go2-scurve SKILL — 四足 S 曲线轨迹生成指南
核心规则
- 包生成优先：先用
ros2-package-generator.sh 创建包框架
- S 曲线必须 5 段：T_acc → T_jerk → T_const → T_decel → T_settle
- 步态频率匹配：轨迹速度 ≤ 步态周期 × 占空比 × step_length
- 冲击限制：加加速度（jerk）突变是机器人抖动的根本原因
知识库
S 曲线计算
import numpy as np
def compute_scurve_trajectory(start, goal, vmax, amax, jmax):
"""
Compute S-curve trajectory with 5 phases.
Returns: time_vector, position_vector, velocity_vector, acceleration_vector
"""
distance = np.linalg.norm(np.array(goal) - np.array(start))
# Phase 1: 恒加速 (T_acc)
# Phase 2: 变加加速度 (T_jerk)
# Phase 3: 恒速 (T_const)
# Phase 4: 变减加速度 (T_decel)
# Phase 5: 恒减速 (T_settle)
# 计算各段时间
Tj = amax / jmax # 加加速时间
Ta = vmax / amax # 加速段时间
Tv = distance / vmax - Ta # 匀速段时间
phases = [
{"name": "accel", "duration": Ta, "a": amax, "j": jmax},
{"name": "coast", "duration": max(0, Tv), "a": 0.0, "j": 0},
{"name": "decel", "duration": Ta, "a": -amax, "j": -jmax},
]
return phases
Go2 ROS2 接口
# /cmd_vel 接收 Twist，映射到各关节
ros2 topic pub /go2/cmd_vel geometry_msgs/msg/Twist "{linear: {x: 0.5, y: 0, z: 0}, angular: {x: 0, y: 0, z: 0.2}}"
# 状态反馈
ros2 topic echo /go2/joint_states
ros2 topic echo /go2/odom
步态选择矩阵
| 地形 |
推荐步态 |
频率 |
占空比 |
| 平地 |
trot |
3.3 Hz |
50% |
| 不平整 |
walk |
1.7 Hz |
70% |
| 楼梯 |
定制 |
2.0 Hz |
60% |
| 高速 |
gallop |
5.0 Hz |
40% |
错误处理
| 错误 |
原因 |
解决 |
vmax too high |
速度超过机器人极限 |
降低 vmax ≤ 1.0 m/s |
jerk discontinuity |
jerk 曲线不连续 |
确保加加速度在段间平滑过渡 |
step_height conflict |
步高与地形碰撞 |
减小 step_height ≤ 0.2m |
编译失败：undefined reference to scurve |
缺少 colcon build |
先编译包再运行 |
快速启动
# 1. 生成包
bash scripts/generators/ros2-package-generator.sh go2_scurve mixed
# 2. 编写 S 曲线核心（参考上方 Python 示例）
# 3. 编写步态周期调度器
# 4. 编译验证
bash scripts/ros2-build-verify-loop.sh go2_scurve
miuav