關節空間

關節空間是機器人從內部對自己的描述——一串數字，每個關節一個，精確地說明每個關節當前轉動或滑動了多少。如果一條機械臂有六個關節，那麼關節空間裡的一個點就只是六個數字（比如六個角度）；只要改動其中任意一個數字，機械臂就會明顯地動起來。機械臂能擺出的每一種姿態，都對應著這樣一串數字，而所有可能的數字串的全體，就是這個空間。

可以把它想成機器人那一組內部旋鈕。機器人的馬達和感測器完全活在這個世界裡：控制器命令第三個關節轉到 40 度，而感測器回報說第五個關節在 12 度。這些數字沒有一個能說出手在房間裡的什麼位置——那需要另作一番計算。它們只描述機械臂被摺疊成了什麼形狀，一個旋鈕接一個旋鈕地說。

關節空間是機器人運動的兩大語言之一。對機器而言，它是天然的那一種，因為關節正是馬達實際驅動的東西。它的對應者，任務空間，描述的是手在外部世界裡位於何處、又朝向哪裡——那是人類通常思考時所用的語言。在這兩者之間雙向換算，是運動學的核心任務之一。