核心技能
C/C++ 编程基础与指针内存
嵌入式开发的通用语言根基，掌握指针、内存布局、结构体、位操作与面向对象，是后续所有底层开发的前提
建议预留 180 分钟
学习目标
- 掌握指针、数组与内存布局
- 掌握结构体、位域与位操作
- 掌握 C++ 类、引用与基本 STL
关键概念
- 指针与地址
- 栈/堆/静态区
- 结构体与位操作
- 面向对象与智能指针
为什么学习
- 目标岗位要求 C 语言达到专家级，指针与内存管理是嵌入式裸机与驱动开发的根本，必须到精通并能解释底层行为
如何检验理解
- 能手写带指针/结构体位操作的 C 程序并解释内存布局
- 能用 C++ 类/智能指针重构一段代码并说明资源管理
基础概念
数字电路与电子学基础
理解电压电流、逻辑门、电平标准与基本电路分析，具备看懂原理图与调试基础硬件的能力
建议预留 90 分钟
学习目标
- 掌握基本电路与欧姆定律
- 理解逻辑门与数字电平
- 能读懂简单原理图
关键概念
- 电压电流电阻
- 逻辑门
- 电平标准
- 上拉下拉
为什么学习
- 岗位对电路能力要求为入门级，只需看懂原理图与理解电平/信号概念即可支撑软件侧工作
如何检验理解
- 能读懂一张简单原理图并说明各模块作用
- 能判断常见高低电平与上拉/下拉电路
核心技能
线性代数与微积分基础
矩阵运算、向量空间、微分方程与优化基础，为控制、估计与感知算法提供数学支撑
建议预留 120 分钟
学习目标
- 掌握矩阵与线性变换
- 掌握微分与数值积分
- 理解基础优化与概率
关键概念
- 矩阵运算
- 特征值与奇异值
- 微分方程
- 数值方法
为什么学习
- 岗位要求熟练，需理解矩阵/微分在运动学、卡尔曼滤波与优化中的原理，能读懂并推导关键公式
如何检验理解
- 能独立完成矩阵运算与特征值计算
- 能推导简单系统的微分方程并求数值解
核心技能
Python 编程与脚本化开发
用于算法原型、数据处理、ROS 节点与测试自动化的通用语言，是快速验证的必备工具
建议预留 120 分钟
学习目标
- 掌握 Python 语法与常用库
- 掌握 NumPy/Matplotlib 数据处理
- 能编写自动化测试脚本
关键概念
- 基础语法与容器
- NumPy 数组运算
- 文件与数据处理
- 脚本自动化
为什么学习
- 岗位要求熟练，需 Python 编写 ROS 节点、仿真脚本与数据处理，重点是能在项目中正确使用生态库
如何检验理解
- 能用 Python 完成数据处理与可视化脚本
- 能编写一个简单 ROS/仿真控制脚本
基础概念
Git 版本控制与协作流程
版本管理、分支协作与提交规范，是工程化交付与开源作品集协作的基础
建议预留 45 分钟
学习目标
- 掌握基本 Git 操作
- 理解分支与合并策略
- 掌握提交规范与协作
关键概念
- 仓库与提交
- 分支与合并
- 远程与 PR
- 冲突解决
为什么学习
- 岗位要求熟练，需在日常开发中正确使用 Git 分支、合并与 PR 流程管理项目代码
如何检验理解
- 能独立完成 clone/branch/commit/merge/PR 全流程
- 能用 Git 管理一个多模块机器人项目历史
核心技能
微控制器架构（MCU）
理解 ARM Cortex-M 内核、总线结构、存储器映射与时钟系统，是底层开发的认知地基
建议预留 90 分钟
学习目标
- 理解 Cortex-M 内核与中断入口
- 掌握存储器映射与时钟系统
- 理解总线与外设挂载
关键概念
- Cortex-M 内核
- 存储器映射
- 时钟树
- 总线结构
为什么学习
- 需理解内核与外设总线、时钟与复位机制，才能在寄存器与 HAL 库层面正确配置
如何检验理解
- 能画出所选 MCU 的存储器映射与主要总线
- 能解释时钟树配置对功耗与性能的影响
核心技能
计算机组成与操作系统原理
理解 CPU 流水线、缓存、中断、进程/线程、调度与内存管理，是底层开发与面试的认知底座
建议预留 120 分钟
学习目标
- 理解 CPU 与存储层次
- 理解中断与异常机制
- 理解进程线程与内存管理
关键概念
- 流水线与缓存
- 存储层次
- 中断/异常
- 进程与调度
为什么学习
- 岗位要求熟练，需理解存储层次与调度对实时性能的影响，是 RTOS 与性能优化分析的理论依据
