機(jī)器人學(xué)的核心問(wèn)題是做好和物理世界的交互。現(xiàn)在主流的機(jī)器人學(xué)分支里，處理與物理世界的交互的學(xué)科分為三類：傳感器和處理算法；多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)控制；機(jī)器人自主移動(dòng)。

　　智能機(jī)器人會(huì)成為未來(lái)世界的災(zāi)難嗎？對(duì)機(jī)器人或人工智能的研究會(huì)幫助我們更好的了解人類自己?jiǎn)幔咳斯ぶ悄軐?huì)怎樣影響我們的生活？諸如此類的問(wèn)題及文章早已屢見(jiàn)不鮮。但機(jī)器人控制如何入門？如何成為一個(gè)合格的機(jī)器人工程師？這類的問(wèn)題似乎還沒(méi)有一個(gè)最全面的答案。在機(jī)器人成為熱門話題的當(dāng)下，作為大學(xué)生，要如何制定一個(gè)高效全面的機(jī)器人學(xué)習(xí)計(jì)劃呢？小編為廣大“機(jī)器人狂熱粉”推薦一篇大疆無(wú)人機(jī)智能導(dǎo)航技術(shù)總監(jiān)楊碩的“機(jī)器人工程師學(xué)習(xí)計(jì)劃”，或許讀完本文可使機(jī)器人工程師學(xué)習(xí)事半功倍！

　　前言很多朋友私信問(wèn)我對(duì)機(jī)器人和人工智能感興趣，該怎么展開(kāi)學(xué)習(xí)。最近稍微有點(diǎn)空，我寫(xiě)寫(xiě)我的看法。

　　兩年前，我在知乎回答【如何定義“機(jī)器人”？】的問(wèn)題中試圖給機(jī)器人做出一個(gè)比較仔細(xì)的定義，我覺(jué)得機(jī)器人和人工智能最大的區(qū)別在于是否要和物理世界進(jìn)行交互。今年初在另一篇知乎“機(jī)器人或人工智能的研究會(huì)幫助我們更好的了解人類自己?jiǎn)幔俊被卮鹬校艺f(shuō)到傳感器是和物理世界交互的基礎(chǔ)。后來(lái)，我又在知乎“有哪些與控制、機(jī)器人等相關(guān)的 quotes？”的回答中提到莫拉維克悖論（Moravec‘s paradox），談到了機(jī)器人學(xué)里公認(rèn)的難題是在物理世界中實(shí)現(xiàn)類人的活動(dòng)能力。

　　把之前的回答再翻出來(lái)是為了支持以下觀點(diǎn)：機(jī)器人學(xué)的核心問(wèn)題是做好和物理世界的交互。現(xiàn)在主流的機(jī)器人學(xué)分支里，處理與物理世界的交互的學(xué)科分為三類：傳感器和處理算法（激光雷達(dá)，多目視覺(jué)，融合算法）；多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)控制（工業(yè)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)控制和接觸力控制）；機(jī)器人自主移動(dòng)（locomotion不知道該怎么翻譯，輪式、足式、飛行等移動(dòng)機(jī)器人的研究）。建議對(duì)機(jī)器人學(xué)有興趣的同學(xué)著重在這幾個(gè)問(wèn)題上面。

　　另外，根據(jù)世界第一的機(jī)器人教育機(jī)構(gòu)卡耐基梅隆大學(xué)的機(jī)器人學(xué)博士的課程分類方式（http://www.ri.cmu.edu/education/COSAug2016.pdf），機(jī)器人學(xué)有四個(gè)核心領(lǐng)域：

　　1、感知。視覺(jué)傳感器、圖像傳感器、觸覺(jué)和力傳感器、慣導(dǎo)等。
　　2、認(rèn)知。人工智能、知識(shí)表達(dá)、規(guī)劃、任務(wù)調(diào)度、機(jī)器學(xué)習(xí)等。
　　3、行為。運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、控制、manipulation和locomotion等。
　　4、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。最優(yōu)估計(jì)、微分幾何、計(jì)算幾何、運(yùn)籌學(xué)等。

　　結(jié)合卡耐基梅隆大學(xué)的核心課程要求，我覺(jué)得我定義的機(jī)器人學(xué)核心問(wèn)題算是基本沒(méi)跑偏的。本文后面談到的機(jī)器人項(xiàng)目都是以上述觀點(diǎn)和課程要求為基礎(chǔ)。

　　一些可能有爭(zhēng)議性的觀點(diǎn)：1、機(jī)器人學(xué)是富人的活動(dòng)。雖然工業(yè)越來(lái)越發(fā)達(dá)，但好的開(kāi)發(fā)板和電機(jī)還是非常貴。如果要下定決心學(xué)習(xí)機(jī)器人學(xué)并且做出實(shí)物，你必須找到做實(shí)物出來(lái)的資金。要么是自己花錢，要么就得找學(xué)校的機(jī)器人社團(tuán)，或者找什么愿意資助年輕人學(xué)習(xí)的貴人。另外現(xiàn)在沒(méi)有任何一本完整的書(shū)可以教你怎么造一個(gè)四旋翼空中機(jī)器人或者大狗機(jī)器人，你需要參考十幾本不同的教科書(shū)，這些書(shū)不管中文版還是英文版都很貴。

　　2、機(jī)器人學(xué)是屠龍之術(shù)。這話是Ninebot創(chuàng)始人說(shuō)的。雖然最近幾年，平衡車、掃地機(jī)器人、多旋翼飛行器讓機(jī)器人學(xué)開(kāi)始進(jìn)入人們的生活，但是可行的商業(yè)應(yīng)用還是很少，而且已有的機(jī)器人和理論都還很難解決好與物理世界交互這件事情。所以一定要確保自己在機(jī)器人學(xué)這個(gè)道路上同時(shí)練好了能去其他行當(dāng)吃飯的技能，比如編程、機(jī)械設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)。也要做好心理準(zhǔn)備，接受自己有可能在學(xué)會(huì)屠龍之術(shù)以后幾年都造不出對(duì)社會(huì)有用的東西的事實(shí)。

　　3、基于上述所說(shuō)的觀點(diǎn)，如果是已經(jīng)工作之后才想要學(xué)習(xí)機(jī)器人的話，可能已經(jīng)太遲了，因?yàn)楹芸赡芘d趣戰(zhàn)勝不了客觀限制因素。如果作為興趣去學(xué)習(xí)，只能學(xué)到做巡線小車和舵機(jī)機(jī)械臂什么的，可能也滿足不了中二病的創(chuàng)造欲。

　　個(gè)人認(rèn)為機(jī)器人學(xué)是一個(gè)艱苦的道路，想要成為一個(gè)獨(dú)擋一面的機(jī)器人工程師需要多年理論和實(shí)踐的同步訓(xùn)練。理論學(xué)習(xí)和動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程還要互相排好時(shí)間表，在做某個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目的同時(shí)去學(xué)習(xí)最相關(guān)理論往往可以達(dá)到事半功倍的效果，但是同時(shí)那些不太相關(guān)的理論會(huì)看起來(lái)非常枯燥，因此如何妥善安排自己的實(shí)踐項(xiàng)目也是很重要的事情。

　　這篇文章里我計(jì)劃介紹一個(gè)電子工程、機(jī)械工程和計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生從大學(xué)一年級(jí)到研究生二年級(jí)的機(jī)器人學(xué)習(xí)計(jì)劃，基本是我對(duì)自己過(guò)去學(xué)習(xí)方式的一個(gè)總結(jié)。按照這個(gè)方法來(lái)學(xué)習(xí)，能夠成為一個(gè)能力全面，但是稍微偏軟件一點(diǎn)的機(jī)器人工程師。這個(gè)六年的學(xué)習(xí)計(jì)劃，估算下來(lái)，全年中每天在上課和完成課程要求之外要投入學(xué)習(xí)時(shí)間6-8個(gè)小時(shí)，這些時(shí)間一方面用于閱讀課程知識(shí)的英文教材，一方面用于閱讀其他學(xué)科的教材，一方面用于實(shí)踐項(xiàng)目。

　　機(jī)器人工程師在大型項(xiàng)目里的定位類似于飛機(jī)系統(tǒng)里的總體設(shè)計(jì)師。和機(jī)械工程師、硬件工程師、軟件工程師、算法工程師、控制工程師比起來(lái)，機(jī)器人工程師參與某個(gè)具體技術(shù)的時(shí)間較少，但是能夠聽(tīng)得懂所有工程師說(shuō)的話，能夠作為不同模塊間的協(xié)調(diào)人，帶領(lǐng)整個(gè)團(tuán)隊(duì)去攻堅(jiān)。當(dāng)然如果機(jī)器人工程師能夠在一個(gè)領(lǐng)域達(dá)到那個(gè)領(lǐng)域的工程師的優(yōu)秀水平，肯定更好。

　　由于時(shí)間倉(cāng)促，再加上個(gè)人水平有限，文章中如有紕漏和錯(cuò)誤，恭請(qǐng)讀者指出，謝謝。如果同學(xué)還有什么想知道的內(nèi)容和教材，也歡迎留言交流。

