論文の概要: Optimal Control and Structurally-Informed Gradient Optimization of a Custom 4-DOF Rigid-Body Manipulator

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.11250v1
• Date: Fri, 12 Dec 2025 03:15:02 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-03-23 08:17:40.294931
• Title: Optimal Control and Structurally-Informed Gradient Optimization of a Custom 4-DOF Rigid-Body Manipulator
• Title（参考訳）: カスタム4-DOF剛体マニピュレータの最適制御と構造インフォームドグラディエント最適化
• Authors: Brock Marcinczyk, Logan E. Beaver,
• Abstract要約: 本研究は、PMP(Pongryagin's Maximum Principle)コントローラを物理インフォームドグラディエントDescentステージに結合することにより、カスタム4-DOF剛体マニピュレータの制御中心のフレームワークを開発する。 結果のキネマティックな軌道と動的に一貫した時間的地平線はシンボリックなオイラー・ラグランジュモデルに供給され、閉形式逆力学の入力が得られる。 このパイプラインは、物理的制約とマニピュレータの負荷挙動を計算的に効率的に埋め込んだまま、厳密な制御理論構造を保存する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8673630752805437
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This work develops a control-centric framework for a custom 4-DOF rigid-body manipulator by coupling a reduced-order Pontryagin's Maximum Principle (PMP) controller with a physics-informed Gradient Descent stage. The reduced PMP model provides a closed-form optimal control law for the joint accelerations, while the Gradient Descent module determines the corresponding time horizons by minimizing a cost functional built directly from the full Rigid-Body Dynamics. Structural-mechanics reaction analysis is used only to initialize feasible joint velocities-most critically the azimuthal component-ensuring that the optimizer begins in a physically admissible region. The resulting kinematic trajectories and dynamically consistent time horizons are then supplied to the symbolic Euler-Lagrange model to yield closed-form inverse-dynamics inputs. This pipeline preserves a strict control-theoretic structure while embedding the physical constraints and loading behavior of the manipulator in a computationally efficient way.
• Abstract（参考訳）: 本研究は、PMP(Pongryagin's Maximum Principle)コントローラを物理インフォームドグラディエントDescentステージに結合することにより、カスタム4-DOF剛体マニピュレータの制御中心のフレームワークを開発する。 縮小されたPMPモデルは関節加速度に対する閉形式最適制御則を提供し、グラディエント・Descentモジュールは、完全なリギッド・ボディー・ダイナミクスから直接構築されたコスト関数を最小化することによって対応する時間水平線を決定する。 構造力学反応解析は、実現可能な関節速度を初期化するためにのみ用いられる。 結果のキネマティックな軌道と動的に一貫した時間的地平線はシンボリックなオイラー・ラグランジュモデルに供給され、閉形式逆力学の入力が得られる。 このパイプラインは、物理的制約とマニピュレータの負荷挙動を計算的に効率的に埋め込んだまま、厳密な制御理論構造を保存する。

