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: 96
CAJ

基于神经网络的机器人逆运动学算法

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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