　　大一

　　剛上大一，你的機(jī)器人生涯開(kāi)始了。先看看學(xué)校的校園網(wǎng)能不能翻墻，不能的話自己去買個(gè)一年一百多塊錢的VPN，先確保自己能上Google，不要心疼VPN的錢，這能讓你在之后的職業(yè)生涯里節(jié)省上萬(wàn)塊錢。然后去注冊(cè)一個(gè)gmail賬號(hào)，再注冊(cè)stackoverflow賬號(hào)，再注冊(cè)github的賬號(hào)，再注冊(cè)CSDN賬號(hào)，注冊(cè)完登錄上去逛逛，暫時(shí)先不要問(wèn)為什么。

　　英語(yǔ)水平一定程度上會(huì)是機(jī)器人工程師水平的限制因素，英語(yǔ)是同學(xué)們?cè)诖髮W(xué)最該努力學(xué)的一門課，而且不止要把它當(dāng)成課，要當(dāng)成一種技能，當(dāng)成生活的一部分。當(dāng)你開(kāi)始努力學(xué)習(xí)一些高級(jí)的機(jī)器人知識(shí)以后，有可能會(huì)非常難以找到中文的參考資料，這個(gè)時(shí)候如果啃不下英文的資料，進(jìn)步速度和眼界就會(huì)受到很大影響。因此大一的時(shí)候要多看看紅寶書(shū)，看看美劇。

　　不管是什么專業(yè)背景的同學(xué)，大學(xué)一年級(jí)一定要上好的課是微積分和線性代數(shù)。線性代數(shù)的重要性需要特別強(qiáng)調(diào)。一般來(lái)說(shuō)，優(yōu)秀的工程師和科學(xué)家在職業(yè)生涯中要學(xué)至少五次線性代數(shù)，大一學(xué)一遍、學(xué)凸優(yōu)化的時(shí)候?qū)W一遍、學(xué)線性系統(tǒng)的時(shí)候?qū)W一遍、學(xué)機(jī)器學(xué)習(xí)的時(shí)候?qū)W一遍……如果在第一遍學(xué)的時(shí)候就看到對(duì)的書(shū)，刷到對(duì)的題，那么以后的學(xué)習(xí)會(huì)輕松很多。

　　網(wǎng)上有很多對(duì)于如何學(xué)好線性代數(shù)的討論，比如知乎問(wèn)題如何理解線性代數(shù)？ - 數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)。Matrix67大神的文章隨記：我們需要怎樣的數(shù)學(xué)教育？也很有啟發(fā)。我個(gè)人對(duì)學(xué)習(xí)線性代數(shù)的建議是兩本書(shū)，一本叫做《Linear Algebra Done Right》，另一本叫做《Linear Algebra Done Wrong》（https://www.math.brown.edu/~treil/papers/LADW/book.pdf），我比較喜歡的是Done Wrong這本書(shū)，第一它是免費(fèi)的，第二只需要讀前6章兩百頁(yè)就夠了，第三它頁(yè)邊距很大，打印出來(lái)有很多空白做練習(xí)題。另外一個(gè)較好的教材是麻省理工公開(kāi)課：線性代數(shù)。不論如何，學(xué)線性代數(shù)一定要用國(guó)外的教材，千萬(wàn)不要用國(guó)內(nèi)的教材。啃英文書(shū)很累，但是考慮到之后還要啃更多的英文書(shū)，線性代數(shù)已經(jīng)算是很入門的了，一定要啃下來(lái)，同時(shí)還要刷足夠多的課后題。

　　學(xué)完線性代數(shù)以后，一個(gè)自然而然的問(wèn)題就是怎么能用計(jì)算機(jī)自己去計(jì)算矩陣的乘法、向量的乘法、向量的內(nèi)積。因此引入了編程的學(xué)習(xí)。

　　不管同學(xué)的專業(yè)是什么，一定要在大學(xué)一年級(jí)盡早開(kāi)始學(xué)編程。至于用哪種語(yǔ)言開(kāi)始學(xué)習(xí)編程，我推薦Python，比較好的教材是麻省理工學(xué)院公開(kāi)課：計(jì)算機(jī)科學(xué)及編程導(dǎo)論，比較好的Python開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)環(huán)境是Anacoda （http://www.continuum.io/downloads）。熟悉Python以后，同學(xué)就可以開(kāi)始玩玩Python的數(shù)值計(jì)算包Numpy，這個(gè)時(shí)候線性代數(shù)題基本上也刷的差不多，可以通過(guò)Numpy幫助自己解決線性代數(shù)問(wèn)題了。

　　對(duì)任何人來(lái)說(shuō)，Python是一把瑞士軍刀，你可以用他干很多東西，比如自動(dòng)回復(fù)郵件、自動(dòng)收集信息。但是真要去造機(jī)器人，合適的工具并不是瑞士軍刀，而是C/C++這樣簡(jiǎn)單粗暴的錘子和螺絲刀般的工具。在學(xué)習(xí)Python學(xué)到一定程度的時(shí)候（比如你聽(tīng)說(shuō)有一種叫做cython的東西），最好開(kāi)始學(xué)習(xí)C，而且要強(qiáng)迫自己練習(xí)用C的一維數(shù)組和指針來(lái)實(shí)現(xiàn)矩陣的加法、乘法、求逆等操作。之所以有高級(jí)的Python或者Java（不要問(wèn)我Java哪里高級(jí)了）這些語(yǔ)言以后我們還需要去學(xué)C，是因?yàn)闄C(jī)器人上常用的不是完整的電腦，而是計(jì)算量有局限的嵌入式系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基本只能用C或者更低級(jí)的語(yǔ)言。

　　學(xué)習(xí)C我個(gè)人入門用的是清華大學(xué)出版的《C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)》。雖然這個(gè)書(shū)標(biāo)題是C++，但其實(shí)沒(méi)什么太大問(wèn)題。不過(guò)國(guó)內(nèi)的C語(yǔ)言教材都有個(gè)巨大的問(wèn)題是不引導(dǎo)學(xué)生去用Linux。近年來(lái)更好的一個(gè)教材是http://songjinshan.com/akabook/zh/index.html，這個(gè)網(wǎng)站的教材非常好，因?yàn)樗逃龑W(xué)生用Linux環(huán)境作為程序編譯的環(huán)境，而且還引入了一些計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的介紹。

　　IT行業(yè)的程序員都會(huì)爭(zhēng)論高級(jí)語(yǔ)言和低級(jí)語(yǔ)言哪個(gè)好，Linux和Windows哪個(gè)好，而對(duì)于機(jī)器人工程師來(lái)說(shuō)，從現(xiàn)在到可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)里，C是最好的語(yǔ)言，Linux是最好的操作系統(tǒng)，這都毋庸置疑。甚至對(duì)于Linux的發(fā)行版該選哪個(gè)，我們都是很少有質(zhì)疑的：Ubuntu。原因是機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS是基于Ubuntu開(kāi)發(fā)的，因此在Ubuntu上運(yùn)行最穩(wěn)定。注意Ubuntu出了一個(gè)中文版叫做Kylin，個(gè)人感覺(jué)比較坑，建議大家不要裝中文版。Ubuntu 作為一個(gè)開(kāi)源操作系統(tǒng)，總是在快速迭代，2016年8月比較穩(wěn)定的版本是14.04和16.04，建議同學(xué)安裝14.04。

　　當(dāng)你把C學(xué)得差不多，開(kāi)始要學(xué)寫(xiě)包含多個(gè)頭文件的程序時(shí)，一定要同時(shí)學(xué)習(xí)makefile的知識(shí)。這時(shí)候要上網(wǎng)去搜“Makefile詳解”這篇文章看。

　　我自己在大學(xué)一年級(jí)的時(shí)候還學(xué)習(xí)了HTML和Javascript，到大一結(jié)束的時(shí)候已經(jīng)能夠熟練用Javascript手寫(xiě)一些動(dòng)態(tài)頁(yè)面。我個(gè)人覺(jué)得HTML和Javascript也是機(jī)器人工程師必備的技術(shù)，而不只是軟件工程師的玩具。這是因?yàn)閣eb技術(shù)實(shí)際上已經(jīng)滲透到了編程的方方面面，比如json開(kāi)始是Javascript里的一種object定義的方式，但現(xiàn)在已經(jīng)成為了一種很標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交互、參數(shù)配置的格式。另外AJAX能夠幫助初學(xué)者理解一定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理，而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是機(jī)器人工程師必備的技能。再者，制作GUI（圖形用戶界面）是常規(guī)debug的辦法，而近年來(lái)一個(gè)流行的趨勢(shì)是用webkit嵌入程序用HTML和Javascript作為圖形界面的后端，而在機(jī)器人操作系統(tǒng)ROS（ROS.org | Powering the world’s robots）里，通過(guò)rosbridge可以非常方便地把機(jī)器人程序的數(shù)據(jù)傳遞到websocket上，這句話看不懂沒(méi)關(guān)系，反正你知道學(xué)學(xué)HTML和Javascript很重要就是了。更重要的是，HTML文檔背后的DOM （Document Object Model）深刻地體現(xiàn)了面向?qū)ο蟮乃枷搿４髮W(xué)中的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)一般都講C++，在我看來(lái)應(yīng)該講HTML和Javascript。這一點(diǎn)不細(xì)說(shuō)了，如果同學(xué)們?nèi)W(xué)習(xí)HTML和Javascript，自然會(huì)體會(huì)到。學(xué)習(xí)HTML和Javascript比較好的資料是http://www.w3schools.com/，把網(wǎng)站左側(cè)的“Learn HTML”、“Learn CSS”、“Learn Javascript”和“Learn JQuery”學(xué)完就行，別的部分還有很多花哨的技術(shù)，沒(méi)有必要去學(xué)了。

