LucpathROBOTICS NOTEBOOK

个人学习与技术记录

观察 · 理解 · 记录

机器人
学习手记。

从一个坐标系、一条消息、一个反馈回路开始,
慢慢理解机器如何感知、思考与行动。

这里收集学习中的概念摘记、问题线索与参考资料。

平面二连杆机械臂示意两个转动关节连接底座与末端,标出关节角和末端坐标。仅为运动学示意。 xyq₁q₂(x, y)l₁l₂
FIG. 01 从关节空间,到任务空间 运动学示意
运动学与坐标控制与反馈ROS 2建模与仿真

01技术笔记

把概念写清楚
NOTE / 001运动学基础

先说清楚:位置是相对于谁?

同一个末端位置,在基座坐标系和工具坐标系中有不同的表达。讨论机械臂位姿前,先约定参考系、轴向与单位,再区分“描述一个姿态”和“执行一次变换”。

记录习惯:写出参考系,再写变量;画出轴向,再推公式。

阅读线索:Modern Robotics,第 3 章 · 刚体运动。

NOTE / 002软件组织

用节点划分职责,用消息连接模块

ROS 2 的节点适合围绕清晰职责组织。传感、估计、规划与执行可以分别梳理:输入来自哪里,输出表达什么,数据在什么时间有效。先把数据流画清楚,再增加模块。

感知输入→状态估计→规划决策→执行反馈

阅读线索:ROS 2 官方文档 · Nodes / Topics / tf2。

NOTE / 003控制与仿真

先看反馈,再谈调参

观察响应时,把目标值、测量值和控制输出放在同一时间轴上。记录采样周期、单位、限幅与初始条件,区分模型假设和实际测量,让每一次参数调整都有可追溯的依据。

实验记录要回答:改了什么?观察到什么?还有哪些解释没有排除?

阅读线索:Modern Robotics · Robot Control;MuJoCo · 建模与仿真。

02学习记录

以问题为线索,整理接下来的学习。

  1. 基础

    描述运动

    坐标变换、正逆运动学、雅可比矩阵。

  2. 系统

    连接模块

    节点与话题、时间戳、坐标关系与数据流。

  3. 实践

    验证假设

    从简单模型出发,保存条件、现象和复盘。

未验证的想法保留为问题,不急着写成结论。

03资料整理

教材、文档与工具,按用途收在一起。

Modern Robotics 教材 / 课程
刚体运动、运动学、规划与控制的系统学习线索。modernrobotics.northwestern.edu
ROS 2 Documentation 官方文档
从基本概念入手,梳理节点通信和坐标变换。docs.ros.org · Jazzy
MuJoCo Documentation 仿真工具
多关节系统、接触与模型构建的参考资料。mujoco.readthedocs.io