如何检验理解
- 能解释缓存命中与流水线对实时性的影响
- 能说明进程/线程与上下文切换开销
核心技能
数据结构与算法
数组/链表/树/图、排序查找与复杂度分析，是笔试面试与运动控制/规划实现的基础
建议预留 150 分钟
学习目标
- 掌握基础数据结构
- 掌握排序与查找算法
- 掌握复杂度分析
关键概念
- 数组/链表/栈队列
- 树与图
- 排序查找
- 复杂度分析
为什么学习
- 岗位要求熟练，既是笔试面试门槛，也是路径规划与控制中常见数据结构的实现基础
如何检验理解
- 能独立手写常见排序/查找与链表/树操作
- 能分析算法复杂度并优化实现
核心技能
经典控制理论 PID
理解比例-积分-微分控制、参数整定与稳定性，是所有闭环控制的起点
建议预留 75 分钟
学习目标
- 理解 PID 各项作用
- 掌握参数整定方法
- 能实现数字 PID
关键概念
- P/I/D 作用
- 稳定性与超调
- 参数整定
- 抗积分饱和
为什么学习
- 岗位要求熟练，需能在电机/关节环中实际实现并整定 PID，是四足控制的基础手段
如何检验理解
- 能为一阶/二阶系统设计并整定 PID
- 能在代码中实现带抗积分饱和的 PID
核心技能
坐标系与齐次变换
掌握旋转矩阵、四元数、欧拉角与齐次变换矩阵，是机器人空间建模的基础语言
建议预留 90 分钟
学习目标
- 掌握旋转矩阵与欧拉角
- 掌握四元数与齐次变换
- 能进行坐标系链变换
关键概念
- 旋转矩阵
- 欧拉角/四元数
- 齐次变换矩阵
- 坐标系链
为什么学习
- 岗位要求熟练，需在运动学与状态估计中正确使用旋转表示并处理坐标系链路
如何检验理解
- 能手算复合坐标系变换并验证结果
- 能说明四元数相对欧拉角的优势
核心技能
嵌入式开发工具链与构建系统
掌握交叉编译、烧录、GDB 调试与 Make/CMake 构建，保障工程可交付
建议预留 60 分钟
学习目标
- 掌握交叉编译与烧录
- 掌握 GDB/OpenOCD 调试
- 掌握 Make/CMake 构建
关键概念
- 交叉编译
- 烧录与调试器
- Make/CMake
- 链接脚本
为什么学习
- 岗位要求熟练，需独立搭建交叉编译与调试环境，并用构建系统组织多模块工程
如何检验理解
- 能搭建工具链并完成一次烧录与在线调试
- 能用 CMake 组织含多源文件的固件工程
核心技能
状态空间与现代控制
用状态方程描述系统，理解能控性、能观性与极点配置，为动力学与最优控制奠基
建议预留 90 分钟
学习目标
- 掌握状态方程建模
- 理解能控/能观性
- 掌握极点配置与反馈
关键概念
- 状态方程
- 能控性能观性
- 极点配置
- LQR 基础
为什么学习
- 岗位要求熟练，需理解状态空间刻画与可控可观性，才能读懂 MPC/卡尔曼等现代方法
如何检验理解
- 能将简单系统写成状态方程并判断能控能观
- 能解释极点配置对响应的影响
核心技能
GPIO 通用输入输出
配置与操作引脚，实现按键读取、LED 与开关量控制，是接触硬件的第一个外设
建议预留 40 分钟
学习目标
- 掌握 GPIO 输入输出配置
- 掌握按键消抖与轮询
- 理解寄存器与 HAL 两种写法
关键概念
- 引脚模式
- 输入输出
- 消抖
- HAL/寄存器
为什么学习
- 岗位要求熟练，需能独立完成引脚配置与中断/轮询读写，是所有外设开发的入口
如何检验理解
- 能独立写按键消抖与 LED 控制程序
- 能说明 GPIO 模式与上下拉配置
核心技能
嵌入式 Linux 与驱动开发
Linux 系统编程、字符设备/总线驱动、设备树与内核裁剪，支撑机器人主控平台
建议预留 120 分钟
学习目标
- 掌握 Linux 系统编程
- 理解驱动与设备树
- 理解内核裁剪与移植
关键概念
- 文件与进程
- 字符设备驱动
- 设备树
- 内核模块
为什么学习
- 岗位推荐为熟练，需理解 Linux 编程模型与驱动框架，以支撑机器人主控（如 Jetson/RK）软件栈
如何检验理解
- 能编写一个简单字符设备驱动并加载测试
- 能说明设备树如何描述外设资源
核心技能
定时器与 PWM
掌握定时器模式、PWM 生成与占空比调节，用于电机调速与舵机驱动
建议预留 60 分钟
学习目标
- 掌握定时器计数与中断
