legged_control项目安装与使用指南

本指南旨在提供一个清晰的步骤，帮助您理解和操作基于OCS2和ros-controls的非线性MPC与WBC框架——legged_control。该框架专为腿部机器人设计，下面是详细的项目结构说明、启动文件与配置文件介绍。

1. 项目目录结构及介绍

legged_control项目遵循标准的ROS工作空间结构，其主要组成部分包括核心控制逻辑、硬件接口、模拟支持等。以下是关键子目录的概览：

• docs - 包含项目文档和说明。
• legged_common - 共享的数据结构和函数库。
• legged_control - 主控制堆栈的源码，实现了NMPC和WBC的核心算法。
• legged_controllers - 控制器的具体实现，如腿部运动模式控制器。
• legged_estimation - 估计相关的组件，可能涉及状态估计或传感器数据处理。
• legged_examples - 示例代码，可能含有特定机器人的示例配置或仿真设置。
• legged_gazebo - Gazebo仿真相关文件，用于虚拟环境中测试机器人。
• legged_hw - 硬件交互层，用于实际机器人的控制。
• legged_interface - 提供与机器人交互的API。
• legged_wbc - Whole Body Control的相关代码。
• qpoases_catkin - 可能是作为依赖项的QPOASES求解器的ROS集成。

2. 项目的启动文件介绍

启动仿真环境

1. Environment Setup 切换到你的工作空间并确保所有依赖已正确构建，设置机器人类型环境变量：

   export ROBOT_TYPE=a1
   

2. Building & Running Simulation 执行以下命令来构建必要的部分并启动Gazebo仿真：

   catkin build legged_gazebo legged_unitree_description
   roslaunch legged_unitree_description empty_world.launch
   

3. Controller Startup 加载所需的控制器：

   roslaunch legged_controllers load_controller.launch cheater:=false
   

实际机器人启动

对于真实机器人，还需编译硬件接口，并使用相应的启动文件。

3. 项目的配置文件介绍

配置文件通常位于各子包下的cfg目录或者是launch文件中定义的参数文件。例如，控制器的参数、仿真世界的配置、以及NMPC的设定都可能分别存储在这些地方。

• 控制策略配置：在legged_controllers/cfg中可能会有控制器的具体配置，比如PID参数、目标步态参数等。

• 仿真配置：legged_gazebo/config可能包含Gazebo世界和机器人模型的初始化设置。

• NMPC/WBC配置：核心控制逻辑的配置文件，可能位于legged_control/cfg，具体定义了优化问题的约束和目标。

为了自定义行为，需仔细阅读每个配置文件的注释，理解各项参数的意义，并按需调整。

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通过以上步骤，您应该能够成功搭建并开始探索legged_control项目，无论是进行仿真实验还是准备部署至真实的腿部机器人。记得适时查阅项目GitHub页面上的最新更新和额外文档，以获取最新信息和技术支持。