関連論文リスト

• Reinforcement Learning for Fast and Robust Longitudinal Qubit Readout [13.734433692881305]
  我々は長手結合波形を最適化する強化学習フレームワークを開発した。 固定された短い読み出し時には、最適化されたパルスは制約飽和フラットトッププロトコルに収束する。 このプロトコルは大幅な性能向上を実現し、解釈可能な飽和状態と保持状態のメカニズムによって制御されるスムーズなハードウェア互換の波形を得る。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-03-18T01:27:09Z)
• Morphogenetic Assembly and Adaptive Control for Heterogeneous Modular Robots [9.732115880925306]
  異種モジュールロボットのためのクローズドループ自動化フレームワークを提案する。 移動マニピュレータは異種機能モジュールを処理し、多様なロボット構成を動的に組み立てる。 このフレームワークは、モジュールアセンブリ、ロボットのマージと分割、動的モーション生成を含む全サイクルプロセスを検証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-11T06:18:04Z)
• FastPhysGS: Accelerating Physics-based Dynamic 3DGS Simulation via Interior Completion and Adaptive Optimization [56.17833729527066]
  我々は物理に基づく動的3DGSシミュレーションのためのフレームワークであるFastPhysGSを提案する。 FastPhysGSは、わずか7GBのランタイムメモリを使用して、1分で高忠実度物理シミュレーションを実現する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-02-02T07:00:42Z)
• Minimal-Energy Optimal Control of Tunable Two-Qubit Gates in Superconducting Platforms Using Continuous Dynamical Decoupling [0.0]
  本稿では, 連続動的デカップリング(CDD)による超伝導プラットフォームにおける高忠実エンタングルゲート生成手法を提案する。 我々は, 残留結合, キャリブレーションドリフト, 準静音を抑え, 安定した有効ハミルトニアンとなる。 これらの結果は,超伝導エンタングゲートを設計するための実用的かつ耐雑音性の高いスキームとして,CDDによる変分幾何最適制御を確立した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2026-01-15T14:35:33Z)
• Physics-Informed Neural Networks for Control of Single-Phase Flow Systems Governed by Partial Differential Equations [4.776073133338117]
  物理インフォームド・ニューラルネット・フォー・コントロール(PINC)フレームワークを拡張して,ニューラルネットワークと物理保存法則を統合する。 PDEのPINCモデルは、幅広い制御入力に対する平衡解を学習する定常ネットワークと、時間変化境界条件下で動的応答をキャプチャする過渡的ネットワークの2段階に構成されている。 本研究では,物理法則のみを用いてトレーニングされたPINCモデルを用いて,流れのダイナミクスを正確に表現し,リアルタイム制御が可能であることを実証し,数値実験により本手法の有効性を検証した。
  論文  参考訳（メタデータ） (2025-06-06T15:50:19Z)
• Shaping the Laser Control Landscape of a Hydrogen Transfer Reaction by Vibrational Strong Coupling. A Direct Optimal Control Approach [0.0]
  直接最適制御(SimDOC)理論は、損失のあるファブリ・ペロト空洞におけるH-原子移動を記述するモデル系に適用される。
  論文  参考訳（メタデータ） (2024-01-02T10:34:49Z)
• Gaussian Process-based Min-norm Stabilizing Controller for Control-Affine Systems with Uncertain Input Effects and Dynamics [90.81186513537777]
  本稿では,この問題の制御・アフィン特性を捉えた新しい化合物カーネルを提案する。 この結果の最適化問題は凸であることを示し、ガウス過程に基づく制御リャプノフ関数第二次コーンプログラム(GP-CLF-SOCP)と呼ぶ。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-14T01:27:32Z)
• Pushing the Envelope of Rotation Averaging for Visual SLAM [69.7375052440794]
  視覚SLAMシステムのための新しい最適化バックボーンを提案する。 従来の単分子SLAMシステムの精度, 効率, 堅牢性を向上させるために, 平均化を活用している。 我々のアプローチは、公開ベンチマークの最先端技術に対して、同等の精度で最大10倍高速に表示することができる。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-11-02T18:02:26Z)
• Fast Gravitational Approach for Rigid Point Set Registration with Ordinary Differential Equations [79.71184760864507]
  本稿では,FGA(Fast Gravitational Approach)と呼ばれる厳密な点集合アライメントのための物理に基づく新しい手法を紹介する。 FGAでは、ソースとターゲットの点集合は、シミュレーションされた重力場内を移動しながら、世界規模で多重リンクされた方法で相互作用する質量を持つ剛体粒子群として解釈される。 従来のアライメント手法では,新しいメソッドクラスには特徴がないことを示す。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-09-28T15:05:39Z)
• First Steps: Latent-Space Control with Semantic Constraints for Quadruped Locomotion [73.37945453998134]
  従来の四重化制御のアプローチでは、単純化された手作りのモデルが採用されている。 これにより、有効な運動範囲が縮小されているため、ロボットの能力が大幅に低下する。 この研究において、これらの課題は、構造化潜在空間における最適化として四重化制御をフレーミングすることによって解決される。 深い生成モデルは、実現可能な関節構成の統計的表現を捉え、一方、複雑な動的および終端的制約は高レベルな意味的指標によって表現される。 実世界とシミュレーションの両方で最適化された移動軌跡の実現可能性を検証する。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-07-03T07:04:18Z)
• Time-local optimal control for parameter estimation in the Gaussian regime [68.8204255655161]
  瞬時制御ユニタリは、オープンダイナミクスによって引き起こされる情報の減少を軽減するために用いられる。 このような制御に対して、局所的に最適な(時間内での)選択は、量子フィッシャー情報の時間微分を最大化するものである。
  論文  参考訳（メタデータ） (2020-01-10T16:24:31Z)

関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。

指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。