Craig教授根據機器人學的特點，將理論和實際應用密切結合，按照剛體力學、分析力學、機構學和控制理論中的原理和定義對機器人運動學、動力學和控制中的原理進行了嚴謹的闡述，語言精練，內容深入淺出，例題簡單易懂，體現出Craig教授在機器人學方面高深的造詣。《機器人學導論》(原書第4版)是當今機器人學研究領域的經典之作。
前言
科學家常會感到通過自己的研究工作在不斷地認識自我。物理學家在他們的工作中認識到了這一點，同樣，心理學家和化學家也認識到了這一點。在機器人學的研究中，研究領域和研究者自身之間的關系尤為明顯。與僅追求分析的自然科學不同，當前機器人學所追求的是偏重于綜合的工程學科。也許正是這個原因，這個領域才使我們當中的許多人著迷。
機器人學研究的是怎樣綜合運用機械裝置、傳感器、驅動器和計算機來實現人類某些方面的功能。顯然，這是一項龐大的任務，它必然需要運用各種“傳統”領域的研究思想。
現今，機器人學諸方面的研究工作都是由不同領域的專家進行的。通常沒有一個人能夠完全掌握機器人領域的所有知識。因此，自然有必要對這個研究領域進行劃分。在更高的層次上，可把機器人學劃分為4個主要領域：機械操作、移動、計算機視覺和人工智能。
本書介紹機械操作的理論和工程知識。機械操作這一機器人學分學科是建立在幾個傳統學科基礎之上的。主要的相關學科有力學、控制理論、計算機科學。在本書中，第1~8章包括機械工程和數學的主題，第9~11章為控制理論的題材，第12~13章屬于計算機科學的內容。另外，本書從始至終強調通過計算解決問題，例如，與力學密切相關的每一章都有一節簡要介紹計算方面的問題。
本書源于斯坦福大學1983~1985秋季學期的“機器人學導論”的講稿。前3版在1986~2016年被許多大學采用。第4版得益于這一廣泛應用，并且根據多方面的反饋意見做了修改和改進。在此，向對本書作者提出修正意見的所有人表示感謝。
本書適用于高年級本科生或者低年級研究生課程。選修此課程的學生如果學過靜力學和動力學這兩門基礎課程，同時學習過線性代數，并且能夠使用計算機高級語言編程，將是有幫助的。此外，雖然不必先修控制理論的入門課程，但學過這門課程也是有益的。本書的目標之一是以簡單、直觀的方式介紹機器人學的知識。特別需要指出的是，雖然本書很多內容選自機械工程領域，但本書的讀者不必是機械工程師。在斯坦福大學，很多電氣工程師、計算機科學家、數學家都認為本書具有很強的可讀性。
雖然本書直觀上適合機器人系統的研發工程師使用，但是對于任何將要從事機器人研究工作的人，本書內容都是重要的背景資料。就像軟件開發人員通常要了解一些硬件知識一樣，不直接從事機器人的機械和控制研究的人員，也應當具備一些本書提供的背景知識。
與第3版一樣，第4版分為13章。本書的材料適合一學期講授，如果要在半學期內講授，教師需要略去一些章節。即便如此，仍然無法深入講解所有專題。本書在編寫時從某些方面考慮了這一點，例如，多數章只采用一種方法去解決常見的問題。編寫本書的主要挑戰之一就是盡量在限定的教學時間內為每個主題合理地分配時間。為此，我的辦法是只考慮那些直接影響機器人機械操作的材料。
在每章的最后都有一組習題。在每道習題題號后的方括號中給出習題的難度系數。難度系數在［00］到［50］之間。［00］是最簡單的題目，［50］是尚未解決的研究性問題。我采用了與DKnuth所著《The Art of Computer Programming》(AddisonWesley出版)同樣的難度等級。
當然，一個人認為困難的問題，另一個人可能認為容易，因此，一些讀者會發現那些難度系數在某些情況下會引起誤解。不過，我們盡力評估了這些習題的難度。
在每章的末尾，布置了編程作業，學生可以把相應章的知識應用到一個簡單的三關節平面操作臂中。這個簡單的操作臂足以用來證明大多數一般操作臂的所有原理，而不會使學生陷入過于復雜的問題中。每個編程作業都建立在前一個作業的基礎上，到課程結束時，學生就會得到一個完整的操作臂軟件程序庫。
另外，第1~9章共有12道MATLAB練習。這些練習由俄亥俄大學的Robert LWilliamsⅡ教授編寫，我對他所做的貢獻深表感謝。這些練習可以配合澳大利亞CSIRO首席研究科學家Peter Corke編寫的MATLAB機器人工具箱（Robotics Toolbox）使用。關于MATLAB機器人工具箱，請訪問http://petercorkecom/Robotics_Toolboxhtml。
第1章是機器人學的介紹，介紹一些背景資料、基本思想和本書所使用的符號，并概述后面各章的內容。
第2章包括描述三維空間中的位置與姿態的數學知識。這是極為重要的內容：通過定義，機械操作本身與周圍空間的移動物體（工件、工具、機器人自身）聯系起來。我們需要用一種易于理解并且盡可能直觀的方式來描述這些動作。
第3章和第4章討論機械操作臂的幾何問題，介紹機械工程學科中的運動學分支，這個分支研究運動但不考慮引起這種運動的力。在這兩章里，我們討論操作臂運動學，但把研究范圍限定在靜態定位問題上。
第5章我們將運動學的研究范圍擴展到速度和靜力方面。
第6章我們開始研究引起操作臂運動的力和力矩。這就是操作臂動力學問題。
第7章描述操作臂在
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