內容可以先建立概念，後續根據實際研究方向繼續研究也可以。

3）控制器實現：將運動學和部分動力學演算法在控制器中實現，除此之外了解通訊匯流排，像EtherCAT、CANopen等。同時學習基於Qt的示教盒編程、基於Matlab端或是ROS的通訊。

4）應用擴展：比如融合視覺的無序揀選、融合力控和視覺的裝配、協作搬運、協作焊接等等。這一塊內容太多了，所涉及的內容也很多。（後續根據實際應用來補充）

除了上述的大框架以外，還有很多細化的內容，比如機械參數標定、無力矩感測器的碰撞檢測、如何優化性能、高速重載、motion planning、picking、grasping、force control等等。

對於初學者的建議是：打好基礎，建立體系，結合實際情況解決對應的科學問題，然後在擴展。

當然必備的數學、自動控制、機械、計算機方面的基礎還是要有的，可以拿Springer Handbook o? Robotics 或蔡自興的機器人學導論 為基礎教程，然後針對具體問題進行書籍的擴展，後續進階階段，多讀論文，多實踐。

近些年在國家重視，政策扶持之下，工業機器人行業發展可謂是形勢大好。很多人看到了這個行業未來發展前景，動了進入這個行業的心思。那麼問題來了，工業機器人對我國來說還是新生的行業，所以針對這塊的教育還沒有很普及。市面上也有一些工業機器人培訓機構，但是很多人不是很不敢冒險，或者是不想支付高額的培訓費用，所以想在家自己買資料學習。

針對在家自學這個情況，我首先總結了以下三條弊端：

1、遇到問題得不到老師的及時指導，容易盲人摸象。

師者，傳道受業解惑者也。老師是幹嘛的，就是遇到問題時給你解惑，給你指明一個正確的思路，教給你學習的方法······自學是不可能有老師在的，那麼也不會有人給你做那些事。試想一下在遇到問題的時候，各種查資料，各種抓耳撓腮就是找不出問題的癥結所在，是不是會很煩心？如果在一個錯誤的問題上較勁，死鑽牛角尖，那不就是在正確的道路上越走越遠？自學，是一種能力，人人都有這種能力但不是所有人都運用的好。自學總要有一套全面的學習規劃，今天學什麼，明天學什麼，這個知識點應該在什麼時候學比較合適······但是往往在自學的時候，根本就不知道這些，因為本身對這個不懂，所以根本就不知道今天學什麼，明天學哪部分。

說到這一點，可能有人說我對照書，從基礎開始一本一本的往後學不就行啦。我不知道大家在以前上學的時候有沒有這樣的經歷：老師在上一本書的時候，也不是完全按照順序開始上了，也不是所有章節，所有內容用的時間都是一樣長的。老師在講課的時候，是有規劃的，他知道先上那一部分會更好，有更好的效率，哪裡該詳細講，哪裡該隨便了解，老師都有計劃。自學的話這些肯定都不知道，所以白白浪費時間和精力，也不一定學的很好。這就是自學弊端之一

2、缺少學習夥伴討論交流，沒有學習氛圍。

要說到這第二條，我覺得很多人都是有這方面的感受的。學習很講究氛圍，尤其是對自制力不好的人來說，沒有一個好的學習氛圍，那根本就別談自學了。在家總會找各種理由拖延進度：先打一局王者榮耀再學習吧；學習累了刷一會兒微博再繼續吧；做不下去了逛一下知乎找找靈感吧······我想很多人都這樣想過或者是說過。結果就很明顯，要麼是一直打遊戲，刷微博、逛知乎，要麼就是玩一會兒學一會兒，你說說這樣能學的好?所以說如果你經常喜歡這樣拖延找借口，那真的不要談自學，真的。沒人監督，沒人對比，沒有學習氛圍，就算是能靜下心學習，那效果也是打折扣的。

3、缺乏實訓設備操練和真實項目案例實踐。

其實，工業機器人重要的是實際動手操作，畢竟那是一門技術嘛。所以只學習理論，但是沒有真刀實槍的去做，那這個工業機器人是學不好的。之前有人說，我在網上聽網路課，然後跟著自己學，就能學的好，我真的好想笑。這個又不是高中時期的政史地那樣，全靠死記硬背就能搞得好，那是要實際操作訓練的。為什麼那些培訓機構都說自己設備如何如何好，怎麼怎麼厲害，就是這個原因，沒辦法這個行業就是這樣，沒有實際操作終究是紙上談兵，企業會要一個連機器人都沒摸過的人嗎？所以說哪怕是書上的知識全都背的滾瓜爛熟，但是一點實際操作也沒有，那是沒用的，實訓操作是非常重要的，這一點不能忽視。

綜上所述，一個沒有基礎的人要想自學工業機器人還是很困難的，當然如果是相關專業的畢業生想往這方面研究的話，自學也不失為一種方法，前提是自制力好，規劃明確。看完了之後有些人覺得自己自學不行但是又想學習工業機器人怎麼辦呢？其實大家可以找找靠譜的工業機器人培訓機構去進行系統的學習，讓自己的能力真正得到提升。