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CKANIO:用于惯性里程计的可学习切比雪夫多项式

机器人学 2025-10-17 v2

摘要

惯性里程计(IO)完全依赖惯性测量单元(IMU)的信号进行定位,为消费级定位提供了一条有前景的途径。然而,对 IMU 信号中存在的非线性运动模式进行精确建模仍然是 IO 精度的主要限制。为了应对这一挑战,我们提出了 CKANIO,一个集成了基于切比雪夫的 Kolmogorov-Arnold 网络(Chebyshev KAN)的 IO 框架。具体而言,我们设计了一种新颖的残差架构,利用 KAN 框架内切比雪夫多项式的非线性逼近能力,以更有效地建模 IMU 信号中固有的复杂运动特征。据我们所知,这项工作代表了可解释 KAN 模型在 IO 中的首次应用。在五个公开可用数据集上的实验结果证明了 CKANIO 的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2507.16865,
  title  = {CKANIO: Learnable Chebyshev Polynomials for Inertial Odometry},
  author = {Shanshan Zhang and Siyue Wang and Tianshui Wen and Liqin Wu and Qi Zhang and Ziheng Zhou and Ao Peng and Xuemin Hong and Lingxiang Zheng and Yu Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2507.16865},
  year   = {2025}
}