关节空间

关节空间是机器人从内部对自己的描述——一串数字，每个关节一个，精确地说明每个关节当前转动或滑动了多少。如果一条机械臂有六个关节，那么关节空间里的一个点就只是六个数字（比如六个角度）；只要改动其中任意一个数字，机械臂就会明显地动起来。机械臂能摆出的每一种姿态，都对应着这样一串数字，而所有可能的数字串的全体，就是这个空间。

可以把它想成机器人那一组内部旋钮。机器人的电机和传感器完全活在这个世界里：控制器命令第三个关节转到 40 度，而传感器回报说第五个关节在 12 度。这些数字没有一个能说出手在房间里的什么位置——那需要另作一番计算。它们只描述机械臂被折叠成了什么形状，一个旋钮接一个旋钮地说。

关节空间是机器人运动的两大语言之一。对机器而言，它是天然的那一种，因为关节正是电机实际驱动的东西。它的对应者，任务空间，描述的是手在外部世界里位于何处、又朝向哪里——那是人类通常思考时所用的语言。在这两者之间双向换算，是运动学的核心任务之一。