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勘误与补注(对照原书与课件)

本编的对照对象有三个:原书中文版(OCR 扫描版)、原书英文版 Robotics: Modelling, Planning and Control、课程课件(智学北航平台 251 张场景图)。三方互勘的结果如下;第 1 章的通用 OCR 字形错误(机械于 / 主复精度之类)见第一章勘误,不再重复。

一、课件问题(课堂 PPT 对照英文原版)

E2.1 · RPY 角名与转轴配对标反(课件沿袭英文原版,约 18:49 页)

课件把三行定义写成「绕 xx 轴旋转 ψ\psi(偏航角)、绕 yy 轴旋转 ϑ\vartheta(俯仰角)、绕 zz 轴旋转 φ\varphi(滚动角)」。核对英文原版 §2.4.2,原书自己也把这两个标签写反(原文作 "the angle ψ\psi about axis xx (yaw)"、"the angle ϕ\phi about axis zz (roll)"),课件沿袭了原书。按航空标准惯例应为:φ\varphi 绕 zz 为偏航(yaw)、ϑ\vartheta 绕 yy 为俯仰(pitch)、ψ\psi 绕 xx 为滚转(roll)。矩阵本身(Rz(φ)Ry(ϑ)Rx(ψ)R_z(\varphi)R_y(\vartheta)R_x(\psi))与转轴指派无误,仅角名标签错位。本教程按航空惯例订正收录(2.4.5)。

E2.2 · Atan2 的参数序写法(课件 2.4.1 节,约 15:02 页)

课件写「双变量的反正切函数 Atan2⁡(x,y)\operatorname{Atan2}(x,y)」,而原书脚注与全部用式(如 φ=Atan2⁡(r23,r13)\varphi=\operatorname{Atan2}(r_{23},r_{13}))的约定是 Atan2⁡(y,x)\operatorname{Atan2}(y,x) 计算 y/xy/x 的反正切、以两参数符号定象限——第一个参数是「分子」。课件的 (x,y)(x,y) 只是泛指两个变量,不代表参数顺序;动手实现时务必以所用的语言为准(MATLAB / Python atan2(y, x),即「分子在前」)。

课件编号跳空的说明(非错误)

课件节号依次为 2.3、2.4、2.5、2.7、2.8、2.9、2.10、2.11、2.12——缺 2.6(单位四元数),属课程裁剪而非编号笔误;2.9 小节从 2.9.1 直接跳 2.9.3(缺平行四边形臂)、无 2.9.9(类人机械手)、2.8 无 2.8.3(闭链,老师明确「闭链我们不讲」)。以上四处课件未授,本编已按原书补入正文并标注「教材补充 · 课程未授」(2.6、2.8.3、2.9.2、2.9.9),以保章节完整;考试不作要求。详见范围声明。

二、中文版译文问题(对照英文原版)

E2.3 · 译者注保留与正字

原书中文版在三处自加「似有误——译者注」,本教程沿用英文原版为准:(a) 2.3 小结前 的例 2.3「在相对当前(应为固定,原文似有误——译者注)坐标系进行旋转的情形」——对照英文版,此段比较的正是固定轴情形(原书图 2.7);(b) §2.9.4「从这个角度说,平行四边形臂(似应为拟人臂——译者注)可以用于两连杆平面臂的场合」——英文版为 anthropomorphic arm,中文版误植;(c) §2.6「绕 −r-\boldsymbol r 旋转 −ϑ-\vartheta 的四元数与绕 r\boldsymbol r 旋转 ϑ\vartheta 的四元数是一样的」——译者注「似有误」判断错了:英文原版明写 a rotation by −ϑ-\vartheta about −r-\boldsymbol r gives the same quaternion …; this solves the above nonuniqueness problem,代入半角公式两组参数确映到同一四元数,这正是四元数消除角和轴表示不唯一的机制(见 原理 2.6.A)。

E2.4 · DH 约定与「改进 DH」的辨析(补注,非错误)

