动力学研究力及其对运动的影响。在机器人学中，它回答这样一个问题：每个关节需要多大的扭矩才能产生所需的加速度？运动学描述机器人的运动轨迹，而动力学则描述到达该轨迹所需的力。

机器人的运动方程非常复杂，涉及惯性力、科里奥利力、离心力、重力和摩擦力等多种因素。高速运动的机械臂和低速运动的机械臂所受的力截然不同。人形机器人必须考虑每个肢体的动量。实时求解这些方程是一项巨大的计算挑战。

为什么动力学很重要

• 精确的扭矩控制需要动力学模型。
• 快速运动需要前馈补偿。
• 轻型机器人可以减少惯性力。
• 重力补偿使手臂感觉轻盈。
• 为了达到真实效果，仿真依赖于动态模型。

基于模型的控制利用动力学方程来计算所需运动的扭矩。前馈项承担了大部分工作。反馈则用于修正建模误差和扰动。如果没有动力学，机器人仍然可以依靠位置控制缓慢移动。但如果将其速度提高，则会出现滞后、振荡或过冲。动力学是运动的物理原理，忽略它会限制机器人的功能。优秀的机器人设计师从最初的草图开始就考虑动力学，而不是事后才考虑。