　　以上介紹的這些知識(shí)點(diǎn)、書(shū)和資料應(yīng)該在大一期間就全部看完，然后利用大一的暑假好好鞏固這些知識(shí)。比如開(kāi)始用HTML和Javascript做一個(gè)自己的個(gè)人主頁(yè)，刷一刷編程的題目，學(xué)用Python的奇技淫巧（比方說(shuō)做一個(gè)自己的個(gè)人主頁(yè)）。另外還可以抽時(shí)間學(xué)學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)，比如開(kāi)始看看代數(shù)和離散數(shù)學(xué)。我大一的時(shí)候看到了兩篇文章，認(rèn)識(shí)到了數(shù)學(xué)的重要性，一個(gè)是MIT的CV大牛林達(dá)華寫(xiě)的［轉(zhuǎn)］MIT牛人解說(shuō)數(shù)學(xué)體系，另一個(gè)是前Goolge研究員吳軍博士寫(xiě)的《數(shù)學(xué)之美》（數(shù)學(xué)之美 （豆瓣））。當(dāng)時(shí)林達(dá)華還在MIT讀博士，而《數(shù)學(xué)之美》還沒(méi)有成書(shū)。兩篇文章看完以后我感覺(jué)自己整個(gè)人對(duì)數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)上了一個(gè)新的層次，此后一直在注意提高自己的數(shù)學(xué)水平，幾年下來(lái)覺(jué)得收益很大。在之后的介紹里我還會(huì)多次強(qiáng)調(diào)需要學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)和對(duì)應(yīng)的教材。

　　大二

　　上大二的時(shí)候，你已經(jīng)會(huì)了基本的編程知識(shí)和基本的數(shù)學(xué)知識(shí)。大二這一年應(yīng)該投入在嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)中，同時(shí)繼續(xù)拓展自己多方面的能力。學(xué)校的機(jī)器人社團(tuán)，比如做Robocon，RoboMasters的團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該在招新了，趕快去加入，有了學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐的指導(dǎo)以及同輩朋友的鞭策，應(yīng)該會(huì)進(jìn)步的快一點(diǎn)。

　　大二應(yīng)該掌握的技能：Solidworks畫(huà)基本的機(jī)械圖，基本的數(shù)字電路知識(shí)、數(shù)模轉(zhuǎn)換，51單片機(jī)、AVR單片機(jī)、STM32單片機(jī)原理，UART、SPI、I2C、CAN等協(xié)議的原理和數(shù)據(jù)收發(fā)，STM32開(kāi)發(fā)板的使用，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)的原理，PID的原理，調(diào)試四輪機(jī)器人底盤(pán)的移動(dòng)，基本的傳感器如陀螺儀、碼盤(pán)、紅外線、超聲波的原理和讀取方式，網(wǎng)絡(luò)知識(shí)如配置IP配置路由器等，微電子焊接，金工技術(shù)。我在知乎回答如果程序員每天都淺嘗輒止地學(xué)一些不同的新技術(shù)，長(zhǎng)久以往，人會(huì)變成什么樣子呢？ - YY碩的回答里談過(guò)機(jī)器人工程師需要的技能數(shù)量是IT行業(yè)全棧工程師技能數(shù)量的三倍以上，這些技能的基礎(chǔ)都應(yīng)該在大二開(kāi)始積累。

　　如果同學(xué)們的專業(yè)是機(jī)械工程相關(guān)，那么大二的時(shí)候要深入學(xué)習(xí)solidworks做圖，買機(jī)械加工手冊(cè)學(xué)習(xí)各種機(jī)械的奇技淫巧。你的專業(yè)知識(shí)還不足以讓你進(jìn)行縝密的受力分析，不過(guò)你可以盡量多做一些機(jī)械結(jié)構(gòu)出來(lái)感受它們的樂(lè)趣。

　　如果同學(xué)們的專業(yè)是硬件、電路相關(guān)，那么大二的時(shí)候要深入學(xué)習(xí)Altium Designer做圖、制板、焊板。你要從現(xiàn)在開(kāi)始，就給自己積累一個(gè)工作記錄，可以就是簡(jiǎn)單的txt文件，記錄你做過(guò)所有板子的bug、解決方案、學(xué)到的原理圖、PCB layout的注意事項(xiàng)等等。積累很多年以后，你的這個(gè)工作記錄會(huì)值很多錢。

　　學(xué)習(xí)這些技能的最好的方式，就是參加自己學(xué)校機(jī)器人社團(tuán)的訓(xùn)練和方案設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，學(xué)校的機(jī)器人社團(tuán)招新之后會(huì)有訓(xùn)練和測(cè)試，讓新人分組去做機(jī)器人，這個(gè)過(guò)程中如果愿意努力學(xué)，提高得會(huì)很快。如果你所在的大學(xué)是機(jī)器人比賽強(qiáng)校，比如西安交通大學(xué)，電子科技大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，華中科技大學(xué)，東北大學(xué)等等（排名不分先后，沒(méi)有提到你們學(xué)校名字的話我表示抱歉），那么你很幸運(yùn)，你們學(xué)校的機(jī)器人社團(tuán)有很好的積淀，有很多資源可以幫助你學(xué)習(xí)。基本上只要天天泡實(shí)驗(yàn)室，保證自己每天只睡6-7個(gè)小時(shí)（但還是要多去跑步、游泳保持身體健康），勤于向?qū)W長(zhǎng)學(xué)姐請(qǐng)教，那么一定會(huì)提高得很快。

　　大二階段特別要強(qiáng)調(diào)的是對(duì)動(dòng)手能力的培養(yǎng)，包括機(jī)械材料的加工、電路焊接、制作導(dǎo)線和接頭、連接路由器、配置網(wǎng)絡(luò)、做網(wǎng)線等等。機(jī)械加工的工具有螺絲刀、鋸、鉆、錘子、車床、銑床、鉆床，進(jìn)階選手可以學(xué)一下氧焊，這個(gè)比較危險(xiǎn)，我沒(méi)嘗試過(guò)；電路焊接的工具有焊機(jī)、焊錫、洗板水、松香、吸錫器；制作導(dǎo)線的工具有剪子、剝線鉗、夾頭鉗、網(wǎng)線鉗各種鉗；網(wǎng)絡(luò)配置就是連連路由器插插網(wǎng)線，但是Linux系統(tǒng)下配置網(wǎng)絡(luò)有時(shí)會(huì)非常麻煩，一定要多積累這方面的知識(shí)，因?yàn)閷?lái)你造的機(jī)器人多半會(huì)頂著一個(gè)無(wú)線路由器跑來(lái)跑去，甚至有的機(jī)器人上各個(gè)模塊自己就能組起一個(gè)小局域網(wǎng)。這些技能的熟練掌握需要你花很多時(shí)間去做真正能用的機(jī)器人來(lái)練手。

　　對(duì)于該選擇造一個(gè)怎么樣的“真正能用的機(jī)器人”練手，最好的選擇肯定是機(jī)器人比賽中的機(jī)器人。如果參加Robocon，你會(huì)跟著學(xué)長(zhǎng)學(xué)姐們學(xué)著造有人那么高的巨大機(jī)械；如果參加RoboMasters，你會(huì)學(xué)著造比汽車還要靈活的機(jī)器人以及快速發(fā)彈的機(jī)構(gòu)。其他一些小型的比賽比如飛思卡爾智能車，也是很好的訓(xùn)練，因?yàn)轱w思卡爾智能車已經(jīng)發(fā)展得很成熟，參加這個(gè)比賽的參賽資料就夠?qū)W一陣子的，學(xué)完以后能夠獲得比較多的機(jī)器人技能。

　　如果沒(méi)有太多學(xué)校機(jī)器人社團(tuán)的資源，同學(xué)們還有一些小型的比賽比如挑戰(zhàn)杯、大創(chuàng)比賽等等可以選擇，以三五個(gè)人的小團(tuán)隊(duì)參與這些比賽。如果同學(xué)所在的學(xué)校連這些比賽都不組織大家參與，那就只好自己花錢了。國(guó)內(nèi)開(kāi)源機(jī)器人社區(qū)有很多資源可以利用來(lái)學(xué)習(xí)，比如自己買Arduino STEM educational Robot kits Building Platform的各種開(kāi)發(fā)套件做簡(jiǎn)單的機(jī)器人。Arduino的開(kāi)發(fā)環(huán)境可能有些人不喜歡，因?yàn)樗鼘?duì)硬件做了一級(jí)封裝，如果更希望接觸到單片機(jī)的本質(zhì)，可以自己買STM32開(kāi)發(fā)板學(xué)習(xí)。俗話說(shuō)，沒(méi)有什么嵌入式系統(tǒng)是一塊STM32實(shí)現(xiàn)不了的，如果有，就用兩塊。STM32是ARM Cortex?M家族中最為廣泛應(yīng)用的一款單片機(jī)，在網(wǎng)上也有很多的教材和開(kāi)發(fā)板可供選擇。在國(guó)內(nèi)著名的電子論壇STM32/8 分論壇帖子清單 （amoBBS 阿莫電子論壇）上，有很多參考資料，有問(wèn)題也可以在這里和大家討論學(xué)習(xí)。

