E1 · El G1 parado
3 minCorre el bloque y comprueba las tres líneas finales.
Listo cuando: python3 kit/sensores.py termina en soma dos contatos / peso do robô (327 N): 1.00.
Clase 5 · 15 min
Sentir el propio cuerpo: IMU, encoders, fuerza y tacto
Un humanoide de pie siempre está cayendo un poco y corrigiéndose. Para eso necesita saber cuánto está inclinado, dónde está cada articulación y cuánto peso hay en cada pie. En esta clase lees los sensores que el MJCF del G1 declara, agregas los que faltan sin editar el archivo y comparas la lectura con el peso del robot.
Comenzar la lección
En esta lección vas a
- 1Propiocepción × percepción: qué responde cada sensor
- 2Por qué el acelerómetro en reposo marca 9,8
- 3Agregar un sensor con MjSpec, sin tocar el archivo de Menagerie
- 4Fuerza en el tobillo × fuerza en el suelo: la diferencia es el pie
Objetivo: leer la IMU y la fuerza en cada pie del G1 parado y comprobar que la suma de los contactos con el suelo coincide con el peso del robot.
01Lo que siente el humanoide
Los cuatro primeros responden "cómo está mi cuerpo"; el último, "qué hay alrededor". Haz clic en cada uno.
Haz clic en cada bloque del diagrama para ver qué hace.
Los sensores que el MJCF no declara no existen en la simulación hasta que los agregues.
02Cuatro lecturas para no equivocarte
Haz clic en cada una.
1. 9,8 parado
El acelerómetro mide la fuerza que sostiene al sensor, no el movimiento: parado en el suelo, lee 9,8 m/s² hacia arriba. En caída libre, leería cero.
Así es como la IMU sabe dónde queda "abajo" y, de ahí, la inclinación.
2. Agregar
El sensores.py abre el archivo con mujoco.MjSpec.from_file, agrega un sensor de orientación (framequat) en la IMU de la pelvis y uno de fuerza en cada pie, y compila.
El archivo del Menagerie queda intacto: tú cambias el robot en tu script, versionado junto con tu código.
3. 158 × 164 N
El sensor de fuerza en el sitio del pie mide lo que pasa del pie a la pierna; el contacto mide lo que el suelo empuja. La diferencia, cerca de 6 N, es el peso del propio pie (0,61 kg en el modelo).
En un robot real, la celda de carga va en el tobillo por la misma razón.
4. Suma = peso
Parado, la suma de las fuerzas de contacto tiene que igualar el peso: 33,3 kg × 9,81 = 327 N. La razón 1.00 muestra que el robot se apoya solo en los pies y sin empujón.
Si da menos de 1, algo está sosteniendo al robot (otra parte tocando el suelo, una fuerza externa).
Línea que confirma
soma dos contatos / peso do robô (327 N): 1.00
03Leer y agregar sensores
El fragmento muestra cómo el script agrega los tres sensores; el bloque corre 1 s con el G1 parado.
Fragmento de kit/sensores.py
spec = mujoco.MjSpec.from_file(str(fth.caminho(MODELO)))
spec.add_sensor(name="orientacao_pelve", type=mujoco.mjtSensor.mjSENS_FRAMEQUAT,
objtype=mujoco.mjtObj.mjOBJ_SITE, objname="imu_in_pelvis")
for lado, sitio in (("esq", "left_foot"), ("dir", "right_foot")):
spec.add_sensor(name=f"forca_pe_{lado}", type=mujoco.mjtSensor.mjSENS_FORCE,
objtype=mujoco.mjtObj.mjOBJ_SITE, objname=sitio)
m = spec.compile()Terminal · G1 parado 1 s
F=${FTH:-$HOME/fth}; cd $F/anatomia && . $F/.venv/bin/activate
python3 kit/sensores.py --segundos 1Ejemplo del repositorio
G1 parado 1 s · 7 sensores (4 do arquivo + 3 acrescentados) imu-torso-angular-velocity [0. 0. 0.] imu-torso-linear-acceleration [0. 0. 9.8] imu-pelvis-angular-velocity [0. 0. 0.] imu-pelvis-linear-acceleration [0. 0. 9.8] IMU (pelve): inclinação lateral 0.0° · frente/trás -0.1° sensor de força no tornozelo: pé esquerdo 158 N · pé direito 157 N contatos com o chão: pé esquerdo 164 N · pé direito 163 N soma dos contatos / peso do robô (327 N): 1.00
Giroscopios en cero, acelerómetros en 9,8 hacia arriba, inclinación cercana a cero y el peso repartido entre los dos pies.
