VDA 5050 中文指南

Appearance

11. 状态 ​

state 主题是移动机器人向车队控制报告其当前状态的 MQTT 主题。

11.1 概述 ​

状态消息包含移动机器人的完整当前信息，使车队控制能够：

  • 跟踪机器人位置和进度
  • 监控动作执行状态
  • 检测错误和异常
  • 进行交通管理决策

11.2 状态消息结构 ​

json
{
  "headerId": 1,
  "timestamp": "2024-01-15T10:30:00.000Z",
  "version": "3.0.0",
  "manufacturer": "ManufacturerA",
  "serialNumber": "ROBOT-001",
  "orderId": "order-123",
  "orderUpdateId": 0,
  "lastNodeId": "node-5",
  "lastNodeSequenceId": 4,
  "nodeStates": [...],
  "edgeStates": [...],
  "driving": true,
  "paused": false,
  "errors": [...],
  "information": [...],
  "loads": [...],
  "maps": [...],
  "zoneSets": [...],
  ...
}

必填字段 ​

字段类型说明
headerIduint32消息头部ID，每个主题独立递增
timestampstring时间戳 (ISO 8601, UTC)
versionstring协议版本
manufacturerstring制造商
serialNumberstring序列号

订单相关字段 ​

字段类型说明
orderIdstring当前或最近完成的订单ID，空字符串表示无
orderUpdateIduint32订单更新ID，"0" 表示无
lastNodeIdstring最后到达的节点ID，空字符串表示无
lastNodeSequenceIduint32最后到达节点的序列号

11.3 节点和边的遍历 ​

nodeStates ​

当前订单中需要遍历的节点状态列表：

json
{
  "nodeId": "node-6",
  "sequenceId": 5,
  "nodeState": "TRAVERSING"
}

节点状态：

状态说明
WAITING等待到达该节点
REACHED已到达该节点
TRAVERSING正在遍历该节点

edgeStates ​

当前订单中需要遍历的边状态列表：

json
{
  "edgeId": "edge-5",
  "sequenceId": 4,
  "edgeState": "TRAVERSING"
}

边状态：

状态说明
TRAVERSING正在遍历该边

节点/边遍历流程 ​

  1. 机器人到达节点，节点状态从 WAITING → REACHED
  2. 如果节点有动作，触发动作执行
  3. 触发下一个边的遍历
  4. 边的边状态变为 TRAVERSING
  5. 边的遍历完成后，触发下一个节点

11.4 基线请求 ​

移动机器人可以请求车队控制发布更多节点和边。请求通过在状态消息中包含 baseRequest 实现：

json
{
  "baseRequest": {
    "requestId": "req-001",
    "type": "EXPAND_BASE"
  }
}

请求类型 ​

类型说明
EXPAND_BASE请求扩展基线
RELEASE_NODES请求释放特定节点

基线请求响应 ​

车队控制通过发送订单更新响应基线请求，包含更多已发布的节点和边。

11.5 信息消息 ​

信息消息用于传递非关键状态信息：

json
{
  "information": [
    {
      "infoType": "LOCALIZATION",
      "infoLevel": "INFO",
      "description": "Localization quality good"
    }
  ]
}

信息类型 ​

类型说明
LOCALIZATION定位相关信息
BATTERY电池相关信息
SAFETY安全相关信息
COMMUNICATION通信相关信息
DEVICE设备相关信息

信息级别 ​

级别说明
INFO一般信息
WARNING警告信息

11.6 错误处理 ​

错误信息包含错误详情：

json
{
  "errors": [
    {
      "errorType": "DEVICE_ERROR",
      "errorLevel": "WARNING",
      "errorMessage": "Battery level low",
      "errorCode": "E001",
      "errorReferences": [...]
    }
  ]
}

错误级别 ​

级别说明
INFO信息
WARNING警告
ERROR错误
CRITICAL严重错误

标准错误类型 ​

错误类型级别说明
VALIDATION_FAILUREWARNING订单验证失败
UNSUPPORTED_PARAMETERCRITICAL不支持的参数
INVALID_ORDER_ACTIONWARNING无效订单动作
OUTDATED_ORDER_UPDATEWARNING过时的订单更新
SAME_ORDER_UPDATE_IDWARNING相同的订单更新ID
OTHER_ORDER_ACTIVEWARNING有其他活动订单
START_NODE_OUT_OF_RANGEWARNING起始节点超出范围
NO_ROUTE_TO_TARGETWARNING无法到达目标
MOBILE_ROBOT_NOT_AVAILABLEWARNING机器人不可用
UNKNOWN_MAP_IDWARNING未知地图ID
ORDER_UPDATE_FOLLOWING_CANCELWARNING取消后的订单更新
NO_ORDER_TO_CANCELWARNING没有可取消的订单
BLOCKED_ZONE_VIOLATIONCRITICAL阻塞区域违规
OUTSIDE_OF_CORRIDORCRITICAL走廊外
RELEASE_LOSTCRITICAL释放丢失

