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M24.01 · Unitree G1 모델·관절·접촉·전신 상태

단위별 목표·권장 선수와 자료 준비 상태를 확인하고, 공개된 본문과 활동을 읽고 준비 상태를 확인할 수 있습니다.

전체 커리큘럼

학습 안내

본문을 읽고 장비 없는 기본 실습·세 확인 문제와 해설로 이해를 확인하세요.

예상 학습 시간: 미정. 이 페이지 방문이나 자료 열람으로 완료·숙달을 자동 부여하지 않습니다.

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학습 목표

  • 자유부유 body·관절·구동기·센서 상태를 구분한다.
  • 관절 매핑과 접촉/무게중심의 작은 예제를 계산한다.
  • G1 모델/하드웨어 형상과 관측 가용성의 차이를 진단한다.

아래 설명·실습·문제로 각 학습 목표를 확인하세요.

권장 선수

M06.03, M07.05, M23.06의 개념을 사용한다. 필요한 새 용어·기호는 본문에서 정의한다. 일반 코딩 문법/실제 장비 설치를 요구하지 않으며 합성 자료로 기본 경로를 수행한다. 이미 알고 있다면 직접 열어볼 수 있습니다.

설명 필수

세 목표에 대응하는 검수된 설명·예제를 읽습니다.

바닥에 고정된 팔과 떠 있는 전신은 다르다

휴머노이드는 팔뿐 아니라 몸통/다리와 바닥 접촉을 포함해 움직인다. 자유부유기저(floating base)는 몸통의 세계 위치/자세가 고정되지 않은 모형이다. 관절각만 같아도 몸통 위치/자세와 발 접촉이 다르면 세계에서의 자세와 안정성이 다르다. M06의 좌표/관절과 M07의 제어, M23의 정책 계약을 함께 사용한다. 전신 상태는 기저 pose/속도·관절 위치/속도·접촉 등으로 구성될 수 있고 모든 항목이 실물에서 직접 측정되지는 않는다.

Unitree G1은 여기서 사용할 수 있는 모델 계열의 예다. 실제 제품 변형·모델 revision에 따라 관절/구동기와 제한이 다를 수 있어 특정 개수나 채널 순서를 암기하지 않는다. 선택한 공식 모델/설명 파일과 실제 장비의 모델명·펌웨어/SDK·관절 이름/축·하드웨어 채널을 대조한다. 모델 파일의 관절과 actuator가 항상 일 대 일인 것도 아니며 자유 부유 기저 좌표를 모터 채널로 보내지 않는다.

이름에서 텐서와 하드웨어 채널까지 연결한다

자체 예제의 정책 행동 순서는 [left_hip,right_hip,left_knee]이 고 출력은[.1,−.2,.3]rad다. simulator 순서가 [right_hip,left_knee,left_hip]라면 전달 벡터는[−.2,.3,.1]이다. 차원 3이 맞아도 배열을 그대로 복사하면 다른 관절을 움직인다. 이 예제는 실제 G1 모터 이름/개수/명령이 아닌 매 핑 연습이다. 이름 →index→단위/부호 →관절 limit→구동기 출력의 표를 작성한다.

센서 관절각의 0점과 모델 기준 자세가 다를 수 있다. 부호와 offset을 확인하고 회전 단위 rad/deg·각속도 rad/s·토크 Nm를 구별한다. 반대 부호를 임의로 붙여 겉보기 움직임을 맞추기보다 축 방향/기준 프레임/매핑 근거를 고정한다. 모델에 표시된 허용 범위가 실제 부하/전원/열 조건의 허용을 보장하지 않는다.

발 접촉은 위치만으로 확정하지 않는다

발이 바닥 높이에 있다고 접촉력이 있다는 뜻은 아니다. 접촉 점·법 선/접선력·충돌 형상·마찰과 solver 모형을 함께 읽는다. 실제 센서가 접촉 스위치/힘을 제공하는지, 추정 값인지, simulator 정답인지 구분한다. 접촉 여부의 문턱/필터와 갱신 주기도 상태 계약에 들어간다. 발이 미끄러지면 고정 접촉을 가정한 상태 추정도 오염될 수 있다.

전신 상태와 관측의 차이: 몸체/관절의 모형 상태 → 센서로 가용한 관측 → 정책 입력 → 남는 미상.그림 원본 크기로 보기

그림 M24.01-1. 각 칸은 서로 다른 역할/근거다. 아래 방향은 자료/처리의 연결이며 실제 성공을 자동으로 보장하지 않는다. 직접 제작한 개념도이며 본문의 조건과 함께 읽는다.

