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前言

随着宇树科技等国内外四足机器人技术公司逐渐出现在公众视野，四足机器人也愈发被大家所熟知。当看到产品级别的四足机器人各种灵动的身法的时候，你是否也好奇过在这背后到底暗藏了什么玄机？四足机器人，作为一个融合了控制、感知、决策等多方面结合的复杂技术拥有其独特的魅力，在robocon，我们将抽丝剥茧，从简单到复杂，逐渐感受四足机器人的美妙之处。

1.技能相关

1.1 希望你掌握的知识

  • c语言 需要提前掌握c语言，因为我们的代码将大量使用c语言以及c++。c语言到c++的一些在c基础上关于面向对象特性的升级会在培训期讲解，无需担心。不过如果没有c语言基础，建议提前学习了解其基本语法
  • 线性代数基础 线性代数是很强大的数学工具，在机器狗的数学模型建立过程以及代码的书写中，线性代数会是必不可少的工具。在这里的线性代数不是很深，也不需要你做考试题，所以只要你学过线性代数，那就够用了。没学过也不必担心，花一点点时间自学一下基础也很快。

1.2 你将学到什么知识

  • c++，c/c++将作为我们的主要语言
  • 各种描述语言的简易书写。如xml格式的urdf文件和ros的packages文件,yaml格式的参数文件，cmakelist
  • 单片机相关技术：gpio，定时器，串口(uart)以及can口通信
  • linux系统相关概念以及基本操作，以及简易的python，bash脚本
  • ros/ros2 得益于其强大的生态以及琳琅满目的开源，ros的学习是必不可少的。
  • 运动学解算，逆运动学解算，正逆向动力学解算
  • 运动学，动力学建模过程中涉及到的数学和现控知识的补齐
  • 算法 pid,vmc,卡尔曼滤波，以及可能会延伸到的mpc,rl(强化学习)等
  • 各种型号关节电机的使用。关节电机由于其完善的封装性，使用它，实质上是对其原生内置pd算法的理解。你将掌握关节点机各种状态：阻尼模式，位控模式，速控模式，力控模式，以及混合模式。还有对于其pd算法的更多剖析
  • 各种工具的使用，如gazebo,rviz,git,tf等

    ps.虽然看起来似乎繁多，但是之后会在仿真或实机的调试过程中慢慢逐一掌握，整个学习过程将并不痛苦，尤其是在你对它感兴趣的前提下，而且我也相信，无论你刚开始是否对四足机器人抱有浓厚的兴趣，在慢慢对它的了解中，你也会感受到它的独特之处。

2.负责内容等

2.1 主要负责任务

四足组的主要任务集中在软件层面，主要是代码的编写与调试。不过，四足机器人的调试依赖于可靠的硬件和机械，这就需要你掌握或者学会以下技能：

  • 与硬件，机械，视觉组沟通合作
  • 学会合理提出能够改进机器人结构上或者布线上的要求和建议

沟通，是很重要的能力。无论是在比赛中还是在日常生活中，沟通都是解决问题的途径。然而沟通并不是一项很简单的技术，大家需要学习如何去沟通

2.2 时间路线

前期： 前期的主要任务是掌握培训内容。

补充说明：培训期前期单片机相关技术的培训将合并在电控组，期间四足组一直处于可报名状态，当四足报名人数多的时候，将考虑提前分离四足组的培训。

中期： 中期主要是针对比赛赛题的代码编写和初步调试

后期： 后期完善代码，精细化调参

3.四足组的优势

3.1 为什么选择四足？

1.将学到很多知识

加入四足你将收获相当多的技能，只要你不摸鱼，从四足离开的时候，你的技能树将是相当充足的。而且整个学习过程中除了培训之外，很多知识和技能都将寓于实践之中，主打无痛化学习

2.成就感

四足的机器人不只一个，人员分配之后，每个成员和自己划分到的机器狗将在一定程度上绑定，因此，你对它将会有很强的拥有感，这份情感将会在你调的好或者完成某项任务后带给你无与伦比的成就感

3.延伸探索以及自我发挥

四足足将在保持原有成果的基础上大力甚至全力探索新的技术，如果你对较前沿的科技有浓烈的兴趣，四足组将会是你非常好的平台来施展拳脚

4.学习指南

以下除了[c语言基础]外所有网课或资料是我自己看过且认为不错的，基本可以放心食用。

4.1 c语言基础学习

  • c语言基础 这个是我在b站挑选的比较符合队内c语言技术要求的网课。不过由于我并没有看过，所以并不清楚它是否适合，如果不适合的话，实际上b站有很多0基础c语言网课，你可以自行挑选观看。

  • 嵌入式c语言 这个教程面向有c语言基础的同学，它是在默认你熟悉基本的c语言语法的基础上，对c语言的细节写法原理讲解，以及一些更加深层次剖析。拓展了一些在大一c语言课里不曾教但有用的关键字，深挖了指针等概念，讲解比较通俗易懂。适合已经有c语言的同学学习，去更精一步。

4.2 ubuntu以及ros2

  • ubuntu22.04系统安装 安装系统涉及到磁盘操作，如果出现严重失误，将可能会导致重装windows！！！！！如果是电脑小白，建议先安装虚拟机，虚拟机安装不会出现损害电脑的情况。何为虚拟机以及如何安装虚拟机这里不再赘述，网上自行搜索或者参考下一个链接“[鱼香ros的ros2教程]”。

    再次强调，电脑小白建议不要直接装系统，建议先安装虚拟机

  • 鱼香ros的ros2教程 ros2humble教程，值得一提的是这个教程里面包含了虚拟机的安装，ubuntu系统的基本命令，一些linux系统的基本概念也会讲到，因此不再推荐专门的linux系统的网课教程。
  • 鱼香ros的文档站 这个网站上包含了很多b站博主分享的实用工具，包括ros2的一键安装
  • ros2_control框架 ros2_control框架是ros官方提供的关于机器人控制的非常实用的控制框架

4.3 单片机学习

4.4 四足机器人控制算法

  • 这里没有链接，只是推荐一本四足机器人的书，《四足机器人控制算法——建模、控制与实践》，杭州宇树科技有限公司组编，机械工业出版社出版。这本书内容非常全面，提供的开源代码也具有非常大的参考价值。

以上所有教程除0基础c语言外均不严格要求，仅仅供有提前学想法的同学参考

最后

欢迎加入四足组

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