机器人 · 运动控制 · 北京

杨子楠

机器人与运动控制工程师——算法与真实运动机构之间的那层控制软件。

我的背景包括机器人方向的硕士学习、四足机器人运动控制,以及四年工业伺服运动控制的工程实践。

目前在西门子(中国)有限公司担任应用工程师,方向为运动控制,涉及 SINAMICS S120 / S200 / V90 伺服驱动系统、回原点、凸轮同步、故障诊断的可复用 SCL 轴控制库,以及用程序化方式生成和校验控制项目的工程工具链。2022 年在吉利研究院实习期间,我参与 YoboGo 四足机器人的运动控制,在 Up Board 上使用基于 MIT Mini Cheetah 的 C++ 控制软件;Jetson 端的 SLAM 与激光雷达工作由同事负责。

我正在把重心移回机器人方向。工业伺服控制与机器人运动控制本质上是同一门学科的两套词汇——轨迹规划、闭环位置控制、多轴协调运动,以及传感器失效或轴在运动过程中发生故障时系统应当如何响应。

进行中

源码已公开 · 全新克隆验证通过

差速驱动 AGV 导航栈

状态截至 2026 年 11 月 24 日。最近一次记录中的全新克隆验证完成于 2026 年 10 月 13 日。

基于 ROS 2 Jazzy 与 Gazebo Harmonic 的差速驱动 AGV 仿真:gz_ros2_control 仿真关节接口、轮式里程计与 IMU 的平面 EKF 融合、SLAM Toolbox 建图、已保存地图上的 AMCL 定位,以及 NavFn 与 Regulated Pure Pursuit 导航。带时间戳的速度指令依次经过 Nav2、Collision Monitor、健康监控节点和差速控制器。2026 年 10 月 10 日的测试记录中,30 次常规导航任务全部完成,未发生障碍物接触。

2026 年 10 月 13 日,源码仓库已公开,全新克隆验证通过:三个软件包构建成功,七项测试通过,畅通路线导航成功,接触和恢复次数均为零,最终误差为 0.0819 m / 0.0495 rad。验证使用 WSL2 上的 Ubuntu 24.04 容器、软件渲染,运行时网络已禁用。项目采用 Apache-2.0 许可证。

50 次已完成的故障测试满足计划中的停车或有限时间终止要求。原始严格测试集仍为 78/80 通过,失败记录保留;首次启动未运动即失败的测试种子,在源码未改动的情况下补测完成,共记录 81 次尝试。脚本障碍场景为 4/5 到达目标,另一次无接触停车后,在有限次恢复尝试后因未取得进展而终止。常规任务的最大位置误差为 0.1458 m,接近 0.15 m 目标,余量有限。

当前工作是带版本号的发布及公开演示与产物,尚无 GitHub Release 或版本标签。150 秒本地演示是测量数据回放,并非 Gazebo 图形界面录像,尚无已验证的公开链接。原始录包与工作站日志保留在本地。图形界面、GPU 和原生 Ubuntu 安装尚未验证;结果仅适用于已测试的仿真场景,不代表实机验证。

公开仓库 → · 项目说明与测试证据 →

ROS 2 Jazzy · Nav2 · robot_localization · ros2_control · Gazebo Harmonic

经历

主要工作

机器人

YoboGo 四足机器人运动控制吉利研究院

2022 年实习期间参与四足机器人运动控制,使用基于 MIT Mini Cheetah 的 C++ 控制软件,工作重点是 Up Board 控制端的环境配置与软件集成,以及已有的 LCM 指令、状态和日志接口。Jetson 端的 SLAM 与激光雷达工作由同事负责。

运动控制

伺服运动控制库西门子

面向 S7-1500T 工艺对象的可复用运动功能块:统一封装 MC_Power、MC_Home、MC_Reset 与 MC_Move 系列接口,涵盖回原点策略、凸轮同步、以及能指明故障轴与处理方式的诊断分级。配合一键调试流程,缩短新轴从接线到运行的时间。

工程自动化

工程自动化平台西门子

通过 TIA 博途 Openness 按规格书程序化生成画面、变量与程序块;PLC 与 HMI 变量的自动化交接,使不匹配在生成阶段即报错,而非在现场调试时才暴露;对 SCL 与 SimaticML 做静态分析,检出未被读取的互锁、未被调用的程序块、断裂的报警链路与缺少限幅的操作员设定值;并用 PLCSIM Advanced 在硬件到位前验证控制逻辑。

交互式学习笔记

学习这些系统时制作的单页交互式笔记——仿真与现场指南,全部在浏览器本地运行。页面内容为英文。

控制与机器人

控制理论实验台

从二阶对象到 PID、前馈、积分饱和与 LQR 的实时仿真,并说明 MPC 在何处接手。

控制与机器人

反射与想象

对比视觉-语言-动作模型与世界模型:二者各在何处闭合控制回路,附可中途封堵通道的迷宫演示。

控制与机器人

Cheetah 四足控制栈

MIT Cheetah 运动控制架构:步态调度、约 40 Hz 的凸 MPC、500 Hz 的全身控制,以及位于其上的状态机。

西门子 · 非官方笔记

路径运动控制 LKinCtrl V5.3

S7-1500T 运动机构库:由一个功能块执行 PathData 指令列表,附可编辑的路径实验。

西门子 · 非官方笔记

运动机构集成器 LSKI V4.1

程序表、解释器指针与运动指针、插件体系,以及驱动笛卡尔龙门的解释器仿真。

西门子 · 非官方笔记

运动解释器实验室 V10.0

S7-1500T 解释器程序如何在无需步进条件的情况下编排运动,附路径仿真与状态字解析。

西门子 · 非官方笔记

产品登记控制台 LProdReg V3.2

产品跟踪库:流对象、中央登记表,以及实时的取放登记仿真。

西门子 · 非官方笔记

ROXSIE 架构实验室

ROS 2 计算图与 S7-1500 软件控制器同机运行,附生命周期缓冲区仿真与消息预算计算。

西门子 · 非官方笔记

SIMATIC Target for Simulink

从 Simulink 模型到在 S7-1500 CPU 或 Industrial Edge 上运行的 ODK 代码,附可交互的 PID 示例。

西门子 · 非官方笔记

S7-1500T 解释器学习指南

对比 SIMATIC 运动解释器与 LInterpr,结合运动机构演示和指令序列交互学习。

西门子 · 非官方笔记

SICAR 架构学习指南

通过交互式架构与诊断视图,学习 SICAR 软件单元、运行模式区域、工位接口和 WinCC Unified。

西门子 · 非官方笔记

LLoadBal 负载平衡学习实验

通过主动驱动与从动驱动的交互式模型,学习转矩比较、转速修正和负载平衡。

全部列表 → 西门子相关页面为基于公开手册的非官方学习笔记,并非西门子出版物。

技能

机器人
ROS 2 / ROS · nav2 · EKF 与传感器融合 · SLAM 与定位 · 路径规划 · MuJoCo · Isaac Sim
运动控制
SIMATIC S7-1500T 工艺对象 · SINAMICS S120 / S200 / V90 · SIMOTICS S-1FL6 · 轨迹规划 · 凸轮同步 · 伺服调试
编程
SCL(结构化控制语言)· Python · C++ · C# · PowerShell · MySQL
工程自动化
TIA 博途 Openness · WinCC Unified · PLCSIM Advanced · TIA 博途版本控制接口 · 虚拟调试
语言
中文(母语)· 英语(流利)· 德语(日常交流)

联系

邮箱:nanyoung521@gmail.com

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