Locomotion Fundamentals
Walking, balance, gait cycle, dan motion control untuk robot humanoid
Locomotion Fundamentals
Locomotion adalah kemampuan robot untuk berjalan stabil dan mengontrol gerak tubuh. Di humanoid, locomotion menggabungkan gait generation, balance control, dan inverse kinematics agar kaki bergerak tanpa kehilangan keseimbangan.
Gunakan halaman ini sebagai ringkasan, lalu lanjutkan ke topik detail di sidebar (Gait Cycle, Balance Control, ZMP, Tuning).
Konsep Inti
Fokus utama locomotion adalah menjaga Center of Mass (CoM) tetap aman di atas support polygon sambil menghasilkan langkah yang efisien.
- Gait cycle: urutan stance → swing → stance.
- Balance control: koreksi postur berdasarkan IMU.
- IK & motor control: mengubah target kaki menjadi sudut joint.
Interactive: Gait Cycle
Gunakan demo ini untuk memahami bagaimana step time, swing ratio, dan step length mempengaruhi kecepatan dan stabilitas.
Gait Cycle Explorer
Atur durasi langkah, rasio swing, dan panjang langkah untuk melihat perubahan kecepatan berjalan dan distribusi fase.
Interactive: ZMP & Balance
ZMP harus berada di dalam support polygon agar robot stabil. Geser CoM/ZMP untuk melihat batas stabilitas.
ZMP & Support Polygon
Atur posisi CoM dan ZMP untuk melihat apakah masih berada di dalam support polygon. Jika ZMP keluar, robot cenderung jatuh.
Support polygon adalah area kontak kaki. ZMP harus berada di dalamnya agar gaya tanah dapat menahan tubuh.
Balance Tuning (PID)
Balance biasanya memakai kontrol PD/PID sederhana. Tuning yang tepat membuat robot cepat stabil tanpa oscillation. Naikkan gain sedikit demi sedikit sambil memantau overshoot.
PID Controller Tuning
Presets:
Performance Metrics:
PID Formula:
u(t) = Kp*e + Ki*integral(e) + Kd*de/dtParameter Kritis
| Parameter | Dampak | Catatan |
|---|---|---|
| step_time | Kecepatan langkah | Terlalu kecil membuat robot goyah |
| step_length | Jarak per langkah | Terlalu besar menaikkan risiko jatuh |
| swing_ratio | Durasi kaki di udara | Swing tinggi = cepat, tapi kurang stabil |
| gains (PD/PID) | Respon keseimbangan | Gain tinggi → oscillation |
Next Steps
- Software Locomotion Module - Detail package OP3
- Robotics Control - Kontrol dan feedback