原书与课件采用标准(经典)DH 约定:zi−1z_{i-1} 沿关节 ii 的轴、xix_i 沿相邻 zz 轴的公垂线(2.8.2)。部分教材(如 Craig《机器人学导论》)用改进 DH:ziz_i 就沿关节 ii 的轴、变换次序为「先转 α\alpha 后转 ϑ\vartheta」,参数表整列不同。读文献遇到 DH 表「对不上」时,先查约定再怀疑自己;两种约定对同一机械手给出不同的 (ai,αi,di,ϑi)(a_i,\alpha_i,d_i,\vartheta_i) 但同一个 Tn0T_n^0。

E2.6 · Pieper 闭解条件补注([2.12.3](sec2-12.md#sec-2.12.3) 文献注)

「三轴交于一点或三轴平行则 6 自由度机械手存在闭式逆解」的充分条件出自 D. L. Pieper 博士学位论文 The Kinematics of Manipulators under Computer Control(Stanford AI Memo AIM-72 / Stanford CS 机器人学系列,1968)——录播 2:02:06 老师所说「一个博士(论文)里给出的条件」即指此。该文系统研究了带球形腕 / 平行三轴结构的逆运动学,是「臂 + 腕」解耦设计的理论源头;原书未给文献条目,特此补注。

三、转写校正对照(录播 → 教程)

本编引文按 AI 转写(whisper-large-v3-turbo)整理,技术名词依上下文与课件校正。代表性同音错字对照如下,供核对录播时参考:

转写原文应为转写原文应为
玄奘局阵旋转矩阵奇迹点 / 七点奇点
欧拉脚 / 布拉脚 / 多拉角欧拉角动物学(举陈)动力学(矩阵)
农余 / 肉鱼 / 居住鱼冗余低于三数 / DU 餐DH 参数
起似(变化)针 / 七四变化证齐次变换阵预前值 / 渔泉局余弦值 / 旋转矩阵
法正切反正切路透巴勒西(单位)向量点积
录播时间轴使用说明

47:16–52:47 为课间休息;约 1:37–1:42 为课堂练习与等待段(语音不可辨);2:16 之后为作业说明、教材获取答疑与静音收尾。转写在静音段产生的「请不吝点赞订阅……」「优优独播剧场」等均为 whisper 幻听,已全部剔除,不进入教程。各节录播区间标注于节首,允许 ±1 分钟误差。

依据 Siciliano 等《机器人学:建模、规划与控制》第 2 章整理 · 三方对勘(中文版 / 英文版 / 课件)· 整理日期 2026-09-15

E2.5 · 课堂截图的右缘覆盖(源图固有限制,非教程问题)

第 2 周录播所用平台截图(resource.msa.buaa.edu.cn/play/2//ai3/ppt/20260915/.../*.jpg,1280×720)右缘约 54px 被智学北航的悬浮工具栏覆盖(含助教名、签到 / 互动 / 更多 / 世界时钟 / 倒计时等图标),该区域内的 PPT 内容在源图中即不可见、无法恢复。本编处理方式:

  1. 所有嵌入图的裁切边界取工具栏左缘(x = 1226,逐图实测 1225 / 1226 两种),不切掉任何可见内容;
  2. 页面按等比缩放完整显示(1226×720 的图在正文栏中显示为约 819×484,宽高比保持 1.69),不存在二次裁切;
  3. 被覆盖处若恰有公式尾部,在正文用 KaTeX 补全——如 2.9.6 斯坦福机械手的 n60\boldsymbol n_6^0(初版曾按幻灯片可见部分猜测补全、下标有误,现逐项对照英文原版式 2.69 订正,并可用 R30⋅R_3^0\cdotZYZ 首列独立复核);其余受影响图(rpy-matrix、zyz-formula、atan2-def 等)的完整公式本就在正文给出,不构成信息缺失。

对照:第 1 周(ai3/ppt/20260907/...)的截图右缘干净无工具栏,故 2.1–2.2 四张图无此限制。此外,第 2 周截图序列的首尾含课前签到页(含全班姓名学号)与关机画面,均未收入本编。