概述

Lite3 Motion SDK 为底层 UDP 运动控制库，负责与 Lite3 机器人固件进行直接通信，实现了模型预测控制算法（MPC）在 Lite3 上的部署。开发者可以通过该 SDK 读取机器人本体感知数据（关节状态、IMU、接触力等），并向 12 个关节下发控制指令。主要流程如下：

测试流程

功能定位

Motion SDK 的职责包括：

通过 UDP 接收机器人上报的关节状态、IMU 数据和接触力信息
通过 UDP 向机器人下发 12 关节控制指令
管理 SDK 与机器人之间的控制权切换
提供定时器、轨迹规划等辅助工具

项目目录结构

Lite3_MotionSDK/
├── include/
│   ├── common/
│   │   ├── basesocket.hpp      # Socket 基类
│   │   ├── command.h           # 命令协议定义
│   │   ├── udpserver.hpp       # UDP 服务端（绑定端口、广播）
│   │   └── udpsocket.hpp       # UDP 收发实现
│   ├── dr_timer.h              # 高精度定时器（基于 timerfd + epoll）
│   ├── motionexample.h         # 站立示例接口
│   ├── receiver.h              # 数据接收器
│   ├── robot_types.h           # 机器人数据类型定义
│   └── sender.h                # 命令发送器
├── src/
│   └── motionexample.cpp       # 站立示例实现
├── lib/
│   ├── eigen3/                 # Eigen 矩阵库
│   ├── libdeeprobotics_legged_sdk_aarch64.so  # ARM 预编译库
│   └── libdeeprobotics_legged_sdk_x86_64.so   # x86 预编译库
├── main.cpp                    # 入口示例
├── CMakeLists.txt              # 编译配置
└── LICENSE

控制原理

关节控制模型

Motion SDK 提供了低速端（关节端）的 5 个控制参数接口： $pos_{goal}$ 、 $vel_{goal}$ 、 $kp$ 、 $kd$ 、 $t_{ff}$ 。

当 SDK 有指令下发时，底层控制器会优先执行 SDK 的控制指令，将指令分发给机器狗的 12 个关节。底层关节根据 5 个控制参数可计算出最终关节目标力矩为：

$T = kp \times (pos_{goal} - pos_{real}) + kd \times (vel_{goal} - vel_{real}) + t_{ff}$

驱动器端会将最终的关节目标力矩转化成期望电流，并以 20kHz 的频率进行闭环控制。

控制流程如下图所示：

控制流程图

控制参数使用举例

控制方式	$pos_{goal}$	$vel_{goal}$	$kp$	$kd$	$t_{ff}$	说明
位置控制	3.14	0	30	0	0	电机输出轴稳定在固定位置
速度控制	0	5	0	1	0	电机以目标速度旋转
阻尼控制	0	0	0	1	0	纯阻尼，无主动力矩
力矩控制	0	0	0	0	3	纯前馈力矩输出
零力矩控制	0	0	0	0	0	关节自由摆动
混合控制	3.14	0	30	1	1	位置 + 阻尼 + 前馈

超时保护

当 SDK 没有指令下发时，经过 1 秒的超时判断后，底层控制器会拿回控制权，进入阻尼保护模式一段时间后清空关节指令。因此，开发者需要保证指令的持续下发或主动归还控制权。

代码资源

资源	说明
Lite3_MotionSDK	Motion SDK 代码仓库