Clase 6 · 15 min
Un humanoide de pie es un péndulo invertido sobre dos pies pequeños. En esta clase calculas el centro de masa, el polígono de apoyo y el centro de presión del G1 en el propio modelo, empujas al robot con fuerzas diferentes y separas tres cosas que suelen venir mezcladas: salir del apoyo, balancearse y caer.
Comenzar la lección
Objetivo: empujar al G1 y decir, por la simulación, cuándo el centro de masa sale del polígono de apoyo y si el robot cae.
Haz clic en cada bloque.
Parado, basta con que el CoM esté dentro del apoyo. En movimiento, mandan el CoP y la velocidad.
Empujón de 0,2 s hacia adelante en el torso, con el G1 solo sosteniendo la pose. Haz clic en cada franja.
El CoM nunca sale del polígono: el margen no se vuelve negativo en ningún instante.
Es lo que aguanta cualquier pose rígida: el impulso es pequeño (3 N·s).
El robot sube a la punta de los pies, el polígono se vuelve una línea y el CoM queda fuera de ella por un instante. Aun así vuelve y termina de pie.
Salir del apoyo no es caer: es empezar a girar.
Con 40 N el CoM sale en t = 0,73 s; el robot se balancea hacia adelante, vuelve, se pasa del punto y cae hacia atrás, sin mover un pie.
Un controlador de equilibrio daría un paso o movería cadera y tobillo. Aquí no hay controlador: es el límite del cuerpo solo.
Los controladores clásicos planifican el ZMP para que quede dentro del apoyo (modelos centroidales, MPC). La locomoción de humanoides en investigación hoy se entrena con RL en miles de simulaciones paralelas (curso 1).
La investigación de la formación no encontró, hasta 10/2026, una comparación independiente que diga cuál es mejor: los dos conviven.
El equilibrio.py aplica la fuerza en el torso en t = 0,5 s e imprime cada 0,25 s el margen del CoM (positivo = dentro del apoyo), el CoP hacia adelante y la altura de la pelvis.
F=${FTH:-$HOME/fth}; cd $F/anatomia && . $F/.venv/bin/activate
python3 kit/equilibrio.py --empurrao 40F=${FTH:-$HOME/fth}; cd $F/anatomia && . $F/.venv/bin/activate
for n in 10 15 20 25 30 35 40; do
echo "$n N → $(python3 kit/equilibrio.py --empurrao $n | tail -2 | cut -d'(' -f1 | tr '\n' ' ')"
doneempurrão de 40 N por 0.2 s no tronco (t = 0.5 s) · impulso 8 N·s t (s) margem do CoM (cm) CoP x (cm) pelve z (m) 0.00 5.3 0.1 0.79 0.25 5.3 0.4 0.79 0.50 5.3 0.3 0.79 0.75 -8.1 12.0 0.79 1.00 -5.8 12.1 0.79 1.25 -8.1 12.2 0.79 1.50 -3.4 -4.8 0.79 1.75 -1.2 -4.8 0.79 2.00 -6.7 -4.8 0.79 2.25 -17.4 -4.7 0.76 2.50 -39.6 -4.5 0.64 2.75 -68.4 -8.4 0.15 3.00 -68.9 -11.4 0.06 CoM dentro do apoio: não · saiu em t = 0.73 s queda: sim (pelve a 0.06 m em t = 3 s)
El CoP va a 12 cm (punta de los pies), luego a -4,8 cm (talón); la pelvis solo se desploma después de 2,25 s, cuando el robot cae hacia atrás.
10 N → CoM dentro do apoio: sim queda: não 15 N → CoM dentro do apoio: sim queda: não 20 N → CoM dentro do apoio: não · saiu em t = 1.40 s queda: não 25 N → CoM dentro do apoio: não · saiu em t = 1.35 s queda: não 30 N → CoM dentro do apoio: não · saiu em t = 0.81 s queda: não 35 N → CoM dentro do apoio: não · saiu em t = 0.76 s queda: sim 40 N → CoM dentro do apoio: não · saiu em t = 0.73 s queda: sim
De 20 a 30 N el CoM sale del apoyo y el robot no cae. Quien mide el equilibrio solo por la posición del CoM se equivoca de 20 a 30 N; hay que mirar también la velocidad y lo que pasa después.
Encontrar el límite del cuerpo sin controlador.
Ejecuta el bloque de 40 N y describe el movimiento leyendo las columnas de CoP y pelvis.
Listo cuando: python3 kit/equilibrio.py --empurrao 40 termina en CoM dentro do apoio: não · saiu em t = 0.73 s y queda: sim.
Repite con 15 N.
Listo cuando: python3 kit/equilibrio.py --empurrao 15 | tail -2 → CoM dentro do apoio: sim (o tempo todo) y queda: não.
Ejecuta 40 N por 0,1 s y 80 N por 0,1 s. Compara con 40 N por 0,2 s: ¿lo que importa es la fuerza o el producto fuerza × tiempo?
Listo cuando: --empurrao 40 --duracao 0.1 termina en queda: não y --empurrao 80 --duracao 0.1 en queda: sim; tú escribiste los tres impulsos (4, 8 y 8 N·s).
La explicación aparece después de tu respuesta.
Pregunta 1 de 3
Con 25 N el CoM salió del polígono de apoyo, pero el robot terminó de pie. ¿Cómo se explica?competencia
Pregunta 2 de 3
En piso plano, ¿qué es el ZMP de los controladores clásicos?
Pregunta 3 de 3
40 N por 0,1 s no lo derriba; 40 N por 0,2 s lo derriba. ¿Qué enseña esto?
Elige una alternativa. La explicación aparece después de tu intento.