11.7 运行模式 ​

移动机器人可以报告不同的运行模式：

模式说明
AUTOMATIC自动驾驶模式
MANUAL手动驾驶模式
SERVICE维护模式

11.8 空闲状态 ​

当没有订单执行时，移动机器人进入空闲状态：

  • nodeStates 和 edgeStates 为空数组
  • orderId 保持不变直到收到新订单

空闲状态判断条件 ​

  1. 机器人不执行任何动作
  2. 没有活动订单
  3. 没有待处理的视界

11.9 动作状态 ​

订单中定义的动作状态通过状态消息报告：

json
{
  "actionStates": [
    {
      "actionId": "action-001",
      "actionType": "pick",
      "actionStatus": "RUNNING",
      "handle": "robot-arm-1"
    }
  ]
}

动作状态 ​

状态说明
WAITING等待执行
INITIALIZING初始化中
RUNNING正在执行
PAUSED已暂停
FINISHED已完成
FAILED失败
RETRIABLE可重试

即时动作状态 ​

json
{
  "instantActionStates": [
    {
      "actionId": "instant-001",
      "actionType": "startPause",
      "actionStatus": "FINISHED"
    }
  ]
}

11.10 位置与速度 ​

移动机器人位置 ​

json
{
  "mobileRobotPosition": {
    "x": 10.5,
    "y": 20.3,
    "theta": 1.57,
    "mapId": "map-001",
    "mapDescription": "Factory Floor 1"
  }
}

速度 ​

json
{
  "velocity": {
    "x": 0.5,
    "y": 0,
    "omega": 0
  }
}

11.11 负载状态 ​

json
{
  "loads": [
    {
      "loadId": "load-001",
      "loadPosition": "LHD1",
      "loadType": "EPAL"
    }
  ]
}

注意：如果移动机器人无法确定负载状态，此字段应完全省略。如果可以确定负载状态但数组为空，则认为移动机器人未装载。

11.12 地图与区域集状态 ​

地图状态 ​

json
{
  "maps": [
    {
      "mapId": "map-001",
      "mapVersion": "1.0",
      "mapStatus": "ENABLED"
    }
  ]
}

地图状态值：

  • ENABLED：可用
  • DISABLED：不可用

区域集状态 ​

json
{
  "zoneSets": [
    {
      "zoneSetId": "zoneset-001",
      "mapId": "map-001",
      "zoneSetStatus": "ENABLED"
    }
  ]
}

11.13 能源状态 ​

json
{
  "batteryState": {
    "batteryCharge": 85,
    "charging": false,
    "reachability": 500
  }
}

11.14 暂停状态 ​

json
{
  "paused": true
}
  • true：机器人当前处于暂停状态（通过物理按钮或即时动作）
  • false：机器人当前未处于暂停状态

11.15 请求机制 ​

移动机器人可以通过状态消息向车队控制发送请求。

11.15.1 区域释放请求 ​

json
{
  "zoneRequest": {
    "zoneId": "release-zone-1",
    "requestId": "req-001",
    "requestStatus": "REQUESTED"
  }
}

请求状态：

状态说明
REQUESTED已发送请求，等待批准
GRANTED已获得批准
REVOKED授权被撤销
REJECTED请求被拒绝

11.15.2 走廊请求 ​

json
{
  "edgeRequest": {
    "edgeId": "edge-001",
    "sequenceId": 3,
    "requestId": "req-002",
    "requestStatus": "REQUESTED"
  }
}

11.15.3 基线扩展请求 ​

json
{
  "baseRequest": {
    "requestId": "req-003",
    "type": "EXPAND_BASE"
  }
}

11.16 运行模式详细说明 ​

运行模式车队控制状态消息有效进入时清除订单设置 lastNodeId 为空清除区域请求允许即时动作允许订单
AUTOMATIC是是否否否是是
SEMIAUTOMATIC是是否否否是是
INTERVENED否是否否是仅 cancelOrder是
MANUAL否是是是是否否
STARTUP否否是是是否否
SERVICE否是是是是否否
TEACH_IN否是是是是否否

运行模式说明 ​

  • AUTOMATIC：车队控制完全控制机器人
  • SEMIAUTOMATIC：车队控制控制机器人，但速度由HMI控制
  • INTERVENED：车队控制不控制机器人，但状态正常报告
  • MANUAL：手动模式，车队控制不能发送订单或动作
  • STARTUP：启动模式，机器人正在启动
  • SERVICE：维护模式，授权人员可重新配置机器人
  • TEACH_IN：示教模式，用于地图绘制等

基于 VDA 5050 Version 3.0.0

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