자체정적예제는 평평한 바닥에서 두 발의 지지 영역을 수평 선 구간[−.1,.1]m로 단순화한다. 무게중심 수평 투영이.05m면 구간 안이고.15m 면 밖이다. 정지/준정적·지지 접촉이라는 가정에서 기하적 여유를 살피는 계산이며 동적 보행의 완전한 안정성 기준은 아니다. 몸통 속도/각운동량·접촉 전환·외 란이 있으면 구간 안이라는 사실만으로 넘어지지 않는다고 보장할 수 없다.

무게중심은 몸통 원점과 항상 같지 않다. 두 질 점 4kg@x0m·1kg@x.5m의 전체 무게중심은(4×0+1×.5)/5=.1m다. 팔로 물체를 들면 질량 분포가 바뀔 수 있고 모델의 링크 질량/관성 오류도 결과에 영향을 준다. 외형만 맞춘 모델을 동역학적으로 동등하다고 보지 않는다.

관측 가용성과 모델 상태를 구별한다

공식 unitree_mujoco 설명은 simulator에서 제공하는 일부 위치/속도 메시지가 실제로는 기본 운동 제어 서비스 상태에 따라 가용하지 않을 수 있음을 명시한다. simulator의 정답 기저 속도를 actor 입력으로 넣었으면 실물에서 그 값을 어떻게 추정/측정할지 별도 설계해야 한다. Critic용 privileged 정보를 배포 actor의 필수 입력으로 숨기지 않는다.

선택 실행은 공식 모델을 오프라인에서 읽고 관절/센서/접촉·좌표/시간 계약을 대조하는 것부터 시작한다. 실물 저수준 명령이나 제어 서비스 전환은 이 기본 활동의 범위가 아니다. 모델 보기/정적 표 계산을 실제 균형 검증으로 보고하지 않는다. 원본 모델 hash·관절/actuator 매핑·기준 자세·접촉 정의·관측 가용성·중단 상태를 기록하고 M24.02에서 속도 지령/관측/행동 스케일을 연결한다.

자유부유기저 자세를 quaternion으로 저장하면 회전 자세의 숫자 4개와 각속도 3개의 차원이 다를 수 있다. 위치 일반화 좌표 수와 속도 자유도 수가 언제나 같은 것은 아니다. 배열 길이를 보고 관절 개수를 추정하기보다 모델의 좌표/속도/actuator index 표를 읽어야 한다. quaternion 성분 순서와 정규화 조건도 전달 계약에 넣는다.

접촉을 시각화할 때는 발 링크의 원점과 실제 충돌 표면을 구분한다. 바닥 높이·지면 법 선·발바닥 형상과 센서 원 점이 다르면 같은 수치의 높이가 다른 물리 상황을 뜻한다. 발 접촉의 원본값/판정 값·문턱·유효 시각을 남기면 센서 오류와 모델 오류를 구분하는 데 도움이 된다. 이 확인 역시 실제 안정성 검증과 별도다.

학습 범위와 한계

기본 설명·예제가 준비되었습니다. 기존 보충 자료의 범위와 구별하세요.

실습 필수

장비 없는 실습을 수행하고 관찰·계산 근거를 해설과 비교합니다.

  1. 제공 정책/시뮬레이터 순서의 벡터를 매 핑한다.
  2. 두 질 점의 무게중심과 지지 구간 내외를 판정한다.
  3. simulator 정답 속도를 실물 입력으로 쓰겠다는 설계를 고치고 모델 revision/채널매핑표를 쓴다. 막히면 모델 상태·측정·추정·행동을 나눈다.
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학습 범위와 한계

기본 실습은 장비 없이 수행합니다. 실제 장비·GPU 실증을 완료했다는 뜻은 아닙니다.

평가·해설 필수

목표별 세 서술문항에 답하고 해설·판정 기준으로 자기검토합니다.

확인 문제 Q1

floating base의 좌표와 모터 채널은 같은가?

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확인 문제 Q2

정책[.1,−.2,.3]을 제공 simulator 순서로 옮기고 무게중심 4kg@0/1kg@.5를 구하라.

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확인 문제 Q3

무게중심 투영이 지지 영역 안이면 동적 보행 성공인가? simulator 상태가 실물에서도 가용한가?

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학습 범위와 한계

서술답안과 해설이 준비되었습니다. 자기검토와 학습 완료는 숙달 인증과 별개입니다.

참고 자료

학습 확인

실습과 세 문항의 답안을 해설과 비교한 뒤, 이 단위의 학습 완료를 직접 기록할 수 있습니다. 자기검토·학습 완료는 자동 채점이나 숙달 인증과 별개입니다.

실습1개·확인 문제3개의 답안을 저장하고 각각 자기검토를 기록하세요.

학습 이동

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