选择20个点(姿态随机)作为理论位姿,根据机器人理论模型基于逆运动学求出关节角。然后将关节角代入机器人的实际模型(结构参数存在误差),得到机器人的实际位姿。接下来训练两个网络,分别预测末端的位置和姿态。两个网络的输入均为理论位姿,输出分别为实际位置和实际姿态。在进行训练之前,还需要对数据集做出进一步的划分,选取数据集编号为6,12,18...120的点共20个作为附加测试集,在神经网络训练结束之后可以使用这组数据对网络性能进行评价,余下的100个点作为网络的样本集。此外,NN 工具箱中,对网络训练之前,也会对样本集按照指定比例(80%,10%,10%)做出训练集、测试集、验证集的划分。根据这段话我给你代码能帮我按照这段话将代码改编吗
时间: 2024-03-05 15:49:41 浏览: 104
好的,假设您使用的是Python语言,我可以给您提供一个大致的代码框架,供您参考。其中,假设机器人模型为6自由度机械臂,数据集为csv格式,包含了理论位姿和对应的实际位姿。
首先,读取数据集:
```python
import pandas as pd
# 读取数据集
data = pd.read_csv('data.csv')
```
接下来,根据机器人理论模型求出关节角,并将关节角代入机器人的实际模型,得到机器人的实际位姿:
```python
import numpy as np
# 机器人模型的逆运动学求解函数
def inverse_kinematics(position, orientation):
...
# 机器人实际模型求解函数
def forward_kinematics(joints):
...
# 对数据集进行逆运动学求解和正运动学求解
for i in range(len(data)):
# 获取理论位姿
position = data.iloc[i]['position']
orientation = data.iloc[i]['orientation']
# 逆运动学求解关节角
joints = inverse_kinematics(position, orientation)
# 正运动学求解机器人的实际位姿
actual_position, actual_orientation = forward_kinematics(joints)
# 将实际位姿添加到数据集中
data.at[i, 'actual_position'] = actual_position
data.at[i, 'actual_orientation'] = actual_orientation
```
然后,对数据集进行进一步划分,选取编号为6,12,18...120的点作为附加测试集,其余的作为训练集和验证集:
```python
# 选取附加测试集
test_indices = [6, 12, 18, ..., 120]
additional_test_set = data.loc[data['index'].isin(test_indices)]
# 从训练集和验证集中随机选取80%作为训练集,10%作为验证集,10%作为测试集
train_indices = np.random.choice(data.index, size=int(len(data)*0.8), replace=False)
train_set = data.loc[train_indices]
remaining_indices = set(data.index) - set(train_indices)
validation_indices = np.random.choice(list(remaining_indices), size=int(len(data)*0.1), replace=False)
validation_set = data.loc[validation_indices]
test_indices = list(remaining_indices - set(validation_indices))
test_set = data.loc[test_indices]
```
最后,使用训练集和验证集训练两个神经网络,分别预测末端的位置和姿态:
```python
from tensorflow.keras.models import Sequential
from tensorflow.keras.layers import Dense
# 创建位置预测网络
position_model = Sequential()
position_model.add(Dense(64, input_dim=6, activation='relu'))
position_model.add(Dense(64, activation='relu'))
position_model.add(Dense(3, activation='linear'))
position_model.compile(loss='mse', optimizer='adam')
# 创建姿态预测网络
orientation_model = Sequential()
orientation_model.add(Dense(64, input_dim=6, activation='relu'))
orientation_model.add(Dense(64, activation='relu'))
orientation_model.add(Dense(4, activation='linear'))
orientation_model.compile(loss='mse', optimizer='adam')
# 训练位置和姿态预测网络
position_model.fit(train_set[['position', 'orientation']], train_set['actual_position'], validation_data=(validation_set[['position', 'orientation']], validation_set['actual_position']), epochs=100, batch_size=32)
orientation_model.fit(train_set[['position', 'orientation']], train_set['actual_orientation'], validation_data=(validation_set[['position', 'orientation']], validation_set['actual_orientation']), epochs=100, batch_size=32)
# 在附加测试集上评价网络性能
position_loss = position_model.evaluate(additional_test_set[['position', 'orientation']], additional_test_set['actual_position'])
orientation_loss = orientation_model.evaluate(additional_test_set[['position', 'orientation']], additional_test_set['actual_orientation'])
print('Position prediction loss: {}'.format(position_loss))
print('Orientation prediction loss: {}'.format(orientation_loss))
```
当然,以上代码仅为大致框架,具体实现还需根据您的具体情况进行调整。
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