ARCBOS
ENGINEERED FOR EXTREME CONDITIONS
SnowBot Alpha与Beta阶段软件外包工程任务清单
版本:v1.2
用途:软件外包任务分解、供应商沟通、技术评审、阶段验收与项目里程碑管理
适用项目:SnowBot 工程样机 Alpha / Beta 阶段软件开发与系统集成外包
本任务清单对应外包主需求文档中定义的:
SnowBot Beta阶段移动机器人导航控制系统对应英文工程叫法为:
SnowBot Beta Navigation & Autonomy Stack本文件是任务执行层文件;外包主需求文档是规则与交付层文件。
1. 文档目的
本文件用于将 SnowBot 从 Alpha 阶段到 Beta 阶段的软件外包工程需求拆解为可执行任务清单。
本文件与《SnowBot Beta阶段移动机器人导航控制系统软件外包需求文档》配套使用。前者用于定义外包规则、交付要求、代码规范、知识产权、里程碑、验收与结算;本文件用于定义 Alpha / Beta 阶段的软件工程任务拆解与执行口径。
本文件重点面向导航、定位、路径执行、状态机、底盘控制接口、基础感知、安全停车、降级处理、调试工具、日志、部署与交接等软件相关工作。
本文件不用于定义机械结构、电气硬件、整机制造、量产工艺或最终法规认证责任。
本文件重点解决三个问题:
- Alpha 阶段到底要完成什么
- Beta 阶段到底要完成什么
- 哪些任务属于基础能力,哪些任务属于后续更高级自治能力
本文件可用于:
- 工程团队任务分配
- 外包范围界定
- 里程碑验收
- 技术负责人评审
- 项目经理跟踪进度
2. 阶段总定义
Alpha = 人主导 + 机器能跑
Beta = 人定义任务 + 机器自动执行更具体地说:
Alpha:让 SnowBot 在人工控制下安全、稳定地运动和作业
Beta :让 SnowBot 在固定场地内按人定义的路线或区域自动执行基础任务Alpha 没做好,Beta 必然不稳定。
Beta 没做好,不应直接追求全自治。
3. Alpha 阶段一句话目标
让 SnowBot 能被人稳定、安全地遥控干活。Alpha 阶段的本质不是自动化,而是把底盘、电控、安全、手动控制、基础传感器和基础软件框架打通。
4. Alpha 阶段工程任务树
Alpha(Assist)= 人主导 + 机器能跑
A. 底盘与基础控制(Motion Base)
├─ A1. 电机驱动打通
├─ A2. 转向 / 差速控制打通
├─ A3. 基础速度控制(前进 / 后退 / 转向)
├─ A4. 刹车 / 急停联动
├─ A5. 基础运动稳定性验证
├─ A6. 防止失控、乱跑、指令丢失
└─ A7. 底盘控制接口初步定义
B. 手动控制系统(Manual Control)
├─ B1. 遥控器 / 手柄控制
├─ B2. 手动启停
├─ B3. 手动前进 / 后退 / 转向
├─ B4. 紧急停止(E-stop)
├─ B5. 手动模式优先级定义
├─ B6. 人工接管逻辑
└─ B7. 手动控制安全边界
C. 基础感知(Minimal Perception)
├─ C1. 激光雷达或超声接入
├─ C2. 前向简单障碍检测
├─ C3. 安全距离触发停车
├─ C4. 防撞保护逻辑
├─ C5. 传感器在线状态检测
└─ C6. 基础感知日志输出
D. 电源与系统稳定性(Power & Reliability)
├─ D1. 电池供电稳定性验证
├─ D2. BMS基础接入
├─ D3. 低温启动能力验证
├─ D4. 上电流程
├─ D5. 断电流程
├─ D6. 基础故障保护
└─ D7. 运行异常记录
E. 基础软件框架(Software Skeleton)
├─ E1. ROS2 或基础控制程序跑通
├─ E2. 传感器数据接入
├─ E3. 控制指令下发
├─ E4. 底盘反馈接收
├─ E5. 简单日志记录
├─ E6. 基础调试接口
└─ E7. 软件启动脚本
F. 现场可用性(Field Usability)
├─ F1. 人工操控完成基础除雪动作
├─ F2. 不频繁死机
├─ F3. 不频繁重启
├─ F4. 能连续运行基础时长
├─ F5. 急停可靠
├─ F6. 人工接管可靠
└─ F7. 基础安全可控5. Alpha 阶段验收口径
Alpha 阶段完成,不代表机器人已经自动化。
Alpha 阶段完成应满足:
- 底盘能稳定运动
- 人能可靠控制机器人
- 急停可靠
- 基础障碍安全停车可用
- 电源系统稳定
- 基础软件框架可运行
- 有基础日志
- 人工操作下能完成基础除雪演示
Alpha 阶段不要求:
- 自主路径规划
- 路线录制与回放
- 自动避障绕行
- 自动区域作业
- 全场景定位
- 云端调度
- 多机协同
6. Beta 阶段一句话目标
人设定任务,机器人在固定场地内自动完成基础作业,但仍需人工监督。Beta 阶段的核心不是全自治,而是基础自动任务闭环。
7. Beta 阶段工程任务树
Beta(Task)= 人定义任务 + 机器自动执行
A. 定位系统(Localization)
├─ A1. RTK GNSS 接入
├─ A2. IMU 接入
├─ A3. 里程计 / 编码器接入
├─ A4. RTK + IMU + Odo 多源融合定位
├─ A5. 场地坐标系建立
├─ A6. 定位状态输出
├─ A7. 定位异常检测