　　如果你很想?yún)⒓訖C(jī)器人比賽，身邊也恰好有一些志同道合的小伙伴，但是學(xué)校不支持。沒(méi)關(guān)系，來(lái)找我，我盡量通過(guò)大疆的關(guān)系說(shuō)服你們學(xué)校支持你們參加RoboMasters。

　　雖然你是以機(jī)器人比賽為主線在探索機(jī)器人技術(shù)，但是要時(shí)刻記得，機(jī)器人比賽給你的理論方面的訓(xùn)練很差，還會(huì)讓你養(yǎng)成一些壞習(xí)慣，比如凡事都希望用一些糙猛快的辦法來(lái)解決。由于通常整個(gè)團(tuán)隊(duì)都沒(méi)有太多的項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)，到比賽前一段時(shí)間才會(huì)加緊功夫去做機(jī)器人，很多時(shí)候就會(huì)用“山寨”的辦法去處理機(jī)器人的故障。比如說(shuō)某個(gè)承重結(jié)構(gòu)用久了會(huì)彎，為了趕比賽的進(jìn)度，就拿錘子敲直了、再加一條輔助的結(jié)構(gòu)在旁邊繼續(xù)用，而沒(méi)有細(xì)致地去做建模、受力分析，思考是什么原因?qū)е鲁兄亟Y(jié)構(gòu)會(huì)變形。再比如說(shuō)調(diào)PID參數(shù)就是生調(diào)亂改，而沒(méi)有基于機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型去估測(cè)參數(shù)的大概范圍。

　　大二的暑假，有可能你跟著學(xué)校的機(jī)器人隊(duì)參加了一些機(jī)器人比賽。這是一個(gè)反思總結(jié)的好時(shí)機(jī)，為什么機(jī)器人隊(duì)取得了這樣那樣的成績(jī)？整個(gè)團(tuán)隊(duì)怎樣才能更有效率？明年如何繼續(xù)招新？暑假要把時(shí)間花在技術(shù)積累上面，這個(gè)時(shí)候可以回頭思考思考之前準(zhǔn)備比賽時(shí)用糙猛快的辦法解決的問(wèn)題如何能夠細(xì)致地去解決。

　　如果大二的暑假?zèng)]有參加機(jī)器人比賽，可以做一個(gè)舵機(jī)機(jī)器人，比如6條腿的蜘蛛，比如碼垛機(jī)器人。舵機(jī)是機(jī)器人工程師的好朋友，一定要好好掌握。

　　另外你其他方面的能力也不能落下。大二結(jié)束的時(shí)候，你的Linux應(yīng)該用的很熟練了，除了makefile，你也用起了cmake。你也應(yīng)該開(kāi)始理解Github存在的意義，因?yàn)槟阋呀?jīng)上去讀了很多別人的代碼，你也把自己的一些課程設(shè)計(jì)和小項(xiàng)目放在了Github上面。另外大二基本上了本專業(yè)一些比較難的基礎(chǔ)課程，比如自動(dòng)控制原理、機(jī)器學(xué)習(xí)、概率統(tǒng)計(jì)、材料和力學(xué)等課程，同學(xué)們會(huì)看到這些課程里又用到了線性代數(shù)和微積分的知識(shí)，以及建模的知識(shí)。這時(shí)候可以把大一的物理、線性代數(shù)和微積分再翻出來(lái)看看。

　　同學(xué)的學(xué)校應(yīng)該給大二到大三的學(xué)生有開(kāi)設(shè)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)，一般用Java或C++教授。在面向?qū)ο蟮某绦蛘n里面，一定要積累3000行左右的代碼的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)典的面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的練習(xí)通常是寫(xiě)游戲，比如俄羅斯方塊，吃豆人等等，一定要自己能夠做到完全手寫(xiě)一個(gè)完整的項(xiàng)目出來(lái)。

　　另外你可以開(kāi)始學(xué)習(xí)Matlab當(dāng)中的神器Simulink了。在大二這一年的學(xué)習(xí)中，你可能在不少課程里多多少少用到了Matlab。假設(shè)你已經(jīng)在我的推薦下喜歡上了Python，你可能會(huì)覺(jué)得Matlab的計(jì)算工具沒(méi)有比Python強(qiáng)多少；假設(shè)你自己在別人的推薦下喜歡上了mathematica，你可能會(huì)覺(jué)得和Mathematica這種神一樣的語(yǔ)言比起來(lái)，Matlab弱爆了。但是要注意的是，Matlab最強(qiáng)大的工具是Simulink，通過(guò)它你幾乎可以仿真一切的物理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。我建議同學(xué)可以通過(guò)Simulink實(shí)現(xiàn)一個(gè)倒立擺，然后理解Matlab的強(qiáng)大之處。閱讀并實(shí)現(xiàn)了這兩篇文章里的內(nèi)容，同學(xué)應(yīng)該會(huì)對(duì)倒立擺有了比較深刻的認(rèn)識(shí)。倒立擺是機(jī)器人學(xué)中一個(gè)非常重要的模型，因?yàn)榛鸺?dǎo)彈、雙足機(jī)器人、四足機(jī)器人，基本都是倒立擺的變形。你自己實(shí)現(xiàn)出來(lái)的simulink模型一定要存好，以后可能還會(huì)再拿出來(lái)仔細(xì)看。

　　如果你按照我之前說(shuō)的方法探索了一些HTML和Javascript的技術(shù)，那么JQuery，bootstrap，AngularJS你已經(jīng)多多少少知道是怎么回事了。web后端的技術(shù)，比如PHP和MySQL，也可以了解一下，LAMP要學(xué)會(huì)怎么配置。如果有同學(xué)找你幫忙寫(xiě)小網(wǎng)站，盡量去幫個(gè)忙，幫別人做網(wǎng)站是提高自己系統(tǒng)編程能力的好練習(xí)。在做網(wǎng)站的過(guò)程中你可能還會(huì)順便學(xué)一學(xué)如何用Photoshop和Illustrator讓網(wǎng)站顯得更漂亮。這些技能有最好，沒(méi)空學(xué)也沒(méi)關(guān)系。

　　大三

　　大三開(kāi)始的時(shí)候，你可以在學(xué)校的機(jī)器人隊(duì)里擔(dān)任重要角色了，或者能夠帶領(lǐng)一個(gè)小團(tuán)隊(duì)參加小型的機(jī)器人比賽。你在系里甚至院里都小有名氣了，可能有的人叫你大神，有的人覺(jué)得你技術(shù)還不錯(cuò)。但是一定要記得你現(xiàn)在的水平放到別的地方應(yīng)該不算什么。每年我都往大疆的RoboMasters夏令營(yíng)招進(jìn)100個(gè)和你現(xiàn)在的水平相當(dāng)?shù)耐瑢W(xué)。

　　大三一定要培養(yǎng)出自己一個(gè)人獨(dú)立造出一個(gè)完整機(jī)器人的能力，比如一個(gè)Robocon水平的機(jī)器人，或者一個(gè)RoboMasters的戰(zhàn)車，或者一個(gè)四旋翼飛行器。

　　Robocon水平的機(jī)器人，涉及大量的機(jī)械設(shè)計(jì)，單片機(jī)開(kāi)發(fā)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)，碼盤(pán)和超聲波等傳感器的讀取，底盤(pán)運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算，PID調(diào)試，任務(wù)調(diào)度邏輯的調(diào)試，舵機(jī)控制。RoboMasters的戰(zhàn)車的機(jī)械部分簡(jiǎn)單一些，但是還需要進(jìn)行云臺(tái)的控制、發(fā)彈系統(tǒng)的控制、功率控制等方面的知識(shí)，另外你也可以不搞這些部分，學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)視覺(jué)識(shí)別和自動(dòng)打擊，那么就要開(kāi)始研究OpenCV（OpenCV | OpenCV）了。

　　四旋翼飛行器的機(jī)械部分最簡(jiǎn)單，但是算法比較復(fù)雜。對(duì)于大三學(xué)生來(lái)說(shuō)，從零開(kāi)始一步到位寫(xiě)一個(gè)穩(wěn)定的飛控比較困難，因?yàn)轱w控里面有很多細(xì)小的知識(shí)點(diǎn)要注意。目前我沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么比較好的書(shū)籍推薦，已有的一些關(guān)于四旋翼系統(tǒng)的書(shū)要么太淺（上來(lái)就教你焊電路），要么太深（上來(lái)就教你state estimation），聽(tīng)說(shuō) @Liu Top的exbot小組在寫(xiě)一個(gè)教材，我是非常期待的。學(xué)習(xí)四旋翼飛行器有下面幾個(gè)步驟：

　　第一步：自己調(diào)一個(gè)小四軸飛起來(lái)

　　現(xiàn)在開(kāi)源社區(qū)的人言必pixhawk，其實(shí)我覺(jué)得從學(xué)習(xí)的角度來(lái)說(shuō)，pixhawk太貴，而且不適合學(xué)習(xí)，我比較推薦的是 首頁(yè)-第七實(shí)驗(yàn)室 這家淘寶店賣的STM32F405飛控，買回來(lái)以后自己再隨便買個(gè)機(jī)架（比如大疆F450）、接收機(jī)和遙控，就能按照飛控板附帶的學(xué)習(xí)資料、調(diào)試軟件飛起來(lái)。

