Coordinate alignment · Alinhamento de coordenadas
English · Português · Guided tour / Visita guiada · Validation / Validação
EN: Does the fitted transform generalize to held-out landmarks?
PT: A transformação ajustada se mantém nos marcos excluídos do ajuste?
| Goal · Objetivo | Where to go · Por onde começar |
|---|---|
| Understand a real example · Entender um exemplo concreto | Walkthrough / Roteiro |
| Reproduce and compare · Reproduzir e comparar | Evidence tour / Visita às evidências |
| Inspect the checks · Inspecionar as verificações | Validation record / Registro de validação · CI |
| Explore in the browser · Explorar no navegador | Public demonstration / Demonstração pública |
Example result · Resultado do exemplo: Fitted rotation / Rotação ajustada: 90 °; Weighted fit RMSE / RMSE ponderado do ajuste: 0 m; Maximum fitted residual / Maior resÃduo do ajuste: 0 m
Try a comparison · Experimente uma comparação
EN: Compare nominal, noise and outlier examples; inspect held-out residuals before changing weights.
PT: Compare nominal, ruído e valor discrepante; inspecione resíduos de exclusão antes de alterar pesos.
Python · JavaScript — an installable Python implementation with a command line, strict input validation and reproducible examples. Python companion v0.2.0.
Python · JavaScript — implementação Python instalável, com linha de comando, validação rigorosa e exemplos reproduzíveis. Complemento Python v0.2.0.
Fit a weighted 2D rotation and translation from CSV landmark correspondences. Review fitted residuals, leave-one-out residuals and transformed evaluation points before comparing different observation coordinate frames.
Ajuste rotação e translação 2D ponderadas a partir de correspondências de marcos em CSV. Revise resíduos do ajuste, resíduos por exclusão de um ponto e pontos de avaliação transformados antes de comparar sistemas de coordenadas de observações.
Install, examples and method / Instalação, exemplos e método · Executed outputs / Saídas executadas · Python tests / Testes Python
flowchart TD
A["Paired landmarks / Marcos pareados"] --> B["Weighted centroids / Centroides ponderados"]
B --> C["Dot and cross terms / Produtos escalares e cruzados"]
C --> D{"Rotation determined? / Rotação determinada?"}
D -->|Yes / Sim| E["Rigid transform / Transformação rígida"]
E --> F["Fit residuals / Resíduos do ajuste"]
A --> G["Leave one landmark out / Excluir um marco"]
G --> H["Held-out residuals / Resíduos fora do ajuste"]
F --> I["Inspectable report / Relatório inspecionável"]
H --> I
D -->|No / Não| J["Reject degeneracy / Rejeitar degeneração"]
A weighted least-squares fit of a proper two-dimensional rigid transform. It estimates rotation and translation from paired landmarks, reports residuals and recalculates fits with each landmark held out.
A route recorded in one coordinate frame cannot be compared directly with a floor plan in another. This workbench makes that alignment step inspectable for future Go2 PRO course observations. Known synthetic transformations show whether the implementation recovers a transform before any measured correspondences are introduced.
- Compute weighted centroids of observed and reference landmarks, then center both point sets. Weights are explicit positive inputs, not inferred confidence values.
- Accumulate weighted dot and cross terms; the rotation angle is atan2(cross, dot). Translation maps the rotated observed centroid onto the reference centroid.
- Keep scale fixed at one and forbid reflection. Reject coincident or rotationally indeterminate correspondences instead of manufacturing a transform.
- For each landmark, report the fitted residual. With at least three landmarks, fit the remaining pairs and predict the omitted one. Retain unavailable held-out fits with an explicit reason.
- Report weighted fitted RMSE, maximum fitted residual and maximum available held-out residual separately. Evaluation points use the full fit and never alter its parameters.
Use Node.js 22 or newer. The application has no third-party runtime dependencies and does not require an account, API key or connected robot.
git clone https://github.com/galafis/go2-pro-sensor-alignment.git
cd go2-pro-sensor-alignment
npm test
npm run examples
npm startOpen http://127.0.0.1:4173. Select one of the five examples, change Residual review threshold (m), and choose Update. Expand the JSON editor to edit the complete scenario. Inspect the chart, review cursor, findings and full-record preview. Export the scenario and report together; only the language preference is stored automatically.
