[发明专利]一种机器人姿态轨迹生成方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种机器人姿态轨迹生成方法，其特征在于，包括：

获取机器人运动过程中的多个四元数姿态，并对所有所述四元数姿态进行分组，包括：根据机器人的动作顺序将所述四元数姿态每三个一组依次进行分组，且相邻两组包括同一所述四元数姿态，当剩余的所述四元数姿态不足三个时，将剩余的所述四元数姿态每两个分为一组；

根据分组结果确定每组所述四元数姿态对应的第一四元数，包括：对于三个所述四元数姿态为一组的，确定相邻两个所述四元数姿态之间的变换矩阵，并将获得的两个所述变换矩阵分别转换为所述第一四元数；对于两个所述四元数姿态为一组的，保持所述四元数姿态不变，两个所述四元数姿态分别对应一个所述第一四元数；

将每组对应的所述第一四元数转换成多个三维空间的向量，并采用三次贝塞尔曲线对各个所述向量进行插值，获得插值曲线，包括：将每组对应的两个所述第一四元数转换成三维空间的三个第一单位向量，每个所述第一单位向量对应一个第一数据点；对于每组的三个所述第一数据点，利用三次贝塞尔曲线进行插值，其中，以三个所述第一数据点中机器人运动方向上的第一个所述第一数据点为三次贝塞尔曲线的首位控制点，第三个所述第一数据点为所述三次贝塞尔曲线的末位控制点，且第二个所述第一数据点位于所述三次贝塞尔曲线上，求解所述三次贝塞尔曲线的两个中间控制点，两个所述中间控制点重合，生成所述第一数据点之间的所述插值曲线；

对所述插值曲线进行采样，获得多个采样点；

采用三次B样条曲线对所有所述采样点进行拟合，生成机器人姿态轨迹。

2.根据权利要求1所述的机器人姿态轨迹生成方法，其特征在于，所述对所述插值曲线进行采样，获得多个采样点包括：

依次对所述插值曲线进行多次采样，并将采样得到的各个所述采样点分别转换为第二四元数。

3.根据权利要求2所述的机器人姿态轨迹生成方法，其特征在于，所述采用三次B样条曲线对所有所述采样点进行拟合包括：

对于每个所述采样点对应的所述第二四元数，建立所述第二四元数与第二单位向量之间的映射关系，根据所述映射关系将所述第二四元数转换成所述第二单位向量，每个所述第二单位向量对应一个第二数据点；

采用三次B样条曲线对所有所述第二数据点进行拟合，生成所述机器人姿态轨迹。

4.一种机器人姿态轨迹生成装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取机器人运动过程中的多个四元数姿态，并对所有所述四元数姿态进行分组，包括：根据机器人的动作顺序将所述四元数姿态每三个一组依次进行分组，且相邻两组包括同一所述四元数姿态，当剩余的所述四元数姿态不足三个时，将剩余的所述四元数姿态每两个分为一组；

分组模块，用于根据分组结果确定每组所述四元数姿态对应的第一四元数，包括：对于三个所述四元数姿态为一组的，确定相邻两个所述四元数姿态之间的变换矩阵，并将获得的两个所述变换矩阵分别转换为所述第一四元数；对于两个所述四元数姿态为一组的，保持所述四元数姿态不变，两个所述四元数姿态分别对应一个所述第一四元数；

插值模块，用于将每组对应的所述第一四元数转换成多个三维空间的向量，并采用三次贝塞尔曲线对各个所述向量进行插值，获得插值曲线，包括：将每组对应的两个所述第一四元数转换成三维空间的三个第一单位向量，每个所述第一单位向量对应一个第一数据点；对于每组的三个所述第一数据点，利用三次贝塞尔曲线进行插值，其中，以三个所述第一数据点中机器人运动方向上的第一个所述第一数据点为三次贝塞尔曲线的首位控制点，第三个所述第一数据点为所述三次贝塞尔曲线的末位控制点，且第二个所述第一数据点位于所述三次贝塞尔曲线上，求解所述三次贝塞尔曲线的两个中间控制点，两个所述中间控制点重合，生成所述第一数据点之间的所述插值曲线；

采样模块，用于对所述插值曲线进行多次采样，获得多个采样点；

拟合模块，用于采用三次B样条曲线对所有所述采样点进行拟合，生成机器人姿态轨迹。

5.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；

所述存储器，用于存储计算机程序；

所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如权利要求1至3任一项所述的机器人姿态轨迹生成方法。

6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至3任一项所述的机器人姿态轨迹生成方法。