　　第二步：看硬件圖、讀代碼

　　chiplab7的飛控板附帶一大堆學(xué)習(xí)資料，對(duì)加速度計(jì)、陀螺和磁感計(jì)都有很仔細(xì)的解釋，硬件鏈路圖也很詳細(xì)。chiplab7淘寶掌柜的又很認(rèn)真負(fù)責(zé)，我學(xué)用的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)代碼有bug和看不懂的地方，都可以直接找掌柜問(wèn)。

　　看完代碼以后，對(duì)一個(gè)飛控系統(tǒng)的基本模塊：姿態(tài)解算、控制解算、混控輸出、遙控器處理、嵌入式處理就很明白了。然而這里面有很多技術(shù)是需要另外學(xué)習(xí)的。除了基本的嵌入式編程以外，還有要把大二大三學(xué)的信號(hào)處理方面的知識(shí)再撿起來(lái)看看。因?yàn)轱w行器在空中有振動(dòng)，會(huì)讓加速度計(jì)產(chǎn)生噪聲，為了把這些噪聲去除掉，需要對(duì)加速度計(jì)給出的信號(hào)做低通濾波處理，如何選擇濾波器的參數(shù)呢？如果濾波濾得太狠，延遲就會(huì)比較大，對(duì)控制的表現(xiàn)會(huì)有影響；如果濾波濾得不夠，可能會(huì)有一些低頻的噪聲偶爾會(huì)出現(xiàn)，導(dǎo)致加速度計(jì)的觀測(cè)不能用。另外最重要的是要理解姿態(tài)解算和控制解算這兩塊知識(shí)。chiplab7的飛控板的代碼采用的是最簡(jiǎn)單的互補(bǔ)濾波算法做為姿態(tài)解算模塊，然后控制解算是對(duì)歐拉角的三個(gè)角度做閉環(huán)PID控制，基本都是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)了。

　　第三步：小修小改加深理解

　　chiplab7的飛控是靠氣壓計(jì)定高的，飛行效果非常奔放。這時(shí)候可以淘寶買個(gè)20塊錢的超聲波模塊，然后自己寫(xiě)個(gè)高度環(huán)去穩(wěn)定飛控的定高表現(xiàn)。

　　我覺(jué)得這個(gè)過(guò)程至關(guān)重要，因?yàn)楦叨瓤刂葡鄬?duì)來(lái)說(shuō)是個(gè)比較直觀理解PID控制的方式，而且chiplab7的飛控加高度控制非常好加。工作量不大，因?yàn)楦纳菩Ч茱@著，所以可以讓人很有成就感，加深繼續(xù)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。

　　第四步：理解核心的數(shù)學(xué)和控制知識(shí)

　　這一部分大三是肯定來(lái)不及學(xué)的，但是我還是在這里列出來(lái)，因?yàn)檫@些知識(shí)你之后都需要慢慢學(xué)，我也會(huì)在之后不斷重復(fù)提到這些知識(shí)點(diǎn)。

　　姿態(tài)解算和控制解算涉及的知識(shí)有：

　　1、剛體姿態(tài)的表示、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程和動(dòng)力學(xué)方程。主要是對(duì)牛頓-歐拉方程的認(rèn)識(shí)和理解、剛體姿態(tài)的歐拉角表示法、姿態(tài)與角速度的關(guān)系等等。

　　這部分說(shuō)復(fù)雜不復(fù)雜，說(shuō)簡(jiǎn)單也不簡(jiǎn)單，我同樣是沒(méi)有找到一本完整的書(shū)全都介紹過(guò)的，是學(xué)了好幾個(gè)不同的書(shū)和論文以后搞明白的。現(xiàn)在看起來(lái)是從維基百科入手比較靠譜。

　　2、自動(dòng)控制原理。講PID的書(shū)和文章就多了去了，沒(méi)有太多復(fù)雜的書(shū)。

　　3、線性估計(jì)基本原理。其實(shí)就是互補(bǔ)濾波：Reading a IMU Without Kalman： The Complementary Filter 。拿這個(gè)關(guān)鍵詞百度各種搜就會(huì)了。

　　第五步：重頭開(kāi)始造輪子

　　知乎著名網(wǎng)友vczh曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，學(xué)習(xí)要抱著勇于造輪子的心態(tài)才能進(jìn)步。所以在熟悉了別人飛控基礎(chǔ)上，可以自己重頭造一個(gè)飛控的輪子。可以自己從芯片開(kāi)始重新畫(huà)一個(gè)飛控板，讀讀STM32的芯片手冊(cè)、讀讀各種傳感器的芯片手冊(cè)，自己手畫(huà)一個(gè)飛控的原理圖、做PCB layout、制板自己焊元件，全套花不了1000塊錢，能夠加深很多對(duì)硬件的理解。這一部分如果大三沒(méi)空，也可以不搞了。

　　制造整個(gè)機(jī)器人的過(guò)程中要特別重視文檔的積累。在你大三末期，你可能隨著學(xué)校的機(jī)器人隊(duì)備戰(zhàn)比賽，你可能主力負(fù)責(zé)一臺(tái)機(jī)器人。你應(yīng)該自己列一個(gè)excel表格，把機(jī)器人用了幾顆螺絲，幾根導(dǎo)線，每個(gè)零件的規(guī)格是什么，都列出來(lái)。這個(gè)表格一方面可以用來(lái)幫助團(tuán)隊(duì)管理機(jī)器人的物料，一方面也是你自己的經(jīng)驗(yàn)技術(shù)積累，將來(lái)你做的其他機(jī)器人可能多多少少都是Robocon、RoboMasters機(jī)器人的變形。

　　另一個(gè)積累是建一個(gè)自己的buglist，buglist包括什么呢，可以像冷大這樣：做控制、機(jī)器人等算法工程師是怎樣一種體驗(yàn)？ - 冷哲的回答，就簡(jiǎn)單把一些自己的發(fā)生過(guò)的問(wèn)題和最后的解決辦法羅列下來(lái)。比如說(shuō)“杜邦線接插位不穩(wěn)固容易脫開(kāi)，接好后應(yīng)該用電工膠布再裹一圈”，“外發(fā)給淘寶加工的機(jī)械圖紙，要特別注意和加工商溝通有沒(méi)有漏掉一些細(xì)節(jié)，如沉頭螺絲孔，關(guān)鍵的倒角”等等。你也可以幫其他機(jī)器人的問(wèn)題也做這樣的記錄。buglist可以就是一個(gè)簡(jiǎn)單的文本文件，如果你一直往里面積累自己工作中的記錄，等你將來(lái)工作了，這個(gè)文件可能會(huì)值很多錢。

　　大三的時(shí)候?qū)W校應(yīng)該會(huì)開(kāi)設(shè)軟件工程的課程。不管你是不是這個(gè)專業(yè)，上不上這門課，都應(yīng)該主動(dòng)去聽(tīng)一聽(tīng)，甚至跟著課程的設(shè)計(jì)作業(yè)一起做一做。軟件工程我覺(jué)得是機(jī)器人工程師必須具備的意識(shí)，因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器人系統(tǒng)里涉及大量的硬件系統(tǒng)和軟件功能，軟件的部分往往還會(huì)涉及不同的語(yǔ)言、不同的編譯環(huán)境、不同的開(kāi)發(fā)工具鏈。幾個(gè)人合作的話，大家的專業(yè)背景、編程習(xí)慣都不相同，這就導(dǎo)致不同的代碼和模塊之間的協(xié)議溝通非常復(fù)雜，必須盡早用UML和其他軟件工程的工具幫助團(tuán)隊(duì)理解和互相溝通。

　　大三的時(shí)候?qū)W校應(yīng)該還會(huì)開(kāi)設(shè)操作系統(tǒng)原理和嵌入式系統(tǒng)原理的課程，而大二的時(shí)候講過(guò)計(jì)算機(jī)組成原理（所謂的微機(jī)原理）。從大三開(kāi)始同學(xué)需要開(kāi)始體會(huì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的區(qū)別、原理以及使用時(shí)需要注意的地方。這是一個(gè)比較雜的知識(shí)點(diǎn)，我目前沒(méi)有找到很好的教材去介紹。在STM32上，有freeRTOS，uCOS，Vxworks這么幾種實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)；Linux是一種非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，但是可以通過(guò)打補(bǔ)丁變成實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。這些操作系統(tǒng)的細(xì)節(jié)在機(jī)器人開(kāi)發(fā)中都會(huì)多多少少被涉及到，同學(xué)們可以隨時(shí)上Google和CSDN去查大神們的介紹。

　　另外特別重要的一點(diǎn)是機(jī)器人系統(tǒng)里的嵌入式平臺(tái)都有燒壞的可能性，有可能在某個(gè)嵌入式Linux平臺(tái)上面辛辛苦苦寫(xiě)了一個(gè)多月代碼，這個(gè)平臺(tái)突然燒壞了，代碼也就丟了。因此你的機(jī)器人如果有嵌入式Linux系統(tǒng)在里面，一定要盡早頂起來(lái)路由器，代碼定時(shí)提交SVN或者git。

　　大三的暑假你可能會(huì)作為學(xué)校機(jī)器人隊(duì)的主力去參賽了。備戰(zhàn)比賽和參賽是一件磨練心性的事情。我在學(xué)生時(shí)代體會(huì)過(guò)和勝利擦肩而過(guò)的痛苦，體會(huì)過(guò)沒(méi)機(jī)會(huì)再來(lái)一年的遺憾；也在負(fù)責(zé)大疆RoboMasters比賽的過(guò)程中被那些痛苦和遺憾的學(xué)生當(dāng)做發(fā)泄的對(duì)象，非常有感觸。我覺(jué)得參加機(jī)器人比賽，很努力，然后失敗了，是一件讓人快速成長(zhǎng)的事情。同學(xué)如果有機(jī)會(huì)，一定應(yīng)該參加至少一屆機(jī)器人比賽。

