MIT Mini Cheetah 四足机器人控制项目完整指南
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/qu/quadruped_ctrl 项目概述
MIT Mini Cheetah 四足机器人控制项目是一个基于ROS和pybullet的开源仿真平台，专门用于学习和研究四足机器人的控制算法。该项目将MIT Mini Cheetah的先进控制算法从原有的自定义仿真器和LCM框架中提取出来，使其能够更容易地部署到不同的自定义机器人或平台上。
系统要求与环境配置
硬件与软件要求
- 操作系统：Ubuntu 18.04
- ROS版本：Melodic
- 物理引擎：pybullet
- 构建工具：CMake
依赖安装
项目需要以下关键依赖组件：
游戏手柄控制模块
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/qu/gamepad_ctrl.git
ROS消息包和RViz插件
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/qu/whole_body_state_msgs.git
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/qu/whole_body_state_rviz_plugin.git
项目构建与编译
获取项目代码
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/qu/quadruped_ctrl.git
cd quadruped_ctrl
编译项目
mkdir build
cd build
cmake ..
make
Python依赖安装
pip3 install -r requirements.txt
地形配置与仿真环境
支持的地形类型
项目支持多种地形环境，可通过修改配置文件进行切换：
- "plane" - 平面地形
- "stairs" - 楼梯地形
- "random1" - 随机地形1
- "random2" - 随机地形2
- "racetrack" - 赛道地形
运行与控制
启动游戏手柄控制节点
roslaunch gamepad_ctrl gamepad_ctrl.launch
启动仿真控制器
roslaunch quadruped_ctrl quadruped_ctrl.launch
视觉系统配置
相机功能可通过配置文件中的camera参数进行开关控制，然后启动RViz查看点云：
roslaunch quadruped_ctrl vision.launch
步态类型控制
项目支持多种步态模式，可通过服务调用进行切换：
rosservice call /gait_type "cmd: 1"
支持的步态类型
- 0: 对角小跑(trot)
- 1: 跳跃(bunding)
- 2: 腾跃(pronking)
- 3: 随机步态1(random)
- 4: 站立(standing)
- 5: 奔跑小跑(trotRunning)
- 6: 随机步态2(random2)
- 7: 疾驰(galloping)
- 8: 侧对步(pacing)
- 9: 对角小跑(与0相同)
- 10: 行走(walking)
- 11: 行走2(walking2)
核心算法架构
控制算法模块
项目包含完整的控制算法实现，主要模块包括：
- GaitCtrller - 步态控制器
- ConvexMPCLocomotion - 凸模型预测控制运动
- SolverMPC - MPC求解器
- Quadruped - 四足机器人模型
- FloatingBaseModel - 浮动基座模型
优化求解器
项目集成了多种优化求解器：
- qpOASES - 二次规划求解器
- OSQP - 操作符分割二次规划求解器
配置文件详解
主要配置参数
- terrain: 地形类型设置
- camera: 相机功能开关
- freq: 控制频率
- stand_kp/stand_kd: 站立控制参数
- joint_kp/joint_kd: 关节控制参数
应用场景与最佳实践
教育研究应用
- 机器人控制算法教学实验
- 步态规划与优化研究
- 动力学仿真与分析
工业实践应用
- 自动化物流与仓储机器人
- 危险环境勘探机器人
- 应急救援机器人系统
开发最佳实践
- 模块化设计: 将功能拆分为独立模块，便于维护和扩展
- 测试驱动开发: 编写完善的单元测试和集成测试
- 社区协作: 积极参与开源社区讨论和贡献
通过本指南，您将能够快速上手MIT Mini Cheetah四足机器人控制项目，掌握核心控制技术，并将其应用到各种实际场景中。
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
