架构

状态：草案 · 最后更新 2026-11-05 · 长图：assets/architecture-long.png（源：.mmd）

点击任一层打开其 JSON Schema 契约 · 时间尺度即抢占优先级：L1 > L2 > L3 > L4 · 窄屏可横向滑动

一句话

L1 说"我饿了" → L3 说"那我现在想去找吃的" → L4 说"路径这样规划，话这么说" → L2 说"路上有坑我躲了"。

分工总表

层	时间尺度	职责	上级可抢占	LLM 参与
L1 内感受/稳态	10–100 ms	电量、温度、关节应力、任务进度；设定点偏离检测；全局广播	无（最高）	不参与
L2 反射	10–100 ms	避障、平衡、力控、接触修正；硬否决权	L1	不参与
L3 情感/动机	0.1–1 s	连续情绪向量；目标候选与优先级；调制 L2 参数	L1 / L2	不参与（可调本地小模型）
L4 规划协调	1–10 s+	接收目标候选，协调任务分解，调用 LLM，下发执行	L1 / L2	主场：调用异步 LLM 服务
外部 LLM	秒级，不可靠	语义规划、对话	不适用（可断线）	它就是它自己

L1 · 内感受 / 稳态

唯一职责：定义"正常"是什么，并检测偏离。

• 监控变量（v0.1 范围）：电量、关节/驱动器温度、关节应力/电流、任务进度。

  变量清单是提案，需在仿真里标定后再定稿——见下方 TBD 表。

• 设定点：每个变量有目标区间；偏离程度归一化为 0–1 的 severity。
• 输出：homeostatic_broadcast（可抢占全局），见 interfaces.md。
• 只实现内感受的 homeostatic 分支：allostatic（按不确定性在偏离发生前重评估设定点）未实现， 因此本层严格说是"稳态层"而不是完整的"内感受层"。理由与回来做的条件见 ADR-0004。
• 不做：路径规划、语义理解、对话。

为什么它必须在最底层：如果需求由 L4 或 LLM"想起来"，那么 LLM 一断线，需求就消失了—— 而需求的中断恰恰最危险（没电不会因为模型掉线而停止没电）。

L2 · 反射

唯一职责：在毫秒级把危险动作掐掉。

• 避障、平衡、力控、接触修正。
• 微秒到毫秒级的本地控制器（PID、阻抗控制、轻量网络）。具体选型 TBD。
• 硬否决权：任何情绪或规划状态下的动作，触碰阈值一律截断。阈值语义见 safety.md。
• 输出：reflex_override（硬中断）、outcome_event（事件）。
• 不做：决定"去哪"。

L3 · 情感 / 动机

唯一职责：把"状态"翻译成"想干什么"。

• 连续情绪状态向量（效价 / 唤醒 / 支配 / 好奇 / 恐惧），取值范围见 contracts/affect_vector.schema.json。
• 两类输出：
  1. 调制 L2 参数（探索率、避障距离、交互频率、任务优先级）——只调参数，不改阈值；
  2. 生成 goal_candidate（"我想干什么" + 优先级）。
• 不做：语义推理、长程规划、安全决策。

为什么用连续向量而不是标签：标签是离散的、回合制的，而调制必须是连续的—— 情绪的作用方式是"让某个动作更容易发生"，不是"宣布进入悲伤模式"。

L4 · 规划协调

唯一职责：把目标候选变成可执行计划，并在需要时向外部求助。

• 接收 goal_candidate，排序、分解、下发。
• 需要语义时调用外部 LLM 服务（semantic_plan_request → semantic_plan_result）。
• L4 不是 LLM。L4 是规划协调器；LLM 是被它调用的外部服务。
• 断线策略：请求超时 → 回退到本地策略 → 若本地无策略则上报 outcome_event。具体超时值 TBD。
• 不做：实时控制、稳态判断。

外部 LLM 服务

• 异步、可插拔、可断线。
• 不持有设定点，不生成需求，不改安全阈值。
• 返回的规划结果可被 L1/L2 抢占——它是建议，不是命令。

耦合原则

原则	含义
向上异步	上层向下的信号不阻塞下层 tick
向下抢占	下层向上必须是"可以打断"的，不是礼貌通知
单一所有权	每个变量只归一层写，其他层只读
可断线	任何一层的上游断掉，本层必须有降级行为

TBD 表（需要实测才能定）

这里刻意空着。填这些数需要仿真数据，不接受"看起来合理"的估计。

参数	建议起点	依据	谁来定
L1 采样率	TBD	取决于传感器带宽	仿真实现者
severity 归一化曲线	TBD	线性/分段/指数待对比	L1 实现者 + 评价
各变量设定点与死区	TBD	平台相关（电池化学、电机热模型）	平台适配者
L2 阈值（力 / 距离 / 限位）	TBD	必须来自硬件安全规格，不能拍脑袋	安全负责人
L3 情绪向量衰减时间常数	TBD	与交互节律相关	L3 实现者
L4 LLM 请求超时	TBD	需实测 LLM 延迟分布	v0.2 实验
抢占恢复延迟上限	TBD	需实测	v0.3 评估

待补

• [ ] L1–L2 实时层拆分图（assets/architecture-realtime.png）
• [ ] L3–L4 认知层拆分图（assets/architecture-cognitive.png）
• [ ] 各层内部模块图与线程/进程模型
• [ ] 与 ROS 2 / DDS 的执行模型映射（决定用话题还是共享内存）