- 掌握 PWM 生成与占空比
- 掌握周期任务设计
关键概念
- 定时器模式
- PWM 生成
- 占空比/频率
- 定时中断
为什么学习
- 岗位要求熟练，需精确配置定时器与 PWM，是电机调速、舵机与周期控制循环的硬件基础
如何检验理解
- 能用定时器生成指定频率占空比的 PWM
- 能用定时中断实现固定周期采样
核心技能
中断系统与实时响应
理解中断向量、优先级、NVIC 与 ISR 设计原则，是实时系统的关键机制
建议预留 60 分钟
学习目标
- 理解中断向量与优先级
- 掌握 ISR 设计原则
- 理解中断与主循环协作
关键概念
- 中断向量
- NVIC 优先级
- ISR 设计
- 临界区
为什么学习
- 岗位要求熟练，需设计高效中断服务程序并处理优先级与共享数据，是 RTOS 与实时控制的前置
如何检验理解
- 能实现外部中断并处理优先级嵌套
- 能说明 ISR 中为何避免长耗时与阻塞操作
核心技能
ADC/DAC 与模拟传感接口
采集模拟信号、处理噪声与实现模拟量到数字量转换，连接物理世界与数字系统
建议预留 50 分钟
学习目标
- 掌握 ADC 采样与转换
- 理解分辨率与噪声
- 掌握基础滤波
关键概念
- ADC 采样
- 分辨率/参考电压
- 噪声与滤波
- DAC 输出
为什么学习
- 岗位要求熟练，需采集并滤波传感器信号，是 IMU、力传感器等感知输入的硬件通道
如何检验理解
- 能完成一次 ADC 采样并实现简单滑动平均滤波
- 能分析采样精度与噪声来源
核心技能
硬件调试与测试能力
熟练使用示波器、逻辑分析仪、万用表与调试器定位软硬件问题，是工程落地与面试的必备能力
建议预留 75 分钟
学习目标
- 掌握示波器与逻辑分析仪使用
- 掌握 JTAG/调试器排障
- 能系统性定位软硬件问题
关键概念
- 示波器/逻辑分析仪
- 协议解码
- 调试器/JTAG
- 排障流程
为什么学习
- 岗位要求熟练，需借助仪器独立定位通信/时序/电平问题，是整机调试成败的关键
如何检验理解
- 能用逻辑分析仪抓取并解读一次 SPI/I2C 时序
- 能用示波器定位一次电平或时序异常
核心技能
串行通信协议 UART/SPI/I2C
掌握三种板级通信总线的时序、配置与多设备组网，是传感器与外设互联的基础
建议预留 90 分钟
学习目标
- 掌握 UART/SPI/I2C 时序与配置
- 掌握收发与中断/DMA
- 能调试总线异常
关键概念
- UART 异步通信
- SPI 主从时序
- I2C 地址与仲裁
- 中断/DMA 收发
为什么学习
- 岗位要求熟练，需配置总线、编写收发并能用仪器调试时序，是机器人外设互联的核心
如何检验理解
- 能驱动不止一个 I2C/SPI 传感器并读取数据
- 能用逻辑分析仪核对通信时序
核心技能
实时操作系统（RTOS）
理解任务、信号量、消息队列、优先级调度与实时性约束，是复杂固件的组织方式
建议预留 90 分钟
学习目标
- 掌握 RTOS 任务与调度
- 掌握同步与通信机制
- 理解实时性分析
关键概念
- 任务与优先级
- 信号量/互斥量
- 消息队列
- 时间片与调度
为什么学习
- 岗位要求熟练，需在 FreeRTOS/Zephyr 上组织多任务并保证实时性，是控制与通信并发的骨架
如何检验理解
- 能在 RTOS 上实现多任务含同步与通信的样例
- 能分析任务优先级与实时性约束
核心技能
电机类型与驱动原理
区分直流电机、舵机、BLDC 与步进电机及其驱动电路，是运动执行选型的基础
建议预留 60 分钟
学习目标
- 掌握电机分类与特性
- 理解驱动电路拓扑
- 理解电流/力矩关系
关键概念
- DC/BLDC/步进/舵机
- H 桥与驱动芯片
- 力矩-电流关系
- 减速器
为什么学习
- 岗位要求熟练，需理解各类电机特性与驱动拓扑，为执行器选型与控制方案设计奠基
如何检验理解
- 能对比不同电机的力矩/转速/精度特性做选型
- 能读懂一张电机驱动电路并说明原理
核心技能
CAN 总线通信
理解 CAN 帧结构、仲裁机制与在机器人关节网络中的应用，是分布式执行器的通信骨干
建议预留 60 分钟
学习目标
- 理解 CAN 帧与仲裁
- 掌握 CAN 收发配置
- 理解总线错误处理
关键概念
- CAN 帧结构
