[发明专利]轨迹多项式生成装置在审

申请号：	202210773810.5	申请日：	2022-07-01
公开（公告）号：	CN115098058A	公开（公告）日：	2022-09-23
发明（设计）人：	不公告发明人	申请（专利权）人：	上海壁仞智能科技有限公司
主分类号：	G06F7/483	分类号：	G06F7/483;G06F17/12;G06F17/16
代理公司：	北京市柳沈律师事务所 11105	代理人：	彭久云
地址：	201100 上海市闵行区***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	轨迹多项式生成装置
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【说明书】：

本发明提供轨迹多项式生成装置，包括轨迹浮点计算电路以及轨迹序列控制器。轨迹序列控制器耦接至轨迹浮点计算电路。轨迹序列控制器进行三次样条插值算法，以将多个路径点的坐标转换为曲线的系数。轨迹序列控制器调度轨迹浮点计算电路去计算多个路径点中任意两个相邻路径点之间的x轴步长，使用x轴步长求得三次样条插值算法的线性方程组中的系数矩阵的多个元素，使用x轴步长与多个路径点的坐标求得线性方程组中的常数矢量的多个元素，使用系数矩阵与常数矢量求得线性方程组中的二次差分值矢量，以及使用二次差分值矢量计算出曲线的系数。

技术领域

本发明涉及一种电子电路，且特别涉及一种轨迹多项式生成装置。

背景技术

在机器人导航过程中，如何控制机器人从A点移动到B点，通常称之为运动规划。运动规划一般又分为两步：路径规划和轨迹规划。所谓路径规划是指，在地图中搜索一条从A点到B点的运动路径，其中运动路径由一系列离散的路径点(waypoint)组成。运动路径的路径点可能比较稀疏(不平滑)。为了能更好的控制机器人运动，需要将稀疏的路径点变成平滑的曲线或稠密的轨迹点，也就是轨迹规划。如何实现硬件去加速生成多个路径点中任意两个相邻路径点之间的曲线的系数(coefficient)，从而减少轨迹规划中的实时计算延迟，是机器人技术领域的诸多重要课题之一。

发明内容

本发明提供一种轨迹多项式生成(trajectory polynomial generation)装置，以计算运动路径的多个路径点(waypoint)中任意两个相邻路径点之间的曲线的系数(coefficient)。

在根据本发明的实施例中，所述轨迹多项式生成装置包括轨迹浮点计算电路以及轨迹序列控制器(trajectory sequential controller)。轨迹序列控制器耦接至轨迹浮点计算电路。轨迹序列控制器用以调度轨迹浮点计算电路去进行三次样条插值算法(CubicSpline Interpolation Algorithm)，以将多个路径点的坐标转换为曲线的系数。轨迹序列控制器调度轨迹浮点计算电路去计算多个路径点中任意两个相邻路径点之间的x轴步长，使用x轴步长求得三次样条插值算法的线性方程组中的系数矩阵的多个元素，使用x轴步长与多个路径点的坐标求得线性方程组中的常数矢量的多个元素，使用系数矩阵与常数矢量求得线性方程组中的二次差分值矢量，以及使用所述x轴步长、所述多个路径点的所述坐标与二次差分值矢量计算出曲线的系数。

基于上述，所述轨迹多项式生成装置可以硬件去加速生成任意两个相邻路径点之间的多个曲线的系数，从而减少轨迹规划中的实时计算延迟。

附图说明

图1是依照本发明的一实施例的一种轨迹多项式生成装置的电路方块(circuitblock)示意图；

图2是依照本发明的一实施例的一种轨迹序列控制器的电路方块示意图；

图3是依照本发明的一实施例所绘示，装配缓存的配置示意图。

附图标记说明

10：外部装置

100：轨迹多项式生成装置

110：接口转换电路

120、130、140：乒乓寄存器

150、200：轨迹序列控制器

160：轨迹浮点计算电路