　　大三的暑假你也可以選擇來(lái)參加大疆的RoboMasters夏令營(yíng)，關(guān)于夏令營(yíng)大家可以看這個(gè)知乎問(wèn)答了解更多：參加Robomasters 2016夏令營(yíng)是怎樣一種體驗(yàn)？ - DJI 大疆創(chuàng)新。每年我們都在全國(guó)范圍內(nèi)尋找有一定技術(shù)基礎(chǔ)的學(xué)生，讓他們一起分組做一個(gè)自動(dòng)機(jī)器人的挑戰(zhàn)。這個(gè)夏令營(yíng)，作為組織負(fù)責(zé)人，不謙虛地說(shuō)，我覺(jué)得應(yīng)該是全世界范圍內(nèi)最好的技術(shù)類夏令營(yíng)。

　　大三的暑假有一件很重要的事情就是思考自己大四應(yīng)該干什么。一般來(lái)說(shuō)，你現(xiàn)在的能力保本校研究生肯定沒(méi)有問(wèn)題，當(dāng)然你也可以選擇考其他學(xué)校的研究生或者出國(guó)留學(xué)。雖然說(shuō)你現(xiàn)在能力已經(jīng)很全面了，但是你還需要2-3年的時(shí)間全面提升自己更多的能力，才能邁向卓越之路。不管是出國(guó)還是保研，最重要的目的是給自己爭(zhēng)取到未來(lái)2-3年能夠在一個(gè)優(yōu)秀的環(huán)境中安心提升自己，有比較好的學(xué)習(xí)資源，能夠參與到一些不錯(cuò)的項(xiàng)目中去。可能其他有些行當(dāng)，出國(guó)留學(xué)始終是比在國(guó)內(nèi)待著更好的選擇，但是機(jī)器人行業(yè)并不是這樣。我們國(guó)家這兩年在機(jī)器人方面提高也很快，而且我們國(guó)家現(xiàn)在比較有錢。就像我開(kāi)始說(shuō)的那樣，機(jī)器人是富人的活動(dòng)，現(xiàn)在你在國(guó)內(nèi)也能找到一些很有錢的實(shí)驗(yàn)室可以造比較牛逼的機(jī)器人。另外國(guó)外很多比較強(qiáng)的機(jī)器人公司也都在做比較敏感的軍方項(xiàng)目，去找實(shí)習(xí)可能比較受限制。

　　出國(guó)去學(xué)機(jī)器人學(xué)方面的知識(shí)你有很多不錯(cuò)的選擇，比如世界第一的機(jī)器人研究院卡耐基梅隆大學(xué)，或者麻省理工學(xué)院的CSAIL實(shí)驗(yàn)室。北美傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)四大名校（麻省理工學(xué)院，卡耐基梅隆大學(xué)，斯坦福大學(xué)，加州大學(xué)伯克利分校）里，除了斯坦福大學(xué)熱火朝天在搞人工智能以外，其他幾個(gè)學(xué)校的機(jī)器人研究都很不錯(cuò)。除了四大名校，你還有很多其他的選擇，就像我開(kāi)始說(shuō)的那樣，機(jī)器人是富人的活動(dòng)，如果想接觸到最好的機(jī)器人資源，你要選擇有錢的實(shí)驗(yàn)室，而不是有名的實(shí)驗(yàn)室。

　　另外你還需要在大三的尾巴上選定自己將來(lái)的細(xì)分研究方向，而且開(kāi)始往這個(gè)方向深挖，也就是我在文章開(kāi)始提到的感知、認(rèn)知、行為幾個(gè)方向。當(dāng)然同時(shí)你也不能放松其他方面的知識(shí)，尤其是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。我在大三的暑假專門找數(shù)學(xué)系的同學(xué)給我開(kāi)了個(gè)數(shù)學(xué)小講座，學(xué)習(xí)了一點(diǎn)抽象代數(shù)的知識(shí)，對(duì)我后來(lái)學(xué)習(xí)密碼學(xué)幫助很大。同時(shí)我也讀了一些拓?fù)浞矫娴慕滩模ㄓ幸槐竞苌衿娴臅?shū)叫做Topopogy Without Tears http://www.topologywithouttears.net/），這樣才理解了為什么數(shù)學(xué)分析要用奇怪的符號(hào)去解釋一些看起來(lái)很淺顯的道理。

　　大三階段的機(jī)器人工程師該學(xué)什么基礎(chǔ)數(shù)學(xué)是眾說(shuō)紛紜的，在我看來(lái)，你要基本掌握“群是什么”，能夠用代數(shù)的眼光去證明“det（AB） = det（A）det（B）”，還要能理解“用一張紙就可以變出克萊因瓶”（當(dāng)然是在四維空間里）。另外，你這個(gè)時(shí)候也要能夠意識(shí)到自己需要再學(xué)一遍線性代數(shù)。

　　大四

　　大四開(kāi)始了，你可以開(kāi)始深挖自己的研究方向，同時(shí)也要開(kāi)始學(xué)一些高級(jí)一點(diǎn)的通用技術(shù)和理論，這時(shí)候你和一般的機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)學(xué)生就不太一樣了，你雖然也在狂編程，但也在狂學(xué)習(xí)物理和數(shù)學(xué)。通用技術(shù)包括ROS，simulink，gazebo和Vrep等工具。通用理論包括，再學(xué)一遍線性代數(shù)，學(xué)學(xué)凸優(yōu)化、數(shù)值計(jì)算、旋轉(zhuǎn)表示法等方面的知識(shí)。這些知識(shí)你在大四僅僅只能開(kāi)一個(gè)頭，因?yàn)槟愕拇笏囊獙?shí)習(xí)、畢業(yè)、考研、畢設(shè)，你會(huì)非常地忙。有些人會(huì)在大四進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和老師發(fā)論文，我個(gè)人覺(jué)得發(fā)論文這件事沒(méi)必要操之過(guò)急。你的整個(gè)大學(xué)期間應(yīng)該用在廣泛涉獵各種各樣的知識(shí)上面，而不是深入某一個(gè)細(xì)小的研究問(wèn)題。

　　你可能早就聽(tīng)說(shuō)了ROS的大名，但是最好不要在大四之前去碰它。因?yàn)镽OS用了很多操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的底層技術(shù)。我在知乎回答高手可以談?wù)凴OS機(jī)器人操作平臺(tái)開(kāi)發(fā)的一些經(jīng)驗(yàn)嗎？ - YY碩的回答里有簡(jiǎn)單的介紹。ROS的設(shè)計(jì)目標(biāo)是把機(jī)器人的控制和傳感器處理的軟件和它的硬件隔離開(kāi)，用上ROS以后，你可以方便地用到很多能直接跑的軟件代碼。但是ROS從入門到精通需要至少一年以上的時(shí)間，你必須不斷地用，不斷地嘗試新的代碼和硬件，才能對(duì)它熟悉起來(lái)。

　　ROS的可視化工具Rviz里面對(duì)于機(jī)器人旋轉(zhuǎn)的表示用的是四元數(shù)，而在你之前研究四旋翼飛行器時(shí)，里面的代碼表示旋轉(zhuǎn)用的是歐拉角，做姿態(tài)解算用的可能是四元數(shù)。這個(gè)時(shí)候要開(kāi)始有意識(shí)地去學(xué)習(xí)旋轉(zhuǎn)表示法之間的區(qū)別和聯(lián)系。

　　要重視大四期間的實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。很多大四的學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)都會(huì)非常頹地做一下，我覺(jué)得是不好的。要把做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程看做一個(gè)正式的項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目除了做好技術(shù)方面的工作，也要做好展示方面的工作。中國(guó)工程師的一大特點(diǎn)是，不會(huì)表達(dá)自己，可能做的東西水平很高，但是做出PPT就會(huì)犯字體花哨不正式、一頁(yè)上面字太多，圖文沒(méi)有聯(lián)系等表達(dá)上的問(wèn)題。通過(guò)PPT介紹、展示自己的成果在工程師的職業(yè)生涯的任何一個(gè)階段都非常重要，它甚至也一定程度上限制了機(jī)器人工程師能夠達(dá)到的高度。只有能夠把自己的成果清晰地表達(dá)給自己的團(tuán)隊(duì)，才能獲得其他人的反饋、通過(guò)溝通提高團(tuán)隊(duì)的整體凝聚力和知識(shí)水平，這樣自己在團(tuán)隊(duì)能夠獲得更多的認(rèn)可，有助于團(tuán)隊(duì)整體工作效率的提高。我每年去參加幾次學(xué)術(shù)會(huì)議，都在會(huì)議上感覺(jué)到一些中國(guó)的科研人員走到國(guó)際上以后，演講能力很差就會(huì)導(dǎo)致他們的科研成果不受重視。當(dāng)然其他國(guó)家的科研人員也是這樣。