- 位仲裁
- 错误处理
- 关节网络应用
为什么学习
- 岗位通信协议要求熟练，CAN/CAN-FD 是机器人关节伺服网络的主流总线，需能配置与调试
如何检验理解
- 能实现两节点 CAN 收发并处理仲裁与错误帧
- 能解释 CAN 帧结构与位仲裁机制
核心技能
任务调度与并发编程
设计多任务架构、避免优先级反转与资源竞争，实现控制循环解耦
建议预留 75 分钟
学习目标
- 掌握并发架构设计
- 理解优先级反转与死锁
- 掌握任务解耦与通信
关键概念
- 并发与竞态
- 优先级反转
- 生产者消费者
- 任务解耦
为什么学习
- 岗位要求熟练，需能设计解耦的并发架构并解决竞态，是机器人实时控制的架构核心
如何检验理解
- 能设计含多个周期任务且无竞态的系统架构
- 能识别并解决优先级反转问题
核心技能
PWM 电机调速与 H 桥驱动
通过 PWM 与 H 桥实现电机正反转、调速与电流限制，完成首个闭环执行
建议预留 60 分钟
学习目标
- 掌握 H 桥驱动控制
- 掌握 PWM 调速
- 理解电流限制与保护
关键概念
- H 桥
- 正反转与制动
- 死区时间
- 限流保护
为什么学习
- 岗位要求熟练，需实际驱动电机并处理正反转与限流，是运动控制落地的第一步
如何检验理解
- 能驱动直流电机完成正反转与调速并限制电流
- 能说明死区与续流二极管的作用
核心技能
编码器与位置/速度反馈
使用增量式/绝对式编码器测量转速与位置，构成电机闭环，是伺服的基础
建议预留 60 分钟
学习目标
- 掌握编码器接口与解码
- 掌握速度/位置测量
- 理解测速滤波与分辨率
关键概念
- 增量/绝对编码器
- 正交解码
- 测速方法
- 位置累加
为什么学习
- 岗位要求熟练，需实现速度/位置反馈并处理测速滤波，是所有电机闭环与状态估计的输入
如何检验理解
- 能读取编码器并实现速度闭环测量
- 能处理正交解码与方向判定
核心技能
IMU 惯性测量单元
读取加速度计与陀螺仪数据，进行姿态解算与数据校准，是机器人姿态感知的核心
建议预留 75 分钟
学习目标
- 掌握 IMU 数据读取
- 掌握校准与坐标对齐
- 掌握基础姿态解算
关键概念
- 加速度计/陀螺仪
- 零偏校准
- 姿态解算
- 噪声与频率
为什么学习
- 岗位要求熟练，需读取并校准 IMU 数据、做初步姿态解算，是状态估计与平衡控制的关键感知源
如何检验理解
- 能读取 IMU 并完成校准与初步姿态解算
- 能分析零偏与噪声对姿态的影响
补充知识
电源管理与电池系统
设计电池管理、稳压与功耗优化，保障机器人续航与安全
建议预留 50 分钟
学习目标
- 理解电池与 BMS 基础
- 理解稳压与电压轨
- 掌握基础功耗优化
关键概念
- 电池与 BMS
- DC-DC 稳压
- 电压轨
- 功耗估算
为什么学习
- 属加分/支撑项，作为整机工程的一部分需了解电池、稳压与功耗基本概念即可
如何检验理解
- 能说明机器人供电拓扑与电压轨划分
- 能估算系统功耗与续航关系
核心技能
舵机与位置伺服控制
通过 PWM 脉冲宽度或串行总线控制舵机角度，实现位置伺服，是关节执行的基础闭环
建议预留 45 分钟
学习目标
- 掌握舵机控制接口
- 掌握位置伺服实现
- 理解限位与保护
关键概念
- PWM 脉宽控制
- 串行总线舵机
- 位置环
- 限位保护
为什么学习
- 岗位要求熟练，需实现关节位置伺服闭环，是四足腿部关节控制的直接手段
如何检验理解
- 能驱动舵机完成指定角度位置伺服
- 能说明位置环与死区/限位处理
核心技能
BLDC 电机与 FOC 磁场定向控制
理解三相换相、Park/Clarke 变换与 FOC 闭环力矩控制，是高功率密度关节的核心技术
建议预留 120 分钟
学习目标
- 理解三相换相与 SVPWM
- 掌握 Clarke/Park 变换
- 实现电流-速度-位置串级闭环
关键概念
- 三相换相
- Clarke/Park 变换
- 电流环
- 串级 PID
为什么学习
- 岗位要求熟练，需理解并实现/调优 FOC 电流环与力矩控制，是四足高动态关节的执行器核心
如何检验理解
- 能解释 FOC 三相换相与坐标变换流程
- 能基于驱动板实现一次电流/速度闭环
核心技能
力/触觉与足端接触传感器
