位姿（Pose）是刚体或坐标系在空间中的位置和姿态组合：位置描述“在哪里”，姿态描述“朝向哪里”。
在机器人中，位姿常用于描述末端执行器、相机、基座或物体坐标系之间的关系。FK从关节空间计算末端位姿，IK从目标末端位姿反求关节配置；齐次变换矩阵是表达和组合位姿的常见形式。
表达方式
一个 3D 位姿通常有 6 个自由度：3 个平移自由度和 3 个旋转自由度。常见表达包括：
- 平移向量 + 旋转矩阵
- 平移向量 + 四元数
- 平移向量 + 欧拉角
- 平移向量 + 轴角
- 齐次变换矩阵
这些表示可以描述同一个物理位姿，但数值性质不同。欧拉角直观但有万向节锁和顺序歧义；四元数适合插值但要保持归一化；旋转矩阵组合方便但有 9 个数且需要正交约束；齐次变换矩阵适合坐标变换连乘。
坐标系语义
位姿必须说明“谁相对于谁”。例如 可以理解为工具坐标系相对于基座坐标系的位姿；如果把方向写反，变换结果会完全不同。机器人调试中常见错误不是数值算错，而是位姿方向、坐标系命名或左右乘约定不一致。
在控制中的作用
位姿既可以是状态，也可以是目标：
- FK 输出当前末端位姿。
- IK 输入目标末端位姿。
- 视觉系统估计物体或相机位姿。
- 轨迹规划生成连续位姿序列。
- 标定过程求解传感器、工具和机器人基座之间的固定变换。