Leer [0. 0. 9.8] y concluir que el robot está subiendo es el error clásico. El acelerómetro mide fuerza específica: parado, muestra la reacción del suelo contra la gravedad. Para ver movimiento de verdad, compáralo con el giroscopio y con la altura de la pelvis.
04Práctica
Lee, comprueba y agrega un sensor tuyo.
E2 · Más tiempo parado
3 minCorre con --segundos 3. Si el robot se estuviera deslizando o hundiendo, la razón cambiaría.
Listo cuando: python3 kit/sensores.py --segundos 3 | tail -1 → soma dos contatos / peso do robô (327 N): 1.00.
E3 · Un sensor tuyo
10 minCopia kit/sensores.py a kit/meus_sensores.py (en la misma carpeta, porque importa el fth.py) y agrega un framequat en el sitio imu_in_torso, con el venv activo.
Listo cuando: cd ~/fth/anatomia && python3 kit/meus_sensores.py | head -1 → G1 parado 1 s · 8 sensores (4 do arquivo + 4 acrescentados).
05Prueba de la clase
La explicación aparece después de tu respuesta.
Pregunta 1 de 3
El acelerómetro de la pelvis del G1 parado lee [0, 0, 9.8]. ¿Qué significa eso?competencia
Correcto
El acelerómetro mide fuerza específica. En reposo, lee la gravedad hacia arriba; en caída libre, leería cero. De ahí saca la IMU la dirección de "hacia abajo".No es esa
El acelerómetro mide fuerza específica. En reposo, lee la gravedad hacia arriba; en caída libre, leería cero. De ahí saca la IMU la dirección de "hacia abajo".Repasar: Cuatro lecturas para no equivocartePregunta 2 de 3
El sensor de fuerza del pie leyó 158 N y el contacto con el suelo 164 N. ¿Por qué la diferencia?
Correcto
El sitio del pie mide lo que pasa del pie a la pierna. El pie (0,61 kg en el modelo) pesa cerca de 6 N, y esa parte solo aparece en el contacto.No es esa
El sitio del pie mide lo que pasa del pie a la pierna. El pie (0,61 kg en el modelo) pesa cerca de 6 N, y esa parte solo aparece en el contacto.Repasar: Cuatro lecturas para no equivocartePregunta 3 de 3
¿Por qué agregar sensores con MjSpec en vez de editar el g1.xml de Menagerie?
Correcto
Editar el archivo de terceros se rompe en la próxima actualización y desaparece de tu historia en Git. Armar el modelo en el script deja claro qué cambiaste.No es esa
Editar el archivo de terceros se rompe en la próxima actualización y desaparece de tu historia en Git. Armar el modelo en el script deja claro qué cambiaste.Repasar: Leer y agregar sensoresPrueba concluida
Acertaste {a} de {n}. Si aciertas todas, la clase se marca como concluida.Elige una alternativa. La explicación aparece después de tu intento.
06En tres frases
CuerpoIMU, encoders y fuerza dicen cómo está el cuerpo; cámara y LiDAR dicen qué hay alrededor.
APIEl sensor que falta entra con MjSpec, sin editar Menagerie.
VerificaciónEn reposo, la suma de los contactos es el peso: 327 N en el G1.