通过力传感器或关节电流估计足端接触力，用于触地检测与稳定控制
建议预留 50 分钟
学习目标
- 掌握力传感器采集
- 掌握电流-力矩估计
- 实现接触检测信号处理
关键概念
- 力传感器
- 力矩估计
- 接触力滤波
- 阈值/概率判定
为什么学习
- 岗位要求熟练，需实现力/触地信号采集与估计，是步态与平衡控制的反馈来源
如何检验理解
- 能采集力传感器或用电流估计足端接触力
- 能对力信号做滤波与阈值/概率判定
核心技能
状态估计与卡尔曼滤波
融合多传感器数据，实现姿态与位置的贝叶斯最优估计，是感知与控制的枢纽
建议预留 120 分钟
学习目标
- 理解贝叶斯估计与卡尔曼滤波
- 掌握多传感器融合
- 实现 ESKF/姿态估计
关键概念
- 卡尔曼滤波
- 预测-更新
- 协方差与噪声
- 多传感器融合
为什么学习
- 岗位要求熟练，需实现 IMU+编码器/力融合的卡尔曼/ESKF 估计，是四足姿态与位姿状态反馈的关键
如何检验理解
- 能实现卡尔曼滤波完成姿态/位姿融合估计
- 能调参并验证估计收敛性
核心技能
机器人运动学（正/逆解）
建立关节空间到足端笛卡尔空间的映射，求解腿部逆运动学，是足式运动规划的基础
建议预留 120 分钟
学习目标
- 掌握 DH/几何法建模
- 掌握正逆运动学求解
- 理解奇异与工作空间
关键概念
- 连杆与 DH
- 正运动学
- 逆运动学
- 雅可比
为什么学习
- 岗位要求熟练，需能独立建立腿部模型并推导逆解，直接决定步态与足端轨迹能否实现
如何检验理解
- 能推导三自由度腿部正逆运动学并数值验证
- 能在代码中完成关节角与足端位置互算
核心技能
ROS/ROS2 机器人中间件
掌握节点、话题、服务、参数与 DDS 通信，搭建机器人软件架构
建议预留 90 分钟
学习目标
- 掌握节点与话题/服务
- 掌握 TF/URDF/launch
- 理解 ros2_control 与 DDS
关键概念
- 节点与话题
- 服务/动作
- TF/URDF
- ros2_control
为什么学习
- 岗位要求熟练，需用 ROS2 搭建节点通信、TF 与 ros2_control，是机器人软件系统的骨架
如何检验理解
- 能搭建一个含多节点话题/服务通信的 ROS2 系统
- 能用 TF 与 URDF 描述机器人结构
核心技能
机器人动力学
建立刚体动力学方程（拉格朗日/牛顿-欧拉），计算关节力矩需求，支撑力矩控制与选型
建议预留 120 分钟
学习目标
- 掌握刚体动力学建模
- 掌握牛顿-欧拉/拉格朗日
- 理解接触力与力矩分配
关键概念
- 刚体动力学
- 拉格朗日/牛顿-欧拉
- 关节力矩
- 接触力
为什么学习
- 岗位要求熟练，需理解动力学模型与力矩计算，是平衡控制、执行器选型与 WBC 的理论基础
如何检验理解
- 能对简化腿部模型写出动力学方程并求解力矩
- 能用动力学结果指导执行器力矩选型
核心技能
四足机器人步态原理
理解 Trot、Walk、Pace 等步态及其时序与稳定性特征，是四足运动的核心概念
建议预留 60 分钟
学习目标
- 掌握常见步态与相位
- 理解静/动稳定性
- 理解步态参数（步长/周期）
关键概念
- Trot/Walk/Pace
- 相位与占空比
- 支撑/摆动相
- 步态参数
为什么学习
- 岗位要求熟练，需理解各步态相位与时序，是步态规划与切换的设计依据
如何检验理解
- 能描述 Trot/Walk 的相位关系与稳定性差异
- 能为给定速度选择合适步态与占空比
核心技能
机器人仿真环境（Gazebo/MuJoCo/Isaac）
搭建物理仿真、加载 URDF 模型并验证控制算法，是低成本迭代与 RL 训练的基础
建议预留 75 分钟
学习目标
- 掌握 URDF/SDF 建模
- 掌握仿真环境搭建与接口
- 能用仿真验证控制算法
关键概念
- URDF/SDF
- 物理引擎
- 仿真接口与控制
- Sim-to-Real 差异
为什么学习
- 岗位推荐为熟练，需能搭建仿真并验证控制算法，显著降低整机调试风险并支撑 RL 训练
如何检验理解
- 能在仿真中加载 URDF 并让四足完成行走验证
- 能对比仿真与实机差异并提出修正
核心技能
实时系统与中间件集成
将实时控制循环与 ROS2/通信中间件融合，保证端到端时延
