齐次变换矩阵是机器人学中用于描述刚体在三维空间中位置和姿态的重要工具。它通过一个4x4的矩阵将旋转和平移操作统一表示，简化了坐标变换的计算过程。齐次变换矩阵不仅能够表示物体相对于参考坐标系的位置和方向，还能方便地进行连续变换的组合运算。这种表示方法在机器人运动学、路径规划和传感器标定等领域有着广泛的应用。