任务空间

任务空间，是我们用来描述机器人的手在物理世界里究竟位于何处、又朝向哪里的方式——它不用关节角度来表达，而用人会自然采用的说法：在这个房间里，处在这个位置、这个朝向。任务空间里的一个点，就是手的完整位姿：它在空间中所处的地方（位置），连同它如何倾斜、转动的样子（朝向）。它也叫操作空间，因为真正要干的活，正是在这个空间里被界定出来的。

这是目标的语言。你几乎从不想直接告诉机器人一串生硬的关节数字；你想说的是“把夹爪放到这儿，端平，对着搁板”，或者“让焊接头沿着这条缝、以这个速度移动”。所有这些指令都活在任务空间里，因为它们说的是手在世界中的位置和朝向，与机械臂有几个关节、那些关节在内部如何排布，完全无关。

由于电机只懂关节空间，机器人必须在两者之间不停地翻译。从关节角度推算出手在任务空间里的位姿，叫正运动学；反过来，从任务空间里一个期望的位姿，倒推出能实现它的关节角度，叫逆运动学。任务空间是我们说出“想要什么”的地方；关节空间则是机器把它变成现实的地方。