建议预留 60 分钟
学习目标
- 理解实时性与时延预算
- 掌握实时循环与中间件协作
- 掌握性能度量方法
关键概念
- 实时性/抖动
- 时延预算
- 实时循环
- 中间件集成
为什么学习
- 岗位要求熟练，需理解实时循环与中间件集成的时延问题，是控制与上层软件可靠协同的保障
如何检验理解
- 能分析控制循环端到端时延并定位抖动来源
- 能设计实时控制与 ROS2 的分层架构
核心技能
SLAM 与定位
基于激光/视觉进行同步定位与地图构建，为机器人自主导航提供全局位姿
建议预留 120 分钟
学习目标
- 理解 SLAM/VIO 框架
- 掌握地图与位姿表示
- 能集成并调参开源方案
关键概念
- 前端里程计
- 后端优化
- 回环检测
- 地图表示
为什么学习
- 岗位推荐为熟练，需理解 SLAM/VIO 原理并能搭建使用，是机器人自主能力的上层支撑
如何检验理解
- 能跑通一个开源 SLAM 系统并解释其关键模块
- 能说明前端/后端与回环的作用
核心技能
计算机视觉与 AI 感知
深度相机/激光数据处理、目标检测与语义感知，实现机器人 AI 感知模块
建议预留 120 分钟
学习目标
- 掌握深度相机/点云数据处理
- 理解目标检测与语义分割
- 能部署感知模型到机器人
关键概念
- 相机与深度/点云
- 目标检测
- 语义感知
- 感知-决策接口
为什么学习
- 目标要求机器人具备基本 AI 感知，岗位推荐为熟练，需理解视觉数据流与检测模型部署于机器人平台
如何检验理解
- 能在机器人上跑通一个目标检测/深度感知 demo
- 能说明感知结果如何接入决策与控制
核心技能
足端轨迹规划
生成摆动相与支撑相的足端运动轨迹，保证平滑与落足稳定
建议预留 75 分钟
学习目标
- 掌握摆动/支撑相轨迹生成
- 掌握多项式/摆线轨迹
- 掌握落足点选择
关键概念
- 摆动相轨迹
- 支撑相
- 摆线/多项式
- 落足点
为什么学习
- 岗位要求熟练，需生成平滑足端轨迹并结合逆解驱动关节，是步态落地的直接环节
如何检验理解
- 能设计并实现一条平滑摆动相足端轨迹
- 能结合逆解让腿部按轨迹运动
核心技能
平衡控制与稳定性（ZMP/CP）
利用零力矩点与捕获点理论维持四足机器人的动态平衡
建议预留 90 分钟
学习目标
- 理解 ZMP 与捕获点
- 掌握平衡控制设计
- 理解质心/接触对稳定性影响
关键概念
- ZMP
- 捕获点
- 质心动力学
- 抗扰稳定
为什么学习
- 岗位要求熟练，需理解并应用 ZMP/CP 维持动态平衡，是四足稳定行走与抗扰的核心能力
如何检验理解
- 能基于 ZMP/CP 设计平衡控制器并抗扰动
- 能解释质心与落足点对稳定的影响
核心技能
触地检测与有限状态机
设计机器人行为状态机，结合接触检测实现步态切换与容错
建议预留 60 分钟
学习目标
- 掌握行为状态机设计
- 掌握触地检测融合
- 实现步态切换与容错
关键概念
- 有限状态机
- 触地检测
- 步态切换
- 容错状态
为什么学习
- 岗位要求熟练，需用状态机组织步态与容错逻辑，是整机行为协调与鲁棒性的关键
如何检验理解
- 能实现含步态切换与触地检测的行为状态机
- 能处理异常接触并进入容错状态
补充知识
强化学习在机器人控制中的应用
使用 RL/模仿学习训练四足运动策略，实现复杂地形适应（加分项）
建议预留 120 分钟
学习目标
- 理解 RL 基本范式
- 理解仿真训练流水线
- 了解域随机化迁移
关键概念
- MDP 与策略
- PPO 等算法
- 仿真训练
- 域随机化
为什么学习
- 属加分项，岗位仅需入门理解，知道 RL/Sim-to-Real 基本流程即可，不要求独立训练
如何检验理解
- 能说明 RL 训练四足策略的整体流程
- 能解释域随机化与 Sim-to-Real 的作用
核心技能
机械结构设计与执行器选型
设计腿部机构、减速器与关节布置，进行执行器力矩与转速匹配
建议预留 90 分钟
学习目标
- 掌握腿部机构设计
- 掌握执行器选型匹配
- 理解减速器与关节布置
关键概念
- 腿部机构
- 减速器
- 力矩/转速匹配
- 关节布局
为什么学习
- 岗位要求熟练，需理解腿部机构与执行器选型匹配，是软硬件协同实现四足的关键工程能力
如何检验理解
- 能完成腿部执行器力矩/转速选型并说明依据
