로봇 공학에서 대학원생을 시작하기위한 수학 전제 조건

로봇 공학을 전공 한 대학원생은 로봇 공학 석사 연구 프로그램을 시작하기 위해 수학 전공 분야 (필수 과목)를 물었습니다. 연구생에게 없어서는 안될 좋은 자료 / 책은 무엇입니까? 학생이 로봇 공학의 견고한 기초를 개발하기 위해 어떤 것을 제안해야합니까?

다른 답변은 정확합니다. 초점을 맞추는 위치와 주제에 따라 다릅니다. 그러나 몇 가지 일반적인 주제가 있습니다. 괜찮은 대학 출신의 수학 미성년자들이 기초를 다룰 것이라고 말하고 싶습니다.

내 경험에 따라 다음을 적극 권장합니다.

1. 선형 대수학, 적어도 한 학기 또는 두 학기. 재교육 과정을 수강하고 필요한 경우 전문화를 계획하십시오. 로봇은 세계에서 작동하고 세계는 좌표 프레임으로 정의되므로 행렬 곱셈, 역, 순위, 아핀 및 투영 변환 등에 대해 아는 것이 매우 도움이됩니다.
2. 최소 3 학기 미적분학
3. 로봇은 컴퓨터를 사용하기 때문에 일부 수치 분석.
4. 확률과 통계, 최소 1 학기, 점점 중요 해지고 있습니다

내 서브 필드 (Algorithmic Robotics)의 경우 다음이 매우 유용합니다.

1. 알고리즘 및 데이터 구조, 최소 2 학기
2. 공식 계산 이론 (문제의 경도 및 매핑), 최소 한 학기
3. 행렬 이론 (특수 선형 대수학의 다른 학기)
4. 이산 수학 (그래프, 계산 및 열거), 최소 1 학기,

이것은 연구 주제가 무엇인지에 크게 의존합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

• 이미지 처리, 머신 비전 ...
• 쾅
• 경로 계획
• 제어
• 로봇 조작자?
• ...

연구 분야를 알지 못하면 어떤 수학이 필요한지를 아는 것은 간단하지 않습니다. 그럼에도 불구하고 필요한 수학은 학부 과정에서 진행되므로 실제 요구 사항은 없습니다. 모든 도메인 특정 수학은 일반적으로 위에 기초를 세우기 위해 행렬 대수에 대한 기본 지식 만 있으면됩니다.

일부 프로그래밍 경험이 필요할 수도 있습니다.

로봇 공학은 전기, 기계 및 소프트웨어 공학의 조합이므로 해당 분야의 수학은 분명히 관련이 있습니다. 또한 로봇 공학에서는 선형 대수학, 확률 및 제어 이론에 대해 잘 알고 있으면 도움이된다고 주장합니다. 역학을 잘 이해하면 분명히 도움이됩니다.

좋은 접근법은 로봇 공학 프로그램을 연구하고 기초를 세우는 데 도움이 될 수있는 다른 수업에 대해 어떤 책을 가지고 있는지 보는 것입니다. 개인적으로 저는이 책을 로봇 공학 / 메카트로닉스 수업에 사용했지만 저학년을위한 것입니다

http://www.amazon.com/Introduction-Mechatronics-Measurement-Systems-Alciatore/dp/0071254072

기초 이상의 것을 쌓고 싶다면 로봇 공학의 최고 학교를 찾아보고 어떤 책을 사용하는지 알아 보는 것이 좋습니다. 대부분은 학교, 수업 제목 및 현재 교수 이름을 검색하여 찾을 수있는 강의 계획서에 있습니다.

$ 0.02를 추가하겠습니다. 다른 답변에서 알 수 있듯이 공부하는 내용이 중요합니다. 수학에 더 편할수록 개념을 이해하기가 더 쉬워 지므로 학부에 다니고 로봇 공학에 대한 연구를하고자한다면 수학적으로 저학년으로 크게 편향 될 것입니다.

• 선형 대수, 2 학기
• 미분 방정식.
• 미적분학, 3 학기-확실히 벡터 미적분학을 통해 이상적으로 높은 차원 (일반화 된 스토크 정리, 미분 형태, 대수 등)에 노출 된 경우
• 실제 분석. 증명 기반 수학에 대한 좋은 소개와 고급 수학의 기초를 제공합니다.
• 확률 이론, 2 학기. 이상적으로는 현대 측정 이론에 어느 정도 노출되어 있습니다.
• 차등 형상 (경로 계획, 형상 제어 등을 수행하려는 경우)
• 특히 거짓말 그룹에 대한 그룹 이론

또한 행렬 분석 및 확률 이론에서 대학원 수준의 수학 과정을 수강하고 싶을 것입니다. 내가 가장 좋아하는 수학 수업과 책은 Horn and Johnson 's Matrix Analysis 입니다.

이 목록에는 Lagrangian 역학, 데이터 구조, 알고리즘, 신호 및 시스템, 상태 공간 제어 이론 등과 같은 수학 요소가 많은 수학 이외의 클래스는 제외됩니다.

겸손한 견해로는 메카트로닉스와 ME / EE 부서의 수업으로 CS와 물리학을 복수 전공하는 것이 아마도 가장 좋은 서비스가 될 것입니다. 이론을 잘 이해 한 다음 여름 인턴쉽을 통해 실무 경험을 쌓을 수 있습니다.

로봇 공학 의 Springer 핸드북은 전문화하려는 특정 로봇 분야의 요구 사항을 설명하는 훌륭한 자료입니다.

로봇 공학의 Springer 핸드북 http://bks2.books.google.com/books?id=Xpgi5gSuBxsC&printsec=frontcover&img=1&zoom=1