└─ A8. 固定场地定位稳定性调试
B. 路径体系(Route System)
├─ B1. 路线录制(Teach)
├─ B2. 路线存储
├─ B3. 路线回放(Repeat)
├─ B4. 路线选择
├─ B5. 简单直线路径生成
├─ B6. 简单曲线路径生成
└─ B7. 路线管理工具
C. 路径执行(Execution)
├─ C1. 路径跟踪控制器
├─ C2. 路径偏差检测
├─ C3. 路径偏差修正
├─ C4. 启动 / 暂停 / 恢复
├─ C5. 中止 / 停止任务
├─ C6. 任务执行状态输出
└─ C7. 连续路径执行能力
D. 感知与安全(Perception & Safety)
├─ D1. 激光雷达接入
├─ D2. 静态障碍检测
├─ D3. 前向安全区设置
├─ D4. 障碍触发安全停车
├─ D5. 边界约束(不越界)
├─ D6. 传感器异常检测
├─ D7. 感知异常降级
└─ D8. 安全优先逻辑(不撞 > 不停)
E. 降级系统(Degraded Mode)
├─ E1. RTK异常处理
├─ E2. IMU异常处理
├─ E3. 雷达异常处理
├─ E4. 定位不可靠检测
├─ E5. 降速策略
├─ E6. 停车策略
├─ E7. 等待人工接管
└─ E8. 降级日志记录
F. 状态机(Task Manager)
├─ F1. idle(空闲)
├─ F2. ready(就绪)
├─ F3. manual assist(人工辅助)
├─ F4. route record(路线录制)
├─ F5. route replay(路线回放)
├─ F6. zone task active(区域任务执行)
├─ F7. pause(暂停)
├─ F8. obstacle stop(障碍停车)
├─ F9. degraded mode(降级)
├─ F10. fault stop(故障停车)
└─ F11. task complete(任务完成)
G. 控制与接口(Control Interface)
├─ G1. 与底盘控制器通信
├─ G2. 速度指令输出
├─ G3. 转向 / 差速指令输出
├─ G4. 停车指令输出
├─ G5. 急停联动
├─ G6. 手动 / 自动模式切换
├─ G7. 操作接口(启动任务等)
└─ G8. 底盘反馈接收
H. 调试与交付(Debug & Delivery)
├─ H1. 路线调试工具
├─ H2. 参数调整工具
├─ H3. 日志导出
├─ H4. 基础可视化(可选)
├─ H5. 部署说明
├─ H6. 参数说明
├─ H7. 测试记录
└─ H8. 现场联调
I. 最小闭环(必须达成)
├─ I1. 定位输入
├─ I2. 路线选择
├─ I3. 路径执行
├─ I4. 底盘运动
├─ I5. 障碍检测
├─ I6. 安全停车
├─ I7. 降级处理
└─ I8. 日志输出8. Beta 阶段验收口径
Beta 阶段完成,应满足:
- 能在固定场地内定位
- 能录制路线
- 能回放路线
- 能执行指定路径
- 能进行基础路径跟踪
- 能检测静态障碍
- 能触发安全停车
- 能执行边界约束
- 能在异常时进入降级或等待人工接管
- 能导出日志
- 能完成一条标准演示路线
- 能由 ARCBOS 或指定工程师复现
Beta 阶段不要求:
- 完整无人值守
- 任意场地自主导航
- 全场景 SLAM
- 无 GPS 兜底定位
- 高级动态避障
- 自动充电调度
- 云端车队管理
- 多机协同
9. Alpha 与 Beta 的核心差异
Alpha = 人控制机器人
Beta = 机器人执行人定义的任务更具体地说:
Alpha:解决“机器人能不能被安全控制”
Beta :解决“机器人能不能按指定任务自动执行”Alpha 关注:
- 底盘
- 电控
- 手动控制
- 急停
- 基础传感器
- 基础软件框架
Beta 关注:
- 定位
- 路线录制
- 路线回放
- 路径跟踪
- 基础避障
- 状态机
- 降级处理
- 可交付闭环
10. 阶段演进原则
SnowBot 不应跳阶段开发。
正确路径是:
Alpha:先让机器安全可控地跑起来
↓
Beta:再让机器按人定义任务自动执行
↓
Gamma:再做更复杂的有监督自动化
↓
Delta:最后才进入特定场景无人值守任何供应商、工程师或外包方如试图在 Alpha / Beta 阶段直接引入完整无人值守、平台化云调度、多机协同或复杂全场景 SLAM,应视为范围膨胀。
11. 用于外包沟通的一句话
本项目在中国市场统一称为 SnowBot Beta阶段移动机器人导航控制系统;英文工程叫法为 SnowBot Beta Navigation & Autonomy Stack。
Alpha阶段目标是让机器在人工控制下安全稳定地跑起来;Beta阶段目标是让机器在固定场地内按人定义的路线或区域自动执行基础任务,但仍需人工监督。当前外包只聚焦 Beta 基础自动作业闭环,不做全自主无人值守。12. 最终判断标准
Alpha 成功的标志:
人可以安全、稳定、可靠地控制 SnowBot 完成基础作业。Beta 成功的标志:
SnowBot 可以在固定场地内,按人定义路线自动完成基础作业,并在遇到障碍或异常时安全停车或降级。ARCBOS
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