宇树科技A1机器狗开源QP-MPC-Controller仿真环境搭建及运行

参考文章：硕哥大佬知乎文章又一个开源的四足机器人控制器 - 知乎 (zhihu.com)

热心网友开源环境配置：解析A1-QP-MPC-Controller (matheecs.tech) （这位大佬现在关闭了这个网页 大家可以在他的主页找找有没有A1-QP-MPC-Controller的文章 内容跟我的博客是差不多的）

代码可以从知乎文章中跳转至github下载

本文主要用于说明如何搭建宇树科技开源代码运行环境，环境配置比较复杂，需要提前准备好一个游戏手柄，键盘无法控制机器狗运动

原始仓库采用 Docker 安装依赖环境，其实不用 Docker 也能跑，只需要按照 A1-QP-MPC-Controller/docker/Dockerfile 文件里的指令一步步执行。假设你已经安装好了 ROS，那么还需要完成以下步骤：

1.安装基本库

sudo apt-get update && apt-get install -y \
      vim \
      libatlas-base-dev \
      libeigen3-dev \
      libgoogle-glog-dev \
      libsuitesparse-dev \
      python-catkin-tools \
      python3-matplotlib \
      gfortran \
      autoconf \
      coinor-libipopt-dev \
      libgfortran3 \
      curl \
      libopenmpi-dev \
      apt-utils \
      software-properties-common \
      build-essential \
      libssl-dev \
      ros-${ROS_DISTRO}-ros-control \
      ros-${ROS_DISTRO}-gazebo-ros \
      ros-${ROS_DISTRO}-joy \
      ros-${ROS_DISTRO}-ros-controllers \
      ros-${ROS_DISTRO}-robot-state-publisher

2.安装osqp及osqp-eigen等库（这里要注意大概率后续要修改库版本，因为这两个库版本要对应起来才能运行，可以先看我后面的链接）

安装 OSQP

cd ~
git clone --recursive https://github.com/oxfordcontrol/osqp
cd osqp
mkdir build
cd build
cmake ..
make -j
sudo make install

安装 osqp-eigen

cd ~
git clone https://github.com/robotology/osqp-eigen.git
cd osqp-eigen
mkdir build
cd build
cmake ..
make -j
sudo make install

安装 LCM

cd ~
git clone https://github.com/lcm-proj/lcm.git
cd lcm
mkdir build
cd build
cmake ..
make -j
sudo make install

编译(无需安装) unitree_legged_sdk & aliengo_sdk

cd ~
git clone https://github.com/unitreerobotics/unitree_legged_sdk.git
cd unitree_legged_sdk
git checkout v3.2
mkdir build
cd build
cmake ..
make -j

cd ~
git clone https://github.com/unitreerobotics/aliengo_sdk.git
cd aliengo_sdk
mkdir build
cd build
cmake ..
make -j

3.配置环境变量

修改 ~/.bashrc 文件，末尾添加

source /opt/ros/${ROS_DISTRO}/setup.bash
source ~/catkin_ws/devel/setup.bash
export UNITREE_LEGGED_SDK_PATH=~/unitree_legged_sdk
export ALIENGO_SDK_PATH=~/aliengo_sdk
#amd64, arm32, arm64
export UNITREE_PLATFORM="amd64"

最后安装 unitree_ros (假设 ROS 工作空间路径为 ~/catkin_ws) 和 A1-QP-MPC-Controller

cd catkin_ws/src
git clone https://github.com/ShuoYangRobotics/unitree_ros.git
git clone https://github.com/ShuoYangRobotics/A1-QP-MPC-Controller.git
cd ~/catkin_ws
catkin_make

顺利执行完以上指令后，就可以启动程序啦。以

4.启动 Gazebo 仿真

# 启动 Gazebo 仿真环境
$ roslaunch unitree_gazebo normal.launch rname:=a1 wname:=stairs_single
# 初始化机器人位姿
$ rosrun unitree_controller unitree_servo # let the robot stretch legs
$ rosrun unitree_controller unitree_move_kinetic # place the robot back to origin
# 启动手柄🎮驱动
$ rosrun joy joy_node
# 启动控制器
$ roslaunch a1_cpp a1_ctrl.launch type:=gazebo solver_type:=mpc

其中手柄的 A 键用来切换 stand/tort 步态

遇到的问题：如果在catkin_make运行报错，八成是osqp和osqp-eigen库版本不匹配的原因，可以在csdn上找一些解决方案，参考文章：

osqp和osqp-eigen优化库安装编译报错记录_osqp安装-优快云博客https://blog.youkuaiyun.com/tugepaopaoo/article/details/131178584linux安装eigen/osqp/osqp_eigen库_osqp安装-优快云博客https://blog.youkuaiyun.com/qjj18776858511/article/details/125963379

还有一些错误是C语言版本的问题，可以在Cmakelist文件中修改调用的C++库来解决，具体问题可以搜到，时间太久远我都忘了去年搞的

如果没有遇到问题，则说明您运气比较好，我当时改了三天bug才成功！！！