Week 13 作业记录：四足机器人入门 + 期末项目实施
1. 学习目标
- 了解四足机器人的基本结构、运动方式和控制难点。
- 理解步态规划在四足机器人运动中的作用。
- 将前面课程中的 ROS2、Docker、OpenCV、传感器和机器人控制知识连接到期末项目。
- 明确期末项目的选题、功能目标、实现步骤和后续优化方向。
2. 课程重点
2.1 四足机器人基础
四足机器人通过四条腿与地面接触，和轮式机器人相比，它可以适应更复杂的地形，但控制难度也更高。需要同时考虑身体姿态、腿部关节角度、足端落点和整体稳定性。
常见关注点：
- 机身姿态：保持机器人身体不要倾倒。
- 足端轨迹：规划每条腿抬起、前摆、落地的路径。
- 支撑相：保证任意时刻有足够的腿支撑身体。
- 步态：例如 walk、trot、pace 等不同运动方式。
2.2 步态规划
步态规划的核心是安排每条腿的运动节奏。以 trot 步态为例，通常是对角腿成组运动：
- 左前腿 + 右后腿
- 右前腿 + 左后腿
这种方式可以在速度和稳定性之间取得平衡，是四足机器人仿真中常见的入门步态。
2.3 与前面课程的联系
- ROS2：可用于发布控制命令、读取传感器状态。
- PyBullet：可用于四足机器人仿真和步态验证。
- Docker：可保证仿真环境可复现。
- OpenCV / ArUco：可扩展为视觉定位或目标识别。
- GitHub Pages：用于展示项目过程、代码和运行结果。
3. 期末项目实施计划
3.1 项目方向
计划围绕“机器人运动控制与视觉感知”完成一个可展示的小项目。优先选择仿真或软件实现，保证可以稳定复现和录屏展示。
可选方向：
- 四足机器人步态仿真
- TurtleSim / PyBullet 机器人路径控制
- ArUco 标记识别与距离测量
- OpenCV 视觉识别结合机器人控制
3.2 功能目标
基础目标：
- 能运行程序并展示结果。
- 有清晰的代码文件和运行命令。
- 有截图或视频证明实验成功。
- README 中说明原理、步骤、问题和总结。
进阶目标：
- 加入参数调节，例如速度、步长、目标距离。
- 输出实验数据，例如检测到的 ID、距离、坐标或轨迹。
- 对比不同参数下的运行效果。
- 总结失败情况和改进方法。
4. 当前完成情况
5. 本周总结
本周重点是把课程前面学过的机器人控制、仿真、视觉和部署知识连接到期末项目。