[发明专利]连续轨迹规划过渡路径的平滑方法与装置有效
申请号: | 201611118337.8 | 申请日: | 2016-12-07 |
公开(公告)号: | CN106500702B | 公开(公告)日: | 2019-06-21 |
发明(设计)人: | 王效杰;邓洪洁;陆娜;游嘉伟 | 申请(专利权)人: | 上海新时达电气股份有限公司;上海新时达机器人有限公司 |
主分类号: | G01C21/20 | 分类号: | G01C21/20;G01C21/34;G05B13/04 |
代理公司: | 上海晨皓知识产权代理事务所(普通合伙) 31260 | 代理人: | 成丽杰 |
地址: | 201802 上*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 过渡路径 连续轨迹 规划 平滑 曲率 函数表达式 自动化控制领域 光顺性 拐点 尖点 预设 优化 | ||
1.一种连续轨迹规划过渡路径的平滑方法,其特征在于,包括:
根据需要进行连续轨迹规划过渡的第一路径与第二路径的相接点,计算待生成的所述连续轨迹规划过渡路径的边界值;
根据所述边界值及预设的函数表达式,生成所述连续轨迹规划过渡路径;所述预设的函数表达式具体为:其中,所述pi表示第i个控制点,Bi(u)表示第i个控制点的基函数,u∈[0,1],所述N为所述控制点的个数;
根据生成的所述连续轨迹规划过渡路径的曲率,优化所述边界值;
根据优化后的边界值及所述函数表达式,平滑所述生成的所述连续轨迹规划过渡路径。
2.根据权利要求1所述的连续轨迹规划过渡路径的平滑方法,其特征在于,所述根据需要进行连续轨迹规划过渡的第一路径与第二路径的相接点,计算待生成的所述连续轨迹规划过渡路径的边界值,具体包括:
确定在所述第一路径上的第一过渡点Ps,并计算所述Ps的一阶导数与二阶导数其中,所述Ps与所述相接点的距离为第一预设距离;
确定在所述第二路径上的第二过渡点Pe,并计算所述Pe的一阶导数与二阶导数其中,所述Pe与所述相接点的距离为所述第一预设距离。
3.根据权利要求2所述的连续轨迹规划过渡路径的平滑方法,其特征在于,所述根据生成的所述连续轨迹规划过渡路径的曲率,优化所述边界值,具体包括:
根据生成的所述连续轨迹规划过渡路径的曲率,计算所述的第一优化权重λ与所述的第二优化权重μ;
根据所述λ与所述μ,计算优化后的所述与所述其中,表示优化后的所述表示优化后的所述
4.根据权利要求3所述的连续轨迹规划过渡路径的平滑方法,其特征在于,在所述根据所述λ与所述μ,计算优化后的所述与所述之后,还包括:
根据所述λ与所述μ,计算优化后的所述与所述其中,表示优化后的所述表示优化后的所述
5.根据权利要求3所述的连续轨迹规划过渡路径的平滑方法,其特征在于,所述根据生成的所述连续轨迹规划过渡路径的曲率,计算所述的第一优化权重λ与所述的第二优化权重μ,具体包括:
根据所述函数表达式,计算所述生成的所述连续轨迹规划过渡路径的曲率k,其中,与分别表示所述生成的所述连续轨迹规划过渡路径的节点u处的一阶导数与二阶导数,u∈[0,1];
根据计算所述的优化权重λ与所述的优化权重μ。
6.一种连续轨迹规划过渡路径的平滑装置,其特征在于,包括:
边界值计算模块,用于根据需要进行连续轨迹规划过渡的第一路径与第二路径的相接点,计算待生成的所述连续轨迹规划过渡路径的边界值;
路径生成模块,用于根据所述边界值及预设的函数表达式,生成所述连续轨迹规划过渡路径;所述预设的函数表达式具体为:其中,所述pi表示第i个控制点,Bi(u)表示第i个控制点的基函数,u∈[0,1],所述N为所述控制点的个数;
优化模块,用于根据生成的所述连续轨迹规划过渡路径的曲率,优化所述边界值;
平滑模块,用于根据优化后的边界值及所述函数表达式,平滑所述生成的所述连续轨迹规划过渡路径。
7.根据权利要求6所述的连续轨迹规划过渡路径的平滑装置,其特征在于,所述边界值计算模块具体包括:第一确定子模块与第二确定子模块;
所述第一确定子模块,用于确定在所述第一路径上的第一过渡点Ps,并计算所述Ps的一阶导数与二阶导数其中,所述Ps与所述相接点的距离为第一预设距离;
所述第二确定子模块,用于确定在所述第二路径上的第二过渡点Pe,并计算所述Pe的一阶导数与二阶导数其中,所述Pe与所述相接点的距离为所述第一预设距离。
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