　　為了寫(xiě)出美觀的技術(shù)報(bào)告和畢業(yè)論文，你可以開(kāi)始學(xué)習(xí)Latex。Latex作為國(guó)際國(guó)內(nèi)第一寫(xiě)作神器，學(xué)習(xí)資料在網(wǎng)上有很多。Latex的學(xué)習(xí)和使用同樣也是需要不斷地熟能生巧，多寫(xiě)多練就熟悉了。寫(xiě)畢業(yè)論文有個(gè)問(wèn)題是怎么做出精美的矢量圖，我推薦Draw Freely | Inkscape，一個(gè)比Illustrator更輕量化、但是有些功能反而更強(qiáng)大的免費(fèi)軟件。

　　對(duì)于那些想申請(qǐng)出國(guó)留學(xué)的同學(xué)，你要做一個(gè)自己個(gè)人的成果展示，用網(wǎng)頁(yè)的形式呈現(xiàn)比較好。把自己Github鏈接（如果你按我說(shuō)的，大學(xué)第一天就申請(qǐng)Github賬號(hào)，現(xiàn)在已經(jīng)是一個(gè)三年的老油條了）、做過(guò)的機(jī)器人視頻、寫(xiě)過(guò)的技術(shù)報(bào)告和文章（最好是英文的）放在上面。

　　大四到研究生之前的暑假，最好去一些比較不錯(cuò)的機(jī)器人公司實(shí)習(xí)一下，比如說(shuō)大疆。當(dāng)然你也可以繼續(xù)做機(jī)器人比賽，比如RoboMasters和大疆的飛行器比賽。

　　研究生一年級(jí)

　　研究生的時(shí)候，你的目標(biāo)比較清晰了，就是做一種機(jī)器人至少兩年時(shí)間，并從中發(fā)掘出可以發(fā)表論文的知識(shí)點(diǎn)。

　　如果做規(guī)劃算法的研究，那么還要讀偏CS一些的書(shū)，比如講A* search，random forest，圖論方面知識(shí)的教材。由于我在這方面造詣不深，就不托大了。

　　如果學(xué)習(xí)隨機(jī)系統(tǒng)的控制和最優(yōu)控制，除了1、2、3，還要讀一本神書(shū)Stochastic models estimation and control（https://www.cs.unc.edu/~welch/kalman/media/pdf/maybeck_ch1.pdf）。

　　如果研究機(jī)器人視覺(jué)定位，幾種常用的定位算法：PTAM（Parallel Tracking and Mapping for Small AR Workspaces （PTAM）），ROS的標(biāo)配VO（viso2_ros - ROS Wiki），SVO（GitHub - uzh-rpg/rpg_svo： Semi-direct Visual Odometry），LSD-SLAM（http://vision.in.tum.de/research/vslam/lsdslam）ORB-SLAM（GitHub - raulmur/ORB_SLAM2： Real-Time SLAM for Monocular， Stereo and RGB-D Cameras， with Loop Detection and Relocalization Capabilities），都必須自己學(xué)習(xí)之后全部跑一遍。只會(huì)用OpenCV的函數(shù)和這些工具包并不能說(shuō)明你會(huì)視覺(jué)定位，必須要能自己手寫(xiě)出一個(gè)能用的才算。國(guó)內(nèi)有一個(gè)很厲害的SLAM專家叫高翔，他的博客要關(guān)注一下：機(jī)器人 - 標(biāo)簽。由于SLAM這兩年很火，研究的人很多，所以網(wǎng)上可以參考的資料也很多，比如https://github.com/hcdth011/ROS-Hydro-SLAM，就在ROS上實(shí)現(xiàn)了幾種定位算法的對(duì)比。

　　我現(xiàn)在非常不建議同學(xué)們選擇從四旋翼飛行器的動(dòng)力學(xué)控制里找問(wèn)題作為研究課題。因?yàn)樗男盹w行器的特點(diǎn)已經(jīng)被研究透了。目前國(guó)際上對(duì)多旋翼飛行器的研究主要集中在造一些奇葩形狀的飛行器，以及給多旋翼飛行器上安裝一個(gè)機(jī)械臂去做力控制，這樣做就對(duì)多旋翼飛行器控制的動(dòng)力學(xué)造成了一些影響。因此需要同學(xué)對(duì)動(dòng)力學(xué)和多自由度機(jī)械臂控制有比較深的認(rèn)識(shí)。

　　自動(dòng)導(dǎo)航和駕駛是這兩年的熱點(diǎn)，一方面汽車的自動(dòng)化是大勢(shì)所趨，另一方面多旋翼飛行器異軍突起，產(chǎn)生了很多對(duì)自動(dòng)飛行的需求。除了機(jī)器人視覺(jué)定位算法以外，同學(xué)還需要學(xué)習(xí)其他的傳感器，以及這些傳感器與視覺(jué)定位算法怎么融合。這里面有很多坑，比如計(jì)算量的問(wèn)題，怎么保證融合算法不崩，怎么處理傳感器的延時(shí)等等，都需要同學(xué)結(jié)合自己的項(xiàng)目去踩，坑踩得多了才能成長(zhǎng)。如果大家想找一個(gè)多旋翼飛行器平臺(tái)研究自動(dòng)導(dǎo)航，我推薦大疆的M100，我已經(jīng)在知乎回答RoboMasters2015夏令營(yíng)是怎樣的？ - YY碩的回答里吹過(guò)一波M100，前面說(shuō)過(guò)的今年夏令營(yíng)的知乎回答參加Robomasters 2016夏令營(yíng)是怎樣一種體驗(yàn)？ - DJI 大疆創(chuàng)新里也有人幫我吹了一波。

　　一些大學(xué)里學(xué)過(guò)的知識(shí)點(diǎn)，是必須結(jié)合研究生期間的項(xiàng)目的需求弄得很清楚的，比如三大變換（傅里葉變換，拉普拉斯變換，Z變換），旋轉(zhuǎn)表示法（歐拉角、四元數(shù)、旋轉(zhuǎn)矩陣），數(shù)值計(jì)算怎么防止矩陣出現(xiàn)數(shù)值問(wèn)題等等。除了自己的項(xiàng)目，還需要把凸優(yōu)化、卡爾曼濾波還有多自由度機(jī)械臂的控制學(xué)習(xí)一下。這三個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)，是任何一種機(jī)器人都會(huì)用的到比較難的知識(shí)。

　　凸優(yōu)化和凸優(yōu)化的各種變形是非常重要的知識(shí)，因?yàn)楦餍懈鳂I(yè)里的研究問(wèn)題，多半是會(huì)建立一個(gè)優(yōu)化問(wèn)題去解決的。上面提到的《Convex Optimization》https://web.stanford.edu/~boyd/cvxbook/bv_cvxbook.pdf，也是一本神書(shū)，同學(xué)們一定要認(rèn)真讀一讀。Matlab、Python、C++都有一些現(xiàn)成的工具包可以幫助你解優(yōu)化問(wèn)題，不過(guò)最好同學(xué)們能自己手寫(xiě)一些基本的優(yōu)化算法，比如gradient descend，barrier method等等。另外現(xiàn)在主流的SLAM算法，后端都是通過(guò)一種叫做g2o的優(yōu)化算法來(lái)出效果的。而且g2o能夠整合bundle adjustment 和structure-from-motion這兩大計(jì)算機(jī)視覺(jué)里的關(guān)鍵問(wèn)題，可以說(shuō)是一種很好的計(jì)算思想了，非常有必要學(xué)習(xí)一下g2o。

　　卡爾曼濾波在上面書(shū)單里的1和3都有提到，同時(shí)在神書(shū)Stochastic models estimation and control（https://www.cs.unc.edu/~welch/kalman/media/pdf/maybeck_ch1.pdf）也有相當(dāng)多的篇幅。卡爾曼濾波有好幾種證明的方法，同學(xué)最好能自己學(xué)會(huì)1-2種。

　　多自由度的機(jī)械臂的難點(diǎn)在于機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)正反解、運(yùn)動(dòng)學(xué)控制和動(dòng)力學(xué)控制，基本是一個(gè)建模分析和數(shù)值算法實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。如果你所在的學(xué)校沒(méi)有一個(gè)財(cái)力雄厚的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的話，你基本上沒(méi)有機(jī)會(huì)接觸到多自由度的機(jī)械臂。這時(shí)候之前學(xué)到的Simulink和就要學(xué)的Gazebo就派上用場(chǎng)了，你可以用Simscape里面的剛體搭一個(gè)多自由度機(jī)械臂，然后通過(guò)Simulink仿真去學(xué)習(xí)機(jī)械臂的控制；也可以用Gazebo的URDF語(yǔ)言寫(xiě)一個(gè)機(jī)械臂，然后通過(guò)Gazebo和ROS的接口去控制機(jī)械臂；也可以用ROS里面的著名工具包MoveIt！ Motion Planning Framework，不過(guò)MoveIt的問(wèn)題是，他只能仿真運(yùn)動(dòng)學(xué)，而不能仿真動(dòng)力學(xué)。工業(yè)領(lǐng)域?qū)Χ嘧杂啥鹊臋C(jī)械臂控制通常用一個(gè)叫做D-H表示法的建模工具（Denavit），這個(gè)東西我并不太會(huì)。我只會(huì)向同學(xué)們推薦我導(dǎo)師的著作《A mathematical introduction to robotic manipulation》（http://www.cds.caltech.edu/~murray/books/MLS/pdf/mls94-complete.pdf）。

