机器人技术是现代工业和科技发展的重要分支之一，它的发展对生产和生活的各个领域产生了深远的影响。机器人动力学与控制作为机器人技术的核心内容，是控制理论与控制工程、机械电子工程、机械制造及其自动化等专业领域的研究生和科研人员必须掌握的知识。
机器人动力学关注的是机器人的力学特性，包括力和力矩的计算、运动与力的关系以及在不同条件下的运动响应。动力学模型是描述机器人在受到作用力和力矩时运动状态变化的数学模型。掌握机器人动力学对于设计机器人和优化其性能至关重要，也是评估机器人在不同操作条件下能否满足性能要求的基础。
机器人控制是应用控制理论来指导机器人的运动，包括位置、速度、加速度和力的控制。控制系统能够确保机器人按照预定的路径和姿态运行，同时保证机器人的动作平稳、准确。控制方法的介绍非常全面，例如PID控制、最优控制、自适应控制和鲁棒控制等，这些都是实现机器人精细操作和灵活应用的关键技术。
本书共分为三章，分别讲述了机器人运动学、动力学以及控制。机器人运动学关注的是机器人的位置、速度、加速度的描述和计算，以及运动方程的建立，不涉及力和力矩的作用。它是理解机器人动力学和控制的前提和基础。动力学章节则深入探讨了力和运动之间的关系，建立了机器人在不同力作用下的动力学模型，是设计和分析机器人行为不可或缺的部分。控制章节则详细介绍了各种控制算法，它们是实现机器人各种动作的技术保证。
书中强调了机器人控制的研究和应用离不开机器人学、控制理论、力学和计算机控制等多方面的知识。随着计算机技术的进步和机器人应用领域的扩大，对于高速、高精度、复杂任务执行能力的机器人需求越来越高。因此，计算机实时控制方案的设计变得越来越重要，计算机实时控制是充分发挥机器人机械结构潜力的关键所在。
本书的特点是系统的讲述机器人动力学与控制的基本概念和主要结果，对相关力学知识也进行了详细的推导，使得读者能够全面、扎实地掌握机器人动力学与控制的基础理论。书中不仅提供了理论知识，还安排了练习题目，分为必做题和选做题两类，帮助读者通过实践来巩固所学知识。对于参考文献的列举，作者选择了书中直接引用的部分，以便于读者更好地专注于教材的核心内容。
本书适合控制理论与控制工程、机械电子工程、机械制造及其自动化等专业的硕士研究生作为教材使用，同时也适用于相关研究领域的科研人员和工程技术人员作为参考书。考虑到研究生教学用时，作者精心安排了课程时长和内容，确保了教学的可行性和有效性。
在教材的使用过程中，读者不需要有理论力学及分析力学的基础知识，但需要掌握线性控制系统理论的基础知识。尽管本书覆盖了大量的基础理论，但由于篇幅和教学时间的限制，无法面面俱到，因此一些优秀的研究工作和重要文献可能没有被包括在内。
本书的出版也离不开北京航空航天大学第七研究室（系统与控制研究室）的长期研究积累，该研究室自20世纪80年代起在高为炳院士的领导下，对机器人动力学与控制进行了深入的研究。