- 能评估结构对运动学/动力学的影响
补充知识
路径规划与导航
使用 A*/RRT 等进行全局与局部路径规划，实现自主移动（加分项）
建议预留 90 分钟
学习目标
- 理解全局/局部规划
- 掌握导航栈使用
- 理解代价地图
关键概念
- A*/RRT
- 代价地图
- 全局/局部规划
- 导航栈
为什么学习
- 属加分项，岗位需理解规划算法与导航栈概念，能使用并解释即可，不要求算法自研
如何检验理解
- 能使用现有导航栈完成一次自主移动
- 能说明全局与局部规划的分工
核心技能
模型预测控制（MPC）
基于预测模型在滚动时域内优化控制输入，实现动态步态控制
建议预留 120 分钟
学习目标
- 理解滚动时域优化
- 掌握 QP 求解与约束
- 能实现简化 MPC 控制器
关键概念
- 滚动时域
- 预测模型
- QP 优化
- 约束处理
为什么学习
- 岗位运动控制要求熟练，MPC 是四足动态步态主流方法，需理解并能实现/调用优化求解
如何检验理解
- 能实现一个简化 MPC 控制循环并调参
- 能解释预测时域与约束对行为的影响
核心技能
系统集成与整机调试（四足里程碑）
整合硬件、固件与控制软件，完成四足机器人整机联调与性能优化，形成求职作品集核心项目
建议预留 180 分钟
学习目标
- 掌握跨层系统集成
- 掌握整机联调与性能优化
- 产出可展示作品集与文档
关键概念
- 软硬件集成
- 整机联调
- 性能优化
- 工程文档
为什么学习
- 整机项目是求职核心作品，需能独立完成跨层集成与调试并解释架构取舍，达到可迁移的工程能力
如何检验理解
- 能完成四足机器人从站立到稳定行走的整机联调
- 能撰写项目设计文档与演示并讲解架构取舍
补充知识
全身控制（WBC）
通过二次规划统一协调接触力、关节力矩与任务优先级（进阶加分项）
建议预留 90 分钟
学习目标
- 理解 WBC 框架
- 理解任务优先级与约束
- 了解与 MPC 的关系
关键概念
- 任务优先级
- 接触力约束
- QP 分配
- 动量控制
为什么学习
- 属高阶加分项，岗位仅需理解 WBC 思想与任务优先级概念，不要求独立实现
如何检验理解
- 能说明 WBC 如何统一接触力与任务优先级
- 能对比 WBC 与 MPC 的分工
核心技能
技术文档、作品集与面试准备
撰写设计文档/README/项目报告，进行技术讲解与模拟面试，将项目转化为求职竞争力
建议预留 90 分钟
学习目标
- 掌握技术文档撰写
- 掌握作品集组织
- 掌握面试表达与模拟面试
关键概念
- README/设计文档
- 作品集结构
- 技术表达
- 高频面试题
为什么学习
- 岗位推荐为熟练，需能把项目与技术方案清晰表达并可复现，是大厂求职的关键软技能
如何检验理解
- 能产出含架构图与复现步骤的作品集文档
- 能完成一次模拟面试并清晰讲解技术取舍
前置关系与知识联系
- ROS/ROS2 机器人中间件 → 机器人仿真环境（Gazebo/MuJoCo/Isaac）
- 平衡控制与稳定性（ZMP/CP） → 模型预测控制（MPC）
- GPIO 通用输入输出 → 定时器与 PWM
- 机械结构设计与执行器选型 → 系统集成与整机调试（四足里程碑）
- 串行通信协议 UART/SPI/I2C → 编码器与位置/速度反馈
- 微控制器架构（MCU） → GPIO 通用输入输出
- 系统集成与整机调试（四足里程碑） → 技术文档、作品集与面试准备
- IMU 惯性测量单元 → 状态估计与卡尔曼滤波
- 线性代数与微积分基础 → 状态空间与现代控制
- 四足机器人步态原理 → 强化学习在机器人控制中的应用
- 嵌入式开发工具链与构建系统 → 硬件调试与测试能力
- 机器人仿真环境（Gazebo/MuJoCo/Isaac） → 强化学习在机器人控制中的应用
- 坐标系与齐次变换 → 机器人运动学（正/逆解）
- 实时操作系统（RTOS） → 任务调度与并发编程
- 电源管理与电池系统 → 系统集成与整机调试（四足里程碑）
- 机器人运动学（正/逆解） → 机器人仿真环境（Gazebo/MuJoCo/Isaac）
- GPIO 通用输入输出 → 中断系统与实时响应
- 机器人动力学 → 平衡控制与稳定性（ZMP/CP）
