E1 · Atraso medido
3 minDê o degrau no joelho nos dois mundos.
Pronto quando: python3 kit/atraso.py --medir → atraso medido (real − sim): 22 ms.
Aula 4 · 16 min
O atuador de verdade: atraso, limite de torque e actuator network
Entre a política decidir e o motor girar há rede, laço do controlador e PD do motor. Nesta aula você mede o atraso do "robô real" com um degrau no joelho, conta as quedas que 20 e 40 ms causam sob empurrão e compensa o kp identificado na aula 3.
Começar a aula
Nesta aula você vai
- 1As camadas do tempo: política a 50 Hz, rede, PD a 500 Hz–1 kHz
- 2Atraso nativo do MuJoCo 3.5+: o atributo delay do atuador
- 3Quedas sob empurrão com 0, 20 e 40 ms de atraso
- 4Compensar o kp identificado e ver o "real" andar
Objetivo: medir o atraso do atuador na bancada, contar as quedas que ele causa sob empurrão e compensar o kp no comando.
01O caminho do comando até o torque
Clique em cada bloco.
Clique em cada bloco do diagrama para ver o que ele faz.
Atraso e saturação são invisíveis na marcha calma e aparecem no empurrão.
02Três jeitos de modelar o atuador
Do mais simples ao que se usa quando o simples não basta.
1. PD ideal
O que o MuJoCo e o Isaac Lab fazem sem você pedir: o torque sai na hora, exatamente igual ao PD. É o "sim" da aula 1.
2. PD + atraso + limite
Acrescenta o atraso medido e o limite de torque declarado. O MuJoCo 3.5+ faz o atraso sozinho (delay e nsample no atuador); o kit enche o histórico com o primeiro comando para não começar de alvo zero.
Com sysid (aula 3) e randomização em volta do valor medido, é o que muitos projetos fazem.
3. Actuator network
Uma rede neural pequena aprende, com dados do motor real, a relação entre comando, histórico de posição e torque entregue, e entra no simulador no lugar do PD ideal.
Vale quando o atuador tem efeitos que um parâmetro não captura. Exige banco de testes do motor; este curso só a cita.
4. Ganho por motor
O stack GR00T-WholeBodyControl, da NVIDIA, acrescentou em 31/08/2026 escalonamento de kp e kd por motor contra tropeço na política SONIC: sim-to-real também é ajuste fino de PD na hora de implantar.
O E3 desta aula faz a versão mínima: multiplica o kp mandado pelo inverso do identificado.
03Medir o atraso e contar quedas
--medir dá um degrau de 0,3 rad no joelho com o robô pendurado. --ms roda a marcha com 6 empurrões (120, 150 e 180 N por 0,2 s, para a frente e para o lado) por atraso.
Terminal · medir o atraso na bancada
F=${FTH:-$HOME/fth}; cd $F/sim2real && . $F/.venv/bin/activate
python3 kit/atraso.py --medirTerminal · quedas por atraso
F=${FTH:-$HOME/fth}; cd $F/sim2real && . $F/.venv/bin/activate
python3 kit/atraso.py --ms 0 20 40Exemplo do repositório
degrau de 0,3 rad no joelho esquerdo, robô pendurado: tempo até o encoder mexer 0,005 rad sim: 8 ms real: 30 ms atraso medido (real − sim): 22 ms
O "real" demora 22 ms a mais que o sim para mexer o joelho: os 20 ms de atraso escondidos mais um pouco do kp mais mole, que também atrasa a resposta.
atraso quedas em 6 empurrões (120/150/180 N, frente e lado, 0,2 s, t = 3 s) 0 ms 2/6 . . . . x x 20 ms 3/6 x x x . . . 40 ms 6/6 x x x x x x (x = caiu, . = ficou de pé; ordem: 120, 150, 180 N para a frente e depois para o lado)
Com 40 ms, cai nos seis. Com 0 ms, ainda cai em dois empurrões laterais; com 20 ms, nos três frontais.