The browser demo and command line use the same run(scenario) domain function:
node scripts/analyze.mjs examples/nominal.json report.json
npm run test:coverageExit codes are 0 for a completed analysis or review notes, 2 for a valid report requiring review, and 1 for invalid input. Code 2 still writes the report. Imported files are limited to 1 MB; malformed data does not replace the last valid browser result.
The nominal square is rotated 90° and translated by [3, 2] m. The fit recovers that transform with zero rounded residual. The evaluation point [1, 1] maps to [2, 3]. Perturbing one landmark exposes both fitted and held-out error; lowering its explicit weight changes the fit but does not erase that landmark's residual.
angle = atan2(Σ w × cross(centeredObserved, centeredReference), Σ w × dot(centeredObserved, centeredReference))
translation = referenceCentroid - R(angle) × observedCentroid
alignedPoint = R(angle) × observedPoint + translation
The worked examples list actual output metrics for all five scenarios. The algorithm guide explains the calculation and event flow; the data contract specifies fields, units, limits and semantic checks.
Tests check known answers, boundary cases, deterministic behavior and failure handling. They also exercise the command line and bilingual chart generation. Validation notes link the test files and explain what they establish. Example reports are committed so a changed algorithm produces a reviewable difference.
The method does not estimate scale, 3D pose, time synchronization or lens distortion. It assumes correct landmark identities and a rigid planar relation. Small fitted error can be misleading with poor geometry or reused observations; held-out residuals are a diagnostic, not an independent field validation.
Mark well-separated landmarks and document units and axis orientation. Keep a separate set of check points that is not used for fitting. Record correspondence selection and weighting rules before inspecting results. Compare held-out and independent check-point errors, and preserve failed or degenerate fits.
The current release is independent of physical hardware. The Go2 PRO development plan separates software that works now from interface confirmation and physical measurements. A standard PRO configuration must not be assumed to expose custom development interfaces; confirm the exact supported configuration with Unitree.
Related work: go2-pro-telemetry-replay. See integration notes for implemented exchange and remaining boundaries.
Um ajuste ponderado por mínimos quadrados de uma transformação rígida própria em duas dimensões. Estima rotação e translação a partir de marcos pareados, informa resíduos e recalcula ajustes excluindo cada marco.
Uma rota registrada em um sistema de coordenadas não pode ser comparada diretamente com uma planta em outro. A bancada torna o alinhamento inspecionável para futuras observações de percursos com o Go2 PRO. Transformações sintéticas conhecidas mostram se a implementação recupera o ajuste antes de introduzir correspondências medidas.
- Calcule centroides ponderados dos marcos observados e de referência e centralize ambos os conjuntos. Pesos são entradas positivas explícitas, não valores de confiança inferidos.
- Acumule termos ponderados de produto escalar e cruzado; o ângulo é atan2(cruzado, escalar). A translação leva o centroide observado rotacionado ao centroide de referência.
- Mantenha escala um e proíba reflexão. Rejeite correspondências coincidentes ou sem rotação determinada, sem fabricar uma transformação.
- Para cada marco, informe o resíduo do ajuste. Com pelo menos três marcos, ajuste os demais e preveja o excluído. Preserve ajustes de exclusão indisponíveis com motivo explícito.
- Informe separadamente RMSE ponderado do ajuste, maior resíduo ajustado e maior resíduo de exclusão disponível. Pontos de avaliação usam o ajuste completo e nunca alteram seus parâmetros.
Use Node.js 22 ou superior. A aplicação não possui dependências externas em tempo de execução e não exige conta, chave de acesso ou robô conectado.
git clone https://github.com/galafis/go2-pro-sensor-alignment.git
cd go2-pro-sensor-alignment
npm test
npm run examples
npm startAbra http://127.0.0.1:4173. Selecione um dos cinco exemplos, altere Limiar de revisão do resíduo (m) e escolha Atualizar. Expanda o editor JSON para editar o cenário completo. Inspecione gráfico, cursor de revisão, achados e prévia dos registros. Exporte cenário e relatório juntos; apenas a preferência de idioma é armazenada automaticamente.
