論文の概要: Geometric Attractor Monitoring: A Robust and Frugal Framework for Multi-modal Industrial Robotic Cycles
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2608.30804v1
- Date: Mon, 31 Aug 2026 13:55:10 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-01 18:31:31.42664
- Title: Geometric Attractor Monitoring: A Robust and Frugal Framework for Multi-modal Industrial Robotic Cycles
- Title(参考訳): 幾何学的トラクターモニタリング:マルチモーダル産業用ロボットサイクルのロバストでフルガルなフレームワーク
- Abstract要約: 我々は、位相空間再構成(PSR)に基づく産業用ロボットの健康状態監視フレームワークを開発する。
提案手法は,3年間で21個の異種ロボットと合成ランゲヴィンシステムを用いて,標準的なディープラーニングベースラインより優れている。
アルゴリズムバイアスを対象システムの幾何学的特性と整合させることで,実用的でトレーサブルで容易に展開可能なアプローチが得られることを示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.1296281974137743
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Monitoring the health of heterogeneous industrial robot fleets is severely challenged by the multi-modal nature of their operational cycles and a persistent scarcity of run-to-failure data. Standard data-driven approaches, particularly deep learning architectures relying on sequential reconstruction, often struggle in this specific setting; they tend to over-smooth complex dynamics, masking early signs of degradation. To address these industrial constraints, we reframe the monitoring problem through a framework based on Phase Space Reconstruction (PSR). Instead of predicting temporal sequences, this framework transforms univariate sensor data into a geometric attractor, explicitly unfolding the mechanical states independently of their temporal occurrence. By evaluating various anomaly scoring techniques within this space, we demonstrate that discrete support estimation provides an effective and computationally frugal Health Indicator (HI). Validated on a real-world dataset of 21 heterogeneous robots over three years and a synthetic Langevin system, our approach outperforms standard deep learning baselines. We show that aligning the algorithmic bias with the geometric properties of the target system yields a pragmatic, traceable and easily deployable approach perfectly tailored to the realities of industrial constraints.
- Abstract(参考訳): 不均一な産業用ロボット群の健康状態のモニタリングは、運用サイクルのマルチモーダルな性質と、ラン・トゥ・フェイルデータの持続的不足により、非常に困難である。
標準的なデータ駆動アプローチ、特にシーケンシャルな再構築に依存したディープラーニングアーキテクチャは、しばしばこの特定の環境で苦労する。
これらの産業的制約に対処するため,我々はPSR(フェーズ空間再構成)に基づくフレームワークを用いてモニタリング問題を再構築した。
時間的シーケンスを予測する代わりに、このフレームワークは単変量センサーデータを幾何学的アトラクションに変換し、時間的発生とは無関係に機械的状態を明示的に展開する。
この領域における様々な異常スコアリング手法を評価することにより、離散的サポート推定が効果的で計算学的にフリゲールなHealth Indicator (HI) を提供することを示した。
3年間にわたる21の異種ロボットの実際のデータセットと合成ランゲヴィンシステムで検証され、私たちのアプローチは標準的なディープラーニングベースラインよりも優れています。
目的システムの幾何学的特性にアルゴリズムバイアスを合わせることで,産業制約の現実に完全に適合した,実用的でトレーサブルで容易に展開可能なアプローチが得られることを示す。
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