　　有一個(gè)非常神奇的事實(shí)：《A mathematical introduction to robotic manipulation》這本機(jī)械臂控制領(lǐng)域的著名教材的第二章和計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的著名教材《An Invitation to 3-D Vision》的第二章基本是一樣的，都在講旋轉(zhuǎn)表示法。這是因?yàn)樗械男D(zhuǎn)表示法都可以歸納為一種優(yōu)雅的李群結(jié)構(gòu)：SO（3）群。而計(jì)算機(jī)視覺(jué)和機(jī)械臂控制都涉及到理解剛體的旋轉(zhuǎn)，事實(shí)上用計(jì)算系統(tǒng)去觀測(cè)和控制所有的剛體構(gòu)成的系統(tǒng)，理解旋轉(zhuǎn)都是很關(guān)鍵的問(wèn)題。旋轉(zhuǎn)表示法應(yīng)該作為研究生階段的一個(gè)重要學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)。

　　李群和李代數(shù)是剛體旋轉(zhuǎn)表示背后的數(shù)學(xué)理論，如果想要深挖一些，可以看這篇文章An elementary introduction to groups and representations的前50頁(yè)（http://www.cmls.polytechnique.fr/perso/renard/Hall_Group.pdf）。這是我自己讀著覺(jué)得最好的文章，當(dāng)然網(wǎng)上也有很多其他的介紹。

　　研究生階段還要培養(yǎng)的一個(gè)能力是借助各種工具仿真機(jī)器人系統(tǒng)的能力。顯然地，很多機(jī)器人系統(tǒng)真的造出來(lái)的話造價(jià)昂貴，需要在實(shí)際制造之前寫(xiě)一個(gè)比較真實(shí)的仿真系統(tǒng)出來(lái)測(cè)試算法。我覺(jué)得做仿真系統(tǒng)的能力直接衡量了機(jī)器人工程師的技術(shù)水平。當(dāng)你開(kāi)始要搭一個(gè)仿真系統(tǒng)的時(shí)候，第一步是通過(guò)歐拉方程和牛頓方程確定剛體的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，甚至要自己寫(xiě)剛體二階微分方程；第二步是確定剛體之間的互聯(lián)關(guān)系，設(shè)計(jì)不同類型的關(guān)節(jié)，如果有軟性連接需要加入彈簧阻尼模型；第三步是確定被仿真的剛體系統(tǒng)會(huì)不會(huì)和外界產(chǎn)生碰撞或者其他形式的力，如果有的話，需要設(shè)計(jì)合適的接觸力和摩擦力仿真的模型。多旋翼飛行器的仿真是很簡(jiǎn)單的，不需要考慮什么接觸力。但是多自由度機(jī)械臂基本都需要仿真接觸力，不和物理世界去交互的機(jī)械臂只有很小的實(shí)用意義。而能夠自行運(yùn)動(dòng)locomotion系統(tǒng)，比如雙足、多足機(jī)器人，則涉及到更多的接觸力，多到接觸力都會(huì)影響仿真系統(tǒng)的數(shù)值穩(wěn)定性。搭建一個(gè)仿真系統(tǒng)需要很強(qiáng)的系統(tǒng)建模能力和數(shù)值分析的能力，雖然Simulink、Gazebo、Vrep提供了不同程度的工具簡(jiǎn)化你的工作，但是要讓仿真系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行，必須要能深入其中的細(xì)節(jié)。有些看起來(lái)很高大上的仿真工具，比如Nvida的PhysX，在仿真的時(shí)候是忽略掉科里奧利力的，如果不理解仿真的本質(zhì)，可能就會(huì)忽略這一個(gè)重要的缺陷。

　　研究生二年級(jí)

　　你的學(xué)習(xí)計(jì)劃接近尾聲。現(xiàn)在你已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)很好的狀態(tài)：看到一個(gè)機(jī)器人，能夠很果斷地分析出它用了什么傳感器、執(zhí)行器、計(jì)算平臺(tái)大概是什么量級(jí)，他的執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠承受多少力量。看到一個(gè)新的算法，能夠大約判斷清楚它的執(zhí)行流程，在什么環(huán)節(jié)做了優(yōu)化。看到一個(gè)新的沒(méi)學(xué)過(guò)的知識(shí)，能夠分析出它和你以前學(xué)過(guò)的什么知識(shí)有聯(lián)系，你還需要再學(xué)什么才能弄明白這個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

　　研究生二年級(jí)要深化第一年學(xué)到的那些技術(shù)和知識(shí)，要做到完整地讀過(guò)四五本書(shū)，五十篇以上的論文。你已經(jīng)積累了幾萬(wàn)行代碼的經(jīng)驗(yàn)，也能熟練地談?wù)撜l(shuí)家的電機(jī)回差小，誰(shuí)家的電機(jī)線性程度好。

　　你這個(gè)時(shí)候可以去寫(xiě)作一些論文，也可以開(kāi)始學(xué)習(xí)一些更高級(jí)的技術(shù)和工具，比如用FPGA和GPU優(yōu)化算法、魔改Linux內(nèi)核、玩玩液壓系統(tǒng)、了解更多機(jī)器學(xué)習(xí)的知識(shí)比如強(qiáng)化學(xué)習(xí)等等。你也可以從計(jì)算機(jī)圖形學(xué)或者計(jì)算力學(xué)里面找到一些幫助你更好進(jìn)行機(jī)器人仿真和系統(tǒng)分析的工具。由于你懂很多機(jī)器人方面的知識(shí)，你可以給學(xué)校的機(jī)器人隊(duì)做指導(dǎo)，或者帶隊(duì)參加一些比較有挑戰(zhàn)性的機(jī)器人比賽。

　　寫(xiě)到這里，我就不可能給出很多不同領(lǐng)域的指導(dǎo)了，因?yàn)殡S著學(xué)習(xí)的進(jìn)一步深化，我自己熟悉的領(lǐng)域也在收縮。我只能對(duì)幾個(gè)領(lǐng)域給出我的意見(jiàn)。

　　對(duì)視覺(jué)定位和傳感器融合來(lái)說(shuō)，SLAM急需新的突破，目前通過(guò)幾何約束去實(shí)現(xiàn)loop closure看起來(lái)已經(jīng)走入了死路，沒(méi)法有更多的發(fā)展了，下一步可行的方向是與深度學(xué)習(xí)進(jìn)行結(jié)合。具體的一些介紹可以閱讀行業(yè)中大牛的一篇文章http://www.computervisionblog.com/2016/01/why-slam-matters-future-of-real-time.html，記述了幾個(gè)業(yè)界大牛們最新的觀點(diǎn)。傳感器融合技術(shù)，目前還有很多問(wèn)題可以探索，因?yàn)閭鞲衅鞯难訒r(shí)、不均勻的信號(hào)，會(huì)給定位系統(tǒng)造成困擾，如何去除這些干擾，需要建立比較復(fù)雜的非線性優(yōu)化問(wèn)題，具體可以關(guān)注香港科技大學(xué)Shaojie Shen的工作。

　　對(duì)于多自由度機(jī)械手和機(jī)器人的locomotion來(lái)說(shuō)，這里面還有非常多可以探索的研究問(wèn)題。我前面提過(guò)接觸力和摩擦力很難仿真，大神告訴我現(xiàn)在沒(méi)有任何一種工具和理論能把接觸力和摩擦力正確仿真出來(lái)，因此如何在機(jī)器人系統(tǒng)里妥善處理對(duì)這些力的控制，就是很難的問(wèn)題了。現(xiàn)在業(yè)界的一個(gè)前沿發(fā)展方向，也是利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)幫助機(jī)器人學(xué)會(huì)處理這些外力，不過(guò)人類目前最優(yōu)秀的多自由度機(jī)器人系統(tǒng)，Berkeley的Brett機(jī)器人，疊幾塊積木就要用十分鐘（New ‘deep learning’ technique enables robot mastery of skills via trial and error），顯然還有很多提升的空間。

　　最后我想再?gòu)?qiáng)調(diào)一遍表達(dá)能力的重要性。你可以從自己帶的課程和機(jī)器人隊(duì)入手，把自己這幾年來(lái)學(xué)過(guò)的知識(shí)做成PPT講給學(xué)生們聽(tīng)，然后讓他們給你反饋。多做這樣的練習(xí)，提升自己做演講的能力，這將來(lái)會(huì)讓你受益匪淺。

　　研究生二年級(jí)之后，你可以準(zhǔn)備進(jìn)機(jī)器人公司工作了，也可以根據(jù)你自己感興趣的研究方向申請(qǐng)博士接著努力。由于你已經(jīng)掌握了廣博的知識(shí)和技能，你的職業(yè)生涯將會(huì)大有作為。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　我從2008年展開(kāi)自己的機(jī)器人生涯。那一年波士頓動(dòng)力剛剛發(fā)布他們的大狗機(jī)器人，Python還是很小眾的語(yǔ)言，Ubuntu 8.04還很不穩(wěn)定，Chrome還沒(méi)有多少人知道。在之后的幾年中我目擊了深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)興，看到波士頓動(dòng)力的機(jī)器人日漸強(qiáng)大，經(jīng)歷了ROS的起源和繁榮，幫助了大疆的崛起，深深為這個(gè)產(chǎn)業(yè)的未來(lái)感到激動(dòng)。我希望這篇文章能夠幫助更多的年輕人進(jìn)入機(jī)器人學(xué)的海洋，為未來(lái)機(jī)器人學(xué)的繼續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。