A demonstração no navegador e a linha de comando usam a mesma função de domínio run(scenario):
node scripts/analyze.mjs examples/nominal.json report.json
npm run test:coverageOs códigos de saída são 0 para análise concluída ou notas de revisão, 2 para relatório válido que exige revisão e 1 para entrada inválida. O código 2 também grava o relatório. Arquivos importados são limitados a 1 MB; dados inválidos não substituem o último resultado válido no navegador.
O quadrado nominal é rotacionado 90° e transladado por [3, 2] m. O ajuste recupera essa transformação com resíduo arredondado zero. O ponto de avaliação [1, 1] passa a [2, 3]. Perturbar um marco evidencia erro ajustado e de exclusão; reduzir seu peso explícito altera o ajuste, mas não apaga o resíduo desse marco.
As fórmulas acima usam as unidades explicitadas no contrato de dados. Os experimentos comentados mostram métricas reais de saída dos cinco cenários. O guia de arquitetura explica o cálculo e o fluxo de eventos.
Os testes verificam respostas conhecidas, casos de fronteira, comportamento determinístico e tratamento de falhas. Também exercitam a linha de comando e a geração dos gráficos bilíngues. As notas de validação apontam os arquivos de teste e explicam o que comprovam. Relatórios de exemplo são versionados para que alterações do algoritmo produzam diferenças revisáveis.
O método não estima escala, pose 3D, sincronização temporal ou distorção de lente. Pressupõe identidades corretas dos marcos e relação plana rígida. Erro ajustado pequeno pode enganar com geometria inadequada ou observações reutilizadas; resíduos de exclusão são diagnóstico, não validação de campo independente.
Marque pontos bem separados e documente unidades e orientação dos eixos. Mantenha pontos independentes de verificação fora do ajuste. Registre regras de correspondência e pesos antes de inspecionar resultados. Compare erros de exclusão e de pontos independentes e preserve ajustes falhos ou degenerados.
A versão atual funciona independentemente de hardware físico. O plano de desenvolvimento com o Go2 PRO separa software funcional de confirmação de interfaces e medições físicas. Não se deve presumir que uma configuração PRO padrão exponha interfaces de desenvolvimento personalizado; confirme a configuração compatível exata com a Unitree.
Trabalho relacionado: go2-pro-telemetry-replay. Consulte as notas de integração para trocas implementadas e limites restantes.
| Scenario · Cenário | Input · Entrada | Expected report · Relatório esperado | Status |
|---|---|---|---|
| Known rotation and translation Rotação e translação conhecidas |
nominal.json | nominal.report.json | complete |
| Small observation perturbation Pequena perturbação da observação |
noise.json | noise.report.json | complete |
| Mismatched landmark Correspondência incorreta |
outlier.json | outlier.report.json | review-notes |
| Explicit lower weight Peso menor explícito |
weighted.json | weighted.report.json | review-notes |
| Minimum two correspondences Mínimo de duas correspondências |
minimal.json | minimal.report.json | review-notes |
| File · Arquivo | Purpose · Objetivo |
|---|---|
| src/engine.js | Domain implementation / Implementação de domínio |
| test/ | Numerical, behavioral and integration checks / Verificações numéricas, de comportamento e integração |
| docs/ARCHITECTURE.md | Algorithms and Mermaid sequence / Algoritmos e sequência Mermaid |
| docs/DATA_CONTRACT.md | Fields, units, validation / Campos, unidades, validação |
| docs/EXPERIMENTS.md | Worked examples / Exemplos comentados |
| docs/VALIDATION.md | Evidence and test boundaries / Evidências e limites dos testes |
| docs/GO2_PRO_PLAN.md | Platform development stages / Etapas de desenvolvimento com a plataforma |
| CONTRIBUTING.md | Reproducible contributions / Contribuições reproduzíveis |
| SECURITY.md | Local data handling / Tratamento local dos dados |
Maintainer / Responsável: Gabriel Demetrios Lafis · [email protected]
Independent public research prototype. No vendor or institutional endorsement is claimed. / Protótipo público independente de pesquisa. Não se afirma endosso do fabricante ou institucional.