IMU (inertial measurement unit, inercyjna jednostka pomiarowa) to sensor mierzący, jak ciało porusza się i obraca w przestrzeni. Dla robota humanoidalnego pełni podobną rolę co ucho wewnętrzne dla człowieka — daje mu zmysł równowagi i orientacji. Bez IMU robot nie wiedziałby, czy stoi prosto, czy przechyla się ku upadkowi, a dwunożny chód byłby praktycznie niemożliwy.
IMU łączy dwa podstawowe typy czujników. Akcelerometr mierzy przyspieszenie liniowe w trzech osiach, czyli jak szybko ciało przyspiesza lub zwalnia (a także kierunek grawitacji, pokazujący, gdzie jest „dół”). Żyroskop mierzy prędkość kątową, czyli jak szybko i w którą stronę ciało się obraca. Taką konfigurację nazywa się sześcioosiowym IMU. Jeśli dołączony zostanie magnetometr rejestrujący pole magnetyczne Ziemi i pomagający określić bezwzględny kierunek (kompas), mamy do czynienia z dziewięcioosiowym IMU.
Dla sterowania równowagą IMU jest absolutnie kluczowy. Dane o pochyleniu i obróceniu ciała trafiają do obliczeń punktu zerowego momentu (ZMP), a także do nowoczesnego sterowania całym ciałem (whole-body control) i predykcyjnego sterowania (MPC). Układ sterowania musi przetwarzać te dane sto razy na sekundę, aby robot zdążył zareagować, zanim upadnie. Wysokiej jakości IMU o niskim poziomie szumów należy więc do najważniejszego wyposażenia robota humanoidalnego — znajdziemy ją we wszystkich kroczących robotach, od Unitree G1 przez Atlas aż po Optimus.
IMU ma jednak jedną istotną słabość: cierpi na tak zwany dryft. Drobne błędy pomiarowe sumują się podczas obliczania pozycji, przez co szacowana lokalizacja z czasem odbiega od rzeczywistości. Dlatego samo IMU nie wystarcza do nawigacji i łączy się je z innymi sensorami — kamerami, LiDARem i algorytmami SLAM, które na bieżąco korygują dryft na podstawie otoczenia.