Não conclua "20 ms é melhor de lado do que 0 ms". São seis ensaios com uma semente: o padrão de quedas oscila; o que se lê é a contagem subindo com o atraso (2, 3, 6). Para afirmar mais, aumente os empurrões e as direções.
04Compensar o kp no comando
A aula 3 identificou kp ≈ 0,57 do mandado. Mandando 1/0,57 ≈ 1,75 vezes o kp, o motor do "real" entrega perto do que a política espera.
Terminal · kp compensado
F=${FTH:-$HOME/fth}; cd $F/sim2real && . $F/.venv/bin/activate
python3 kit/dois_mundos.py --kp-comando 1.75; echo "saída: $?"Exemplo do repositório
política: unitree_rl_lab G1 29 GDL velocity v0 (ONNX, 480 entradas) · comando 0.50 m/s · 10 s sim queda: não · andou 5.1 m em 10 s (vel. 0.51 m/s; pedida 0.50) real simulado queda: não · andou 4.5 m em 10 s (vel. 0.45 m/s; pedida 0.50) saída: 0
O "real simulado" agora anda 4,5 m e não cai (saída 0). O sim, com o kp mais duro, continua andando. O atraso, a massa e o atrito continuam lá: a política aguenta, porque a maior diferença foi corrigida.
05Prática
Tempo e torque do atuador.
E2 · Quedas por atraso
5 minRode a marcha com empurrões em 0, 20 e 40 ms.
Pronto quando: python3 kit/atraso.py --ms 0 20 40 → 0 ms 2/6, 20 ms 3/6, 40 ms 6/6.
E3 · Compensar e andar
5 minUse o kp que você identificou na aula 3 (1 dividido por ele) e rode os dois mundos de novo.
Pronto quando: python3 kit/dois_mundos.py --kp-comando 1.75; echo "saída: $?" → real simulado … queda: não e saída: 0.
06Teste da aula
A explicação aparece depois da sua resposta.
Pergunta 1 de 3
Sem empurrão, a política anda com os 20 ms de atraso do "real" (aula 1). Com empurrão, 40 ms derruba em 6 de 6. O que isso ensina?competência
Correto
Na marcha calma, a política corrige com folga. O empurrão exige reação rápida, e é aí que cada milissegundo pesa. Teste de robustez precisa de perturbação.Não é essa
Na marcha calma, a política corrige com folga. O empurrão exige reação rápida, e é aí que cada milissegundo pesa. Teste de robustez precisa de perturbação.Rever: Medir o atraso e contar quedasPergunta 2 de 3
O MuJoCo 3.5+ modela atraso no próprio atuador. O que o kit faz a mais ao iniciar?
Correto
O histórico começa zerado: sem enchê-lo, os primeiros N ms mandam alvo zero às juntas, um tranco que não existe no robô.Não é essa
O histórico começa zerado: sem enchê-lo, os primeiros N ms mandam alvo zero às juntas, um tranco que não existe no robô.Rever: Três jeitos de modelar o atuadorPergunta 3 de 3
Quando vale treinar uma actuator network em vez de PD com atraso?
Correto
A rede aprende a relação comando → torque a partir de dados do motor. Precisa desses dados; sem eles, PD com atraso e sysid é o caminho.Não é essa
A rede aprende a relação comando → torque a partir de dados do motor. Precisa desses dados; sem eles, PD com atraso e sysid é o caminho.Rever: Três jeitos de modelar o atuadorTeste concluído
Você acertou {a} de {n}. Acertando todas, a aula é marcada como concluída.Escolha uma alternativa. A explicação aparece depois da sua tentativa.
07Em três frases
MedidaUm degrau no joelho com o robô pendurado mede o atraso: 22 ms.
EfeitoSob empurrão, as quedas sobem de 2/6 (0 ms) para 6/6 (40 ms).
CorreçãoMandar o kp dividido pelo identificado faz o "real simulado" andar sem cair.