Riemannian Optimization for Distance-Geometric Inverse Kinematics
Notice bibliographique
Résumé
Solving the inverse kinematics problem is a fundamental challenge in motion planning, control, and calibration for articulated robots. Kinematic models for these robots are typically parameterized by joint angles, generating a complicated mapping between the robot configuration and the end-effector pose. Alternatively, the kinematic model and task constraints can be represented using invariant distances between points attached to the robot. In this article, we formalize the equivalence of distance-based inverse kinematics and the distance geometry problem for a large class of articulated robots and task constraints. Unlike previous approaches, we use the connection between distance geometry and low-rank matrix completion to find inverse kinematics solutions by completing a partial Euclidean distance matrix through local optimization. Furthermore, we parameterize the space of Euclidean distance matrices with the Riemannian manifold of fixed-rank Gram matrices, allowing us to leverage a variety of mature Riemannian optimization methods. Finally, we show that bound smoothing can be used to generate informed initializations without significant computational overhead, improving convergence. We demonstrate that our inverse kinematics solver achieves higher success rates than traditional techniques and substantially outperforms them on problems that involve many workspace constraints.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».