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Week 12 - PyBullet 四足机器人 Trot 步态实现

本周基于 PyBullet 搭建四足机器人仿真环境,学习并实现 Trot 小跑步态,观察四足机器人在仿真中的周期运动效果。

本周目标

文件说明

文件 说明
README.md 本周实验说明。
readmeimg.png 四足机器人仿真运行截图。
radio.mp4 四足机器人运动效果视频。

环境安装

安装 PyBullet 与 NumPy:

pip install pybullet numpy

验证安装:

python3 -c "import pybullet as p; print('PyBullet installed')"

课程代码来源

打开课程页面:

https://course.a-real.me/content/week13.html

参考 13.6.2 Trot 步态实现 部分,将代码保存为本地脚本后运行。

Trot 步态原理

Trot 是四足机器人常见的小跑步态,其特点是对角腿成组运动:

相位 抬起/摆动腿 支撑腿
Phase A 左前腿、右后腿 右前腿、左后腿
Phase B 右前腿、左后腿 左前腿、右后腿

这种步态可以在速度和稳定性之间取得较好的平衡。

控制思路

  1. 设置仿真环境、地面和机器人模型。
  2. 根据时间生成周期性步态相位。
  3. 为每条腿计算目标位置或关节角。
  4. 将目标关节角发送给 PyBullet 控制接口。
  5. 持续刷新仿真,观察机器人运动状态。

运行步骤

运行步态脚本:

python3 test.py

如果使用其他文件名,请将命令中的 test.py 替换为实际脚本名。

结果展示

仿真截图

四足机器人仿真截图

运动视频

视频文件:radio.mp4

学习总结

本周通过 PyBullet 直观理解了四足机器人的步态控制。Trot 步态的关键在于相位设计和腿部协调,它体现了机器人运动控制中“周期轨迹 + 稳定支撑”的基本思想。