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新闻ROS Discourse 官方社区7 天前
QERRA-v2安全门验证：TIAGo底盘128ms故障闭锁与UDP抖动抑制
QERRA-v2项目在Webots R2025a中完成TIAGo底盘多故障压力测试，实现2.0 rad/s下346mm制动包络内同周期停车及128ms失效闭锁。通过提升进程优先级解决非RTOS环境UDP看门狗抖动，并提供位级一致的飞行记录仪审计范式。
TIAGo Base本文由 AI 根据公开内容整理，可能有误，请以原文为准：Webots Demo 8: Supervisory Gate Multi-Fault Lifecycle & Watchdog Hardening (QERRA-v2 Classical)（ROS Discourse 官方社区）
核心内容
QERRA-v2 Classical项目发布Demo 8，在Webots R2025a仿真环境中对PAL Robotics TIAGo移动底盘执行连续多故障压力测试。测试覆盖2077个控制周期（约66秒），验证了上电锁定、急停、复位互锁拒绝、传感器陈旧及规划器陈旧五类安全机制。数据显示，机器人在2.0 rad/s速度下进入346mm制动区时实现同周期零速输出，所有故障触发后的失效闭锁延迟稳定在128ms（4个32ms控制周期）。
系统采用三层确定性安全守护架构，通过本地UDP通信隔离高层规划器与底层执行器。针对Windows 11非RTOS环境的看门狗抖动，将Proposer进程优先级提升至ABOVE_NORMAL_PRIORITY_CLASS消除了渲染负载导致的误触发。引入飞行记录仪机制，2077条日志经核心step()函数离线重放验证结果位级一致并生成SHA-256锚点哈希。此外排查确认疑似轮式打滑实为激光雷达俯仰角导致的固定地面回波，而非里程计异常。
关键看点
- 失效闭锁时序：传感器停止更新或规划候选丢弃后，安全门均在4个控制周期（128ms）内触发
TRIP_SENSOR_INVALID等保护指令 - 制动包络精度：2.0 rad/s行驶时扫描走廊滤波器在341mm处突破346mm安全包络，当周期下发零速指令，最终停止距离偏差仅4mm
- 看门狗抗抖动：在非实时OS下设置
ABOVE_NORMAL_PRIORITY_CLASS进程优先级，解决150ms UDP看门狗因渲染负载导致的意外超时 - 确定性审计：飞行记录仪完整记录2077周期数据，离线重放与在线运行结果位级匹配，提供SHA-256哈希作为防篡改验证锚点
工程与产业观察
该案例为非安全认证硬件上的ROS 2机器人提供了确定性安全层工程范式。其核心价值在于量化了非RTOS环境下的故障响应边界（128ms），并通过进程优先级调整解决了开发机常见的UDP心跳抖动痛点。虽未达ISO 13849标准，但飞行记录仪与位级重放验证方法为具身智能算法从仿真到真机的安全逻辑迁移提供了可复用的调试基准。
来源
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