5.1.2 走跑控制

走跑控制接口提供了机器人走跑速度控制的核心功能。

控制功能

• 支持基于横向速度、纵向速度、偏航角速度(YawRate)的走跑控制

• 支持对多个控制输入源的动态管理、优先级仲裁

注意

走跑控制接口为速度级开环控制，开发者下发的是目标速度指令，由运控模块转换为关节运动。

• 指令跟踪精度有限：下发的 forward_velocity、lateral_velocity、angular_velocity 为目标值，机器人实际线速度/角速度与目标值之间存在偏差，无法精确跟踪，且受步态、地形、负载等因素影响。

• 不保证轨迹精度与终点精度：该接口无法精确控制机器人的运动轨迹与到达点位。

若需要高精度定位（如精确到达某点位），请使用导航接口。

走跑控制话题

话题名称	数据类型	描述	QoS	频率
/aima/mc/locomotion/velocity	McLocomotionVelocity	走跑控制(稳定站立模式下执行)	BEST_EFFORT+VOLATILE	用户发送（推荐50Hz）

• McLocomotionVelocity ros2-msg @ mc/motion/msg/McLocomotionVelocity.msg

  # 走跑控制
  # 话题名称: /aima/mc/locomotion/velocity
  
  MessageHeader header             # 消息头
  string source                    # 输入源名称，二开自定义, 注意不要和其他模块使用同一名称, 见下方说明
  float64 forward_velocity         # 前进/后退速度（单位：m/s），前进为正
  float64 lateral_velocity         # 左右侧移速度（单位：m/s），左为正
  float64 angular_velocity         # 偏航角速度（单位：rad/s），逆时针为正
  

  注意此处开发者为走跑控制消息的发布者, 和原生系统内其他模块发出的走跑控制信号(如遥控等)存在竞争冲突的可能。

  当遥控器正在操作时，其优先级高于多数二次开发输入源，SDK 用户的走跑指令会被运控仲裁机制丢弃；遥控器停止操作后需等待其输入源超时（见 输入源仲裁），SDK 指令才能重新抢占控制权。可通过 GetCurrentInputSource 查询当前活跃输入源。

  运控体系提供了针对多输入源的管理机制, 通过优先级实时仲裁控制冲突。

  开发者需注册自定义的输入源并用于走跑控制指令的source域

  详见下节MC控制信号设置

速度模式与速度边界

用户下发的速度指令会被当前速度模式（SpeedMode）对应的速度边界（bounds）限制。速度模式可由手机 APP 通过 SetMcLocomotionSpeedMode 服务切换，也可由系统自动切换。

各速度模式的典型 bounds 见下表（具体以实机为准）：

速度模式	值	forward bounds（m/s）	lateral bounds（m/s）	angular bounds（rad/s）
NONE（无）	0	0 ~ 0	0 ~ 0	0 ~ 0
LOW（低速，默认）	1	-1.0 ~ +0.8	-1.0 ~ +1.0	-1.0 ~ +1.0
MEDIUM（中速）	2	-1.0 ~ +1.2	-1.0 ~ +1.0	-1.0 ~ +1.0
HIGH（高速）	3	-1.0 ~ +1.8	-1.0 ~ +1.0	-1.0 ~ +1.0
STEP（越野）	4	-2.0 ~ +2.0	-1.0 ~ +1.0	-1.0 ~ +1.0

注意

越野模式（STEP，值 4）不可通过 SetMcLocomotionSpeedMode 服务直接切换。 越野速度模式仅在进入越野模式（LOCOMOTION_STEP）时由系统自动选定，退出越野模式后自动恢复切换前的速度模式。越野模式期间，任何手动切换速度模式的请求都会被拒绝。

速度模式可被以下场景自动切换：

• 安全保护触发：机器人检测到异常（如摔倒等）时自动切到低速，恢复时切回原模式

• 越野模式：进入越野模式（LOCOMOTION_STEP）时自动切到越野速度模式（STEP），退出时恢复

• 灵动平台群控（linkswarm 输入源）：linkswarm 输入源启用时自动切到高速，退出时恢复

警告

严禁对内置输入源（特别是 linkswarm，灵动平台专用）进行添加、修改、删除、启用、禁用等任何操作，也不得在控制消息的输入源字段中使用内置输入源。 直接操作或使用内置输入源会导致控制权冲突、机器人失控等不可预期行为，后果自负。详见输入源配置。

当前速度模式及 bounds 可通过订阅 /aima/mc/common/state 话题的 speed_status 字段查询，详见运控状态查询。

指令超时机制：

• 走跑控制指令超过 200ms 未收到新指令时，指令自动清零（速度归零），机器人停止运动

• 机器人处于走跑状态时，若超过 2000ms 未收到走跑控制指令，将自动切换回稳定站立模式

走跑控制启动门限制说明:

当机器人静止时, 初始迈步需要开发者下发的目标速度值高于一定门限, 其后保持运动阶段才可以使用更小的目标速度值。目标速度值由forward_velocity, lateral_velocity, angular_velocity计算合成, 使用单一控制量时的大致范围参考见下表（具体以实机实测为准）

目标速度类型	启动门限（大致范围）	其他说明
forward_velocity	~0.1 m/s 量级	绝对值, 前向后退
lateral_velocity	~0.5-0.7 m/s 量级	绝对值, 左右移均可
angular_velocity	~0.03-0.05 rad/s 量级	绝对值, 左右旋均可

重要

启动门限等特性由基座模型决定, 不同固件版本可能不同, 务必以实机实测为准。表中数值仅为大致范围参考, 所有门限值均由基座模型内部学习得到，并非常数。

编程示例

详细的编程示例和代码说明请参考：

• C++ 示例：

  • 机器人走跑控制

  • 注册二开输入源

  • 键盘控制机器人

• Python 示例：

  • 机器人走跑控制

  • 注册二开输入源

  • 键盘控制机器人

安全注意事项

警告

运动控制限制

• 模式切换需要确保机器人处于安全状态

• 行走控制前需要先注册输入源

• 建议在仿真环境中先测试运动控制代码

备注

最佳实践

• 实现运动状态监控和异常处理

• 建议实现运动控制的安全检查

• 注意速度控制的平滑性和连续性