docs: 生成逆运动学对比实验结果

2026-08-24 18:09:17 +08:00
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+# 2.3.4 三种逆运动学方法对比补充分析
+
+本结果是基于真实遥操作目标轨迹的离线运动学对比，不代表真机闭环实验。数据来自
+`/home/robot/ACT_Data/tomato_pick/episode_0.hdf5`，目标位姿以 90.0 Hz 重采样；三种方法使用同一初始
+关节状态、同一 URDF、相同收敛阈值和共同的输出速度/加速度限制。
+
+DLS 扫描的固定阻尼候选为 0.001, 0.003, 0.01, 0.03, 0.1, 0.3，本轨迹选定
+`0.3`。该参数是在当前评价轨迹上选优，不应解释为跨轨迹最优参数。
+
+| 方法 | 位置 RMSE (m) | 姿态 RMSE (rad) | 最大关节速度 (°/s) | 最小归一化裕度 | 平均/最大求解时间 (ms) | 成功率 |
+| --- | ---: | ---: | ---: | ---: | ---: | ---: |
+| Jacobian 伪逆 | 0.260542 | 0.713938 | 30.000 | 0.1509 | 0.138 / 0.885 | 1.17% |
+| DLS | 0.005845 | 0.011201 | 49.999 | 0.0607 | 0.389 / 1.864 | 100.00% |
+| 优化 QP | 0.004929 | 0.011075 | 46.666 | 0.0611 | 0.202 / 1.416 | 100.00% |
+
+图 2-11 三种逆运动学方法的末端位置与姿态跟踪误差。纵轴采用对数坐标以同时显示不同
+数量级的误差，叉号稀疏标记数值求解失败并保持上一安全关节状态的周期。
+
+图 2-12 三种逆运动学方法的最大关节速度与最小归一化关节安全裕度。红色虚线表示
+180°/s 输出速度上限，裕度越大表示离关节位置边界越远。
+
+图 2-13 三种逆运动学方法的综合性能对比，包括误差、关节运动、求解时间和成功率。
+
+按本次单轨迹数值比较，位置 RMSE 最低的方法为优化 QP，姿态 RMSE 最低的方法为
+优化 QP，成功率最高的方法为DLS、优化 QP。这些结论只描述本次离线复放，
+未进行统计显著性检验。
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+当前优化 QP 除六维末端主任务外，还保留项目中的 J3 参考软任务、J4 硬下界与软缓冲，
+以及按最小奇异值动态激活的六维可操作度任务；伪逆和 DLS 基线不包含这些附加任务。