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从仿真到实物四足机器人部署要点

📚 共计 30 章节

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四足机器人概述

发展历程、应用场景、主流开源平台介绍（MIT Mini Cheetah, Unitree, SpotMicro）。

仿真环境搭建

Gazebo与PyBullet对比、安装配置、URDF模型导入。

运动学基础

正运动学与逆运动学、DH参数法、腿部工作空间分析。

理论运动学

Trot步态、Walk步态、Bound步态、步态切换逻辑。

控制算法入门

PID控制、计算力矩控制、关节空间与任务空间控制。

IMU数据处理、卡尔曼滤波、足端接触力估计。

仿真中的传感器模拟

IMU模拟、关节编码器模拟、足端力传感器模拟。

仿真传感器

仿真到实物的迁移策略

Sim-to-Real Gap分析、域随机化、系统辨识。

电机选型（无刷/有刷）、驱动器选择、电池与电源管理。

3D打印与CNC加工对比、轻量化设计、关节刚度设计。

嵌入式系统搭建

主控选型（STM32/树莓派/Orin）、实时性要求、通信协议。

嵌入式系统

底层驱动开发

CAN总线通信、电机控制协议、PWM与FOC控制。

上层软件架构

ROS2节点设计、状态机管理、行为树应用。

遥控与自主切换

遥控器协议（SBUS/CRSF）、自主导航接口设计。

调试工具链

远程SSH调试、日志系统、可视化工具（Foxglove/rqt）。

急停电路、电流限制、关节软限位、跌落检测。

关节零点标定、IMU标定、足端力传感器标定。

实物调试第一步

上电检查、关节回零、站立测试。

实物调试第二步

姿态控制调试、抗扰动测试。

实物调试第三步

步态调试、速度控制、转向控制。

功耗测量、运动速度、负载能力、续航测试。

常见硬件故障、软件Bug定位、仿真与实物不一致问题。

强化学习入门

RL基础概念、PPO算法、奖励函数设计。

强化学习算法

仿真中的RL训练

Isaac Gym环境搭建、训练脚本编写、策略导出。

ONNX模型导出、TensorRT加速、嵌入式推理。

多模态感知

视觉感知（深度相机）、激光雷达、触觉感知。

感知传感器

SLAM建图、路径规划、避障策略。

多机通信、编队控制、任务分配。

从零搭建一台四足机器人（完整流程回顾）。

足式机器人发展趋势、商业化路径、研究方向。