Planar path synthesis requires mechanisms whose coupler curves match a prescribed trajectory; the mapping from curve to linkage is inherently one-to-many across four-, six-, and eight-bar topologies. We address this design problem with simulation-grounded evaluation on a curated corpus of over one million mechanisms, reporting Chamfer distance and dynamic time warping after forward kinematics and geometric alignment. We formulate synthesis as conditional autoregressive sequence modeling: joint coordinates are uniformly quantized to tokens and generated by a decoder-only transformer with a variational-autoencoder (VAE) latent of the target curve and an explicit mechanism-type token. Training combines token cross-entropy with a Gaussian-smoothed bin auxiliary loss that respects ordinal structure among bins. At inference, a bounded latent-noise schedule decodes all mechanism types at each noise level; we retain the top five candidates by geometric error, yielding diverse accurate families without dataset lookup. On held-out tests, aggregate mean Chamfer distance is $0.0132$ and mean dynamic time warping is $0.153$; a latent $k$-nearest-neighbor baseline that conditions on training-set neighbor latents in VAE space achieves matched-topology mean Chamfer distance $0.0071$ and mean dynamic time warping $0.117$ using the same decoder.


翻译:平面路径综合需要连杆机构的耦合曲线与给定轨迹相匹配;从曲线到连杆机构的映射在四杆、六杆和八杆拓扑结构中本质上是多对一的。我们通过对超过一百万个机构的精选语料库进行基于仿真的评估来解决这一设计问题,报告了前向运动学和几何对齐后的Chamfer距离与动态时间弯曲距离。我们将综合问题建模为条件自回归序列建模:关节坐标被均匀量化为标记,并由一个解码器仅变压器生成,该变压器结合目标曲线的变分自编码器(VAE)潜变量和显式的机构类型标记。训练结合了标记交叉熵损失和一个高斯平滑的箱辅助损失,以尊重箱间的序数结构。在推理时,一个有界潜变量噪声调度在每个噪声水平下解码所有机构类型;我们按几何误差保留前五名候选方案,从而无需数据集查找即可获得多样化的精确机构族。在保留测试集上,总体平均Chamfer距离为$0.0132$,平均动态时间弯曲距离为$0.153$;一个以训练集邻居潜变量(在VAE空间中)为条件的潜变量$k$近邻基线,使用相同的解码器实现了匹配拓扑下的平均Chamfer距离$0.0071$和平均动态时间弯曲距离$0.117$。

0
下载
关闭预览

相关内容

用于语言生成的离散扩散模型
专知会员服务
12+阅读 · 2025年7月10日
【ICML2022】闭式同构变换的时间序列对齐
专知会员服务
12+阅读 · 2022年6月20日
【AAAI2021】双级协作变换器Transformer图像描述生成
专知会员服务
27+阅读 · 2021年1月26日
自动结构变分推理,Automatic structured variational inference
专知会员服务
41+阅读 · 2020年2月10日
常用的模型集成方法介绍:bagging、boosting 、stacking
论文浅尝 | 常识用于回答生成式多跳问题
开放知识图谱
16+阅读 · 2018年11月24日
论文浅尝 | 变分知识图谱推理:在KG中引入变分推理框架
【论文】变分推断(Variational inference)的总结
机器学习研究会
39+阅读 · 2017年11月16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 · 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
2+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 6月14日
Arxiv
0+阅读 · 6月13日
Arxiv
0+阅读 · 6月11日
VIP会员
最新内容
学习数据的几何:形状空间分析数学综述
专知会员服务
4+阅读 · 6月17日
定向能反无人机系统最新发展动态
专知会员服务
6+阅读 · 6月17日
从燃煤战舰到算法战争:水面指挥的永恒要求
专知会员服务
3+阅读 · 6月17日
相关VIP内容
用于语言生成的离散扩散模型
专知会员服务
12+阅读 · 2025年7月10日
【ICML2022】闭式同构变换的时间序列对齐
专知会员服务
12+阅读 · 2022年6月20日
【AAAI2021】双级协作变换器Transformer图像描述生成
专知会员服务
27+阅读 · 2021年1月26日
自动结构变分推理,Automatic structured variational inference
专知会员服务
41+阅读 · 2020年2月10日
相关基金
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 · 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
2+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
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员