Tendon-Driven Continuum Robots (TDCRs) pose significant control challenges due to their highly nonlinear, path-dependent dynamics and non-Markovian characteristics. Traditional Jacobian-based controllers often struggle with hysteresis-induced oscillations, while conventional learning-based approaches suffer from poor generalization to out-of-distribution trajectories. This paper proposes a reference-augmented offline learning framework for precise 6-DOF tracking control of TDCRs. By leveraging a differentiable RNN-based dynamics surrogate as a gradient bridge, we optimize a control policy through an augmented reference distribution. This multi-scale augmentation scheme incorporates stochastic bias, harmonic perturbations, and random walks, forcing the policy to internalize diverse tracking error recovery mechanisms without additional hardware interaction. Experimental results on a three-section TDCR platform demonstrate that the proposed policy achieves a 50.9\% reduction in average position error compared to non-augmented baselines and significantly outperforms Jacobian-based methods in both precision and stability across various speeds. For implementation details and source code, please refer to https://github.com/ZiqingZou/ContinuumControl.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

《基于图神经网络与强化学习的自主空战决策研究》
专知会员服务
33+阅读 · 2025年5月15日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
61+阅读 · 2019年10月17日
自动驾驶技术解读——自动驾驶汽车决策控制系统
智能交通技术
30+阅读 · 2019年7月7日
使用强化学习训练机械臂完成人类任务
AI研习社
14+阅读 · 2019年3月23日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
Fully-Convolutional Siamese Networks for Object Tracking论文笔记
统计学习与视觉计算组
10+阅读 · 2018年10月12日
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
20+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
14+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
24+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
VIP会员
最新内容
俄罗斯如何拦截乌克兰无人机与巡航导弹
专知会员服务
8+阅读 · 10月15日
《武器-目标分配问题:精确与近似求解算法》
专知会员服务
10+阅读 · 10月15日
综述|谁来改进机器人?迈向物理递归自我改进
专知会员服务
10+阅读 · 10月14日
软件定义无人机蜂群给防空带来全新压力
专知会员服务
10+阅读 · 10月13日
《半自主无人地面战车的互操作性》66页
专知会员服务
14+阅读 · 10月13日
相关基金
国家自然科学基金
15+阅读 · 2016年12月31日
国家自然科学基金
20+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
14+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
19+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
24+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
23+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员