[发明专利]一种移动机器人速度平滑插值方法

权利要求书

1.一种移动机器人速度平滑插值方法，其特征在于：包括以下步骤，

建立插值函数模型；

对所述插值函数模型进行优化处理得到速度控制曲线模型；

将优化处理后的所述速度控制曲线模型与所述移动机器人当前状态结合得到电机所需的控制量模型；

根据不同移动平台的控制频率提前计算出能够选取的插值量，并将选取的插值量直接代入所述控制量模型中计算，将计算结果应用于移动机器人速度控制系统中；

所述建立插值函数模型为S型函数，且函数模型：

所述优化处理还包括在一定的范围内对所述插值函数模型进行归一化，使其值域处于[0,1]，定义域处于[0,1]，并同时满足下列条件：

假设所述插值函数模型通过横坐标与纵坐标平移与缩放得到所需函数模型如下：

其中，参数a决定横坐标缩放尺度，k与放大倍数有关，b与相位有关，c与截距相关，x为横坐标；

当a∈[8,12]时曲线走势较为合理，选取a＝10作为研究对象，函数经归一化后得到速度控制曲线模型为：

2.如权利要求1所述的移动机器人速度平滑插值方法，其特征在于：将所述速度控制曲线模型与移动机器人当前状态结合得到电机的控制量模型，包括以下步骤，

假设移动机器人当前反馈速度为v_i，对应控制量u_i，下一时刻由上位机发送来的速度为v_i+1，对应控制量u_i+1；则在下一阶段采样时间t内有，

u(t)＝u(i)+[u(i+1)-u(i)]·σ(t)

＝[1-σ(t)]·u(i)+σ(t)·u(i+1)

且如果当u(i)＝0，上式直接简化为u(t)＝σ(t)·u(i+1)。

3.如权利要求1或2所述的移动机器人速度平滑插值方法，其特征在于：所述根据不同移动平台控制频率提前计算出能够选取的所述插值量，根据不同平台能够灵活变通。

4.如权利要求3所述的移动机器人速度平滑插值方法，其特征在于：当移动平台控制频率为4Hz时能够选取的插值量为σ(0.4)＝0.27、σ(0.5)＝0.5、σ(0.7)＝0.89、σ(1)＝1。