Mod Public API

Mod 公共 API

Mod 的状态、Resource 和 Transition 集成代码应依赖 bxi_example_py_elf3.framework.mod_api；策略实现还可以依赖公开的 bxi_example_py_elf3.framework.inference。framework.runtime 是控制器内部实现，不保证跨版本兼容。

当前 API 版本为 2.1.0。Mod 清单应声明 api: ">=2,<3"。2.x 直接采用动态 Robot Layout 和自然状态输出，不保留 1.x 的 control_layout/current_q/pos_last 兼容字段。

最常用入口

from bxi_example_py_elf3.framework.mod_api import (
    ModDefinition,
    ModLoadContext,
    JointCommandComposer,
    JointCommandLayer,
    JointTargetBuffer,
    MotorFrame,
    PoseState,
    ProceduralState,
    PolicyState,
    ResourceHandle,
    ResourceKey,
    RobotControlState,
)

模块	用途
mod_api.state	StateBehavior、RobotControlState
mod_api.states	Pose、Procedural、Policy、MotionReplay 等渐进式基类
mod_api.frame	MotorFrame 和电机帧数组类型
mod_api.composition	任意具名关节命令来源的合成和所有权检查
mod_api.resource	Resource key、handle 和加载上下文
mod_api.mod	Mod 定义、加载上下文和状态构建参数
mod_api.transition	状态帧能力、Transition 配置和插件接口
mod_api.context	状态与 Transition 使用的控制器 Protocol
mod_api.geometry	四元数和重力方向等通用计算

控制上下文

公开生命周期使用 RobotControlContext，不再依赖具体的 BxiExample 类。当前由 RobotControlFramework 实现这份能力契约；状态只面向契约编程，因此 ROS/硬件适配层可以改变而不迫使客户 Mod 跟着修改。

能力	主要成员
本周期观测	robot_joints、current_quat_xyzw/wxyz、current_omega
速度命令	current_raw_cmd_vel、current_cmd_vel、speed_profiles
机器人结构	robot_layout，由首个完整状态快照建立
最近完整输出	last_motor_frame
输出与切换	set_motor_target()、resolve_motor_frame()、request_state()
模型与安全	preheat_model()、is_orientation_unsafe()
运行信息	生命周期参数 dt，以及上下文中的 loop_count
日志和 ROS	get_logger()、ros_node

关节状态统一从 ctx.robot_joints.position/velocity 读取；推理策略使用 ctx.inference_frame，由策略契约自动选取关节。on_bind() 发生在首个机器人状态之前， 不要在其中读取 robot_layout。普通可切换状态应在 on_prepare() 创建依赖布局的映射和 缓冲，这样名称校验与内存申请不会落入控制周期热路径；没有 prepare 阶段的组件才在首次 on_enter()、on_update() 或 Transition 启动时惰性创建并缓存。

目标姿态和 kp/kd 属于状态输出语义，不属于控制上下文。每个状态按自己的自然 MotorFrame.layout 输出 29、31 或任意 N 个关节；Framework 在 set_motor_target() 中按名称 解析成完整 Robot Layout。需要最近完整命令时读取 ctx.last_motor_frame。

RobotControlState.is_available(ctx) 是进入前的非阻塞健康检查，默认返回 True。状态机只有 在目标可用时才准备 Transition。request_state() 返回请求是否被接受：True 表示已开始或 已排队，不表示 Transition 已完成；False 表示目标当前不可用或目标 Mod 节点启动失败， 且未开始切换。

request_state(..., force=True) 可在明确的维护/诊断场景绕过 is_available()，默认关闭。 它不绕过状态名、Transition、节点启动和状态生命周期错误，不应作为普通切换的默认选项。

一个状态的关节命令来自多个生产者时，使用 JointCommandComposer。生产者可以是模型、 话题快照、IK、轨迹或任何状态逻辑；Composer 只读取其长期复用的 JointTargetView，不参与 生产者生命周期。输出覆盖关系、完整性和名称映射在构造时编译，详见 多来源关节命令合成。

自定义 Transition 若要混合不同布局，必须先为两端分别创建 MotorFrame.empty(ctx.robot_layout)，再调用 ctx.resolve_motor_frame(source, output)；不能 直接对两个自然帧的数组做插值。

需要创建自定义 ROS subscription、service 或 timer 时，使用高级出口：

def on_bind(self, ctx):
    node = ctx.ros_node
    self.subscription = node.create_subscription(...)

在 on_unbind() 中销毁自己创建的 ROS 实体。

这是显式的平台扩展点：使用它的 Mod 会依赖 ROS，而只使用观测、事件、Resource 和 MotorFrame 的 Mod 不会与 BxiExample 或具体硬件绑定。

Transition 能力

from bxi_example_py_elf3.framework.mod_api.transition import (
    EntryFrameProvider,
    RunningFrameProvider,
)

EntryFrameProvider 提供目标状态的稳定进入帧，供 first_frame_switch 一类过渡使用；RunningFrameProvider 允许过渡采样两端的实时电机帧，供双状态混合使用。普通状态不需要主动实现无关能力。

导入边界

旧版 bxi_example_py_elf3.utils.* 扩展入口已经移除。Mod 必须从 bxi_example_py_elf3.framework.mod_api 导入公共类型；这样使用了框架内部实现的代码会立即失败，而不会形成难以维护的隐式依赖。

mod_api 导入本身不会创建 ROS 节点、加载 ONNX Runtime 或扫描 Mod，因此可以单独用于 IDE 补全、静态检查和离线单元测试。

Resource 加载策略

资源注册支持代码侧加载策略：

context.register_resource(POLICY, load_policy, loading="eager")
context.register_resource(CLIP, load_clip, loading="lazy")

eager 在所有 Mod 注册完成后、控制循环启动前创建资源；lazy 在首次 ResourceHandle.get() 时创建。默认值是 lazy，未知值会在 Mod 加载时直接 报错。策略属于资源工厂的运行语义，因此不写入 mod.yaml。

相关文档

• Mod 系统
• Mod 状态开发进阶指南
• 自定义状态参考
• 自定义过渡参考
• 模型、资源与 launch