La IMU (inertial measurement unit, unidad de medición inercial) es un sensor que mide cómo se mueve y se orienta un cuerpo en el espacio. Para un robot humanoide cumple un papel parecido al del oído interno en el ser humano: le da el sentido del equilibrio y la orientación. Sin una IMU, el robot no sabría si está de pie recto o si se inclina hacia una caída, y la marcha bípeda sería prácticamente imposible.
La IMU combina dos tipos básicos de sensores. El acelerómetro mide la aceleración lineal en tres ejes, es decir, con qué rapidez el cuerpo acelera o frena (y también la dirección de la gravedad, que indica dónde está «abajo»). El giroscopio mide la velocidad angular, es decir, con qué rapidez y en qué dirección gira el cuerpo. A esa disposición se la llama IMU de seis ejes. Si se añade además un magnetómetro, que detecta el campo magnético de la Tierra y ayuda a determinar la dirección absoluta (brújula), se trata de una IMU de nueve ejes.
Para el control del equilibrio la IMU es absolutamente esencial. Los datos sobre la inclinación y el giro del cuerpo entran en el cálculo del punto de momento cero (ZMP) y también en el moderno control de cuerpo completo (whole-body control) y el control predictivo (MPC). El sistema de control debe evaluar estos datos cien veces por segundo para que el robot logre reaccionar antes de caer. Por eso una IMU de calidad y bajo ruido figura entre lo más importante con lo que va equipado un humanoide: la encontramos en todos los robots que caminan, desde el Unitree G1 y el Atlas hasta el Optimus.
La IMU tiene, sin embargo, una debilidad fundamental: sufre la llamada deriva (drift). Los pequeños errores de medición se van sumando al calcular la posición, de modo que la estimación de la ubicación se aleja con el tiempo de la realidad. Por eso la IMU por sí sola no basta para navegar y se combina con otros sensores —cámaras, LIDAR y algoritmos de SLAM— que corrigen la deriva de forma continua según el entorno.