- 电机类型与驱动原理 → PWM 电机调速与 H 桥驱动
- 线性代数与微积分基础 → 经典控制理论 PID
- 任务调度与并发编程 → 实时系统与中间件集成
- 定时器与 PWM → 编码器与位置/速度反馈
- 数字电路与电子学基础 → 微控制器架构（MCU）
- ROS/ROS2 机器人中间件 → 计算机视觉与 AI 感知
- 中断系统与实时响应 → 实时操作系统（RTOS）
- SLAM 与定位 → 路径规划与导航
- 机器人仿真环境（Gazebo/MuJoCo/Isaac） → 系统集成与整机调试（四足里程碑）
- 状态估计与卡尔曼滤波 → SLAM 与定位
- GPIO 通用输入输出 → ADC/DAC 与模拟传感接口
- PWM 电机调速与 H 桥驱动 → 舵机与位置伺服控制
- ADC/DAC 与模拟传感接口 → 力/触觉与足端接触传感器
- 机器人运动学（正/逆解） → 足端轨迹规划
- 足端轨迹规划 → 系统集成与整机调试（四足里程碑）
- 机器人动力学 → 机械结构设计与执行器选型
- 任务调度与并发编程 → ROS/ROS2 机器人中间件
- 线性代数与微积分基础 → 坐标系与齐次变换
- 平衡控制与稳定性（ZMP/CP） → 系统集成与整机调试（四足里程碑）
- 模型预测控制（MPC） → 全身控制（WBC）
- 四足机器人步态原理 → 触地检测与有限状态机
- ADC/DAC 与模拟传感接口 → IMU 惯性测量单元
- 定时器与 PWM → 电机类型与驱动原理
- 编码器与位置/速度反馈 → 力/触觉与足端接触传感器
- 四足机器人步态原理 → 足端轨迹规划
- 嵌入式开发工具链与构建系统 → 嵌入式 Linux 与驱动开发
- 编码器与位置/速度反馈 → BLDC 电机与 FOC 磁场定向控制
- GPIO 通用输入输出 → 硬件调试与测试能力
- GPIO 通用输入输出 → 串行通信协议 UART/SPI/I2C
- 计算机组成与操作系统原理 → 嵌入式 Linux 与驱动开发
- PWM 电机调速与 H 桥驱动 → BLDC 电机与 FOC 磁场定向控制
- C/C++ 编程基础与指针内存 → 数据结构与算法
- 状态估计与卡尔曼滤波 → 系统集成与整机调试（四足里程碑）
- 触地检测与有限状态机 → 系统集成与整机调试（四足里程碑）
- 力/触觉与足端接触传感器 → 触地检测与有限状态机
- 舵机与位置伺服控制 → 系统集成与整机调试（四足里程碑）
- 状态空间与现代控制 → 机器人动力学
- 机器人运动学（正/逆解） → 四足机器人步态原理
- 状态空间与现代控制 → 状态估计与卡尔曼滤波
- 任务调度与并发编程 → 触地检测与有限状态机
- 串行通信协议 UART/SPI/I2C → CAN 总线通信
- 机器人运动学（正/逆解） → 机器人动力学
- 编码器与位置/速度反馈 → 机器人运动学（正/逆解）
- 机器人动力学 → 模型预测控制（MPC）
- 串行通信协议 UART/SPI/I2C → IMU 惯性测量单元
- 嵌入式开发工具链与构建系统 → GPIO 通用输入输出
- ROS/ROS2 机器人中间件 → SLAM 与定位
- 数字电路与电子学基础 → 电机类型与驱动原理
- 串行通信协议 UART/SPI/I2C → ROS/ROS2 机器人中间件
- 线性代数与微积分基础 → 计算机视觉与 AI 感知
- C/C++ 编程基础与指针内存 → 计算机组成与操作系统原理
- 电机类型与驱动原理 → 电源管理与电池系统
- 数字电路与电子学基础 → 电源管理与电池系统
- 微控制器架构（MCU） → 嵌入式开发工具链与构建系统
- C/C++ 编程基础与指针内存 → 微控制器架构（MCU）
- BLDC 电机与 FOC 磁场定向控制 → 系统集成与整机调试（四足里程碑）
- 经典控制理论 PID → 状态空间与现代控制
- 电机类型与驱动原理 → 机械结构设计与执行器选型
- 四足机器人步态原理 → 平衡控制与稳定性（ZMP/CP）
- 中断系统与实时响应 → 串行通信协议 UART/SPI/I2C
- ROS/ROS2 机器人中间件 → 实时系统与中间件集成
- 机器人动力学 → 全身控制（WBC）
结合互动地图查看具体关系类型，再选择下一步。