On the Merits of Joint Space and Orientation Representations in Learning the Forward Kinematics in SE(3)
Notice bibliographique
Résumé
This paper investigates the influence of different joint space and orientation representations on the approximation of the forward kinematics.We consider all degrees of freedom in three dimensional space SE(3) and in the robot's joint space Q.In order to approximate the forward kinematics, different shallow artificial neural networks with ReLU (rectified linear unit) activation functions are designed.The amount of weights and bias' of each network are normalized.The results show that quaternion/vector-pairs outperform other SE(3) representations with respect to the approximation capabilities, which is demonstrated with two robot types; a Stanford Arm and a concentric tube continuum robot.For the latter, experimental measurements from a robot prototype are used as well.Regarding measured data, if quaternion/vector-pairs are used, the approximation error with respect to translation and to rotation is found to be seven times and three times more accurate, respectively.By utilizing a four-parameter orientation representation, the position tip error is less than 0.8% with respect to the robot length on measured data showing higher accuracy compared to the state-of-the-artmodeling (1.5%) for concentric tube continuum robots.Other three-parameter representations of SO(3) cannot achieve this, for instance any sets of Euler angles (in the best case 3.5% with respect to the robot length).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,011 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».