[发明专利]基于Tau-Hyperbolic的移动机器人轨迹规划方法在审
| 申请号： | 202310647317.3 | 申请日： | 2023-06-02 |
| 公开（公告）号： | CN116540729A | 公开（公告）日： | 2023-08-04 |
| 发明（设计）人： | 彭金柱;于鹏飞;马瑞乐;丁帅;王海静;张方方;刘艳红 | 申请（专利权）人： | 郑州大学 |
| 主分类号： | G05D1/02 | 分类号： | G05D1/02 |
| 代理公司： | 郑州博骏知识产权代理事务所(普通合伙) 41222 | 代理人： | 樊超越 |
| 地址： | 450000 河南省郑*** | 国省代码： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 tau hyperbolic 移动 机器人 轨迹 规划 方法 | ||
1.一种基于Tau-Hyperbolic的移动机器人轨迹规划方法，其特征在于，包括步骤：
S1、构造双曲型虚拟制导函数，以使Tau-Hyperbolic移动机器人轨迹方程具有柔顺性；
S2、基于双曲型虚拟制导函数的Tau理论公式获取虚拟制导Tau方程；
S3、引入耦合因子k，将真实运动Tau方程与虚拟制导Tau方程进行耦合；
S4、求解耦合式方程，获得Tau-Hyperbolic移动机器人轨迹方程；
S5、求解Tau-Hyperbolic移动机器人轨迹方程中的耦合因子，进而根据Tau-Hyperbolic移动机器人轨迹方程规划机器人柔顺轨迹。
2.根据权利要求1所述的基于Tau-Hyperbolic的移动机器人轨迹规划方法，其特征在于，S1中，双曲型虚拟制导函数表示为：
式中，T表示到达时间，t表示时间。
3.根据权利要求1所述的基于Tau-Hyperbolic的移动机器人轨迹规划方法，其特征在于，S1中，构造的双曲型虚拟制导函数应保证后续所获得的Tau-Hyperbolic移动机器人轨迹方程具有柔顺性，即所规划的轨迹至少在位置x(t)的0阶、1阶、2阶导数层面光滑连续，且位置x(t)的1阶导数及以上层面初末值都是0。
4.根据权利要求1所述的基于Tau-Hyperbolic的移动机器人轨迹规划方法，其特征在于，S2中，虚拟制导Tau方程表示为：
式中，表示H(t)的一阶导数。
5.根据权利要求1所述的基于Tau-Hyperbolic的移动机器人轨迹规划方法，其特征在于，S3中，耦合式方程表示为：
式中，x(t)表示位置，表示速度，k表示耦合因子。
6.根据权利要求1所述的基于Tau-Hyperbolic的移动机器人轨迹规划方法，其特征在于，S4中，Tau-Hyperbolic移动机器人轨迹规划方程表示为：
式中，x0表示初末位置差，表示加速度，k表示耦合因子。
7.根据权利要求1所述的基于Tau-Hyperbolic的移动机器人轨迹规划方法，其特征在于，S5中，Tau-Hyperbolic移动机器人轨迹方程中耦合因子k：
式中，ts表示机器人轨迹总时间，δ为常数。
8.根据权利要求1所述的基于Tau-Hyperbolic的移动机器人轨迹规划方法，其特征在于，S5中，根据Tau-Hyperbolic移动机器人轨迹方程规划移动机器人柔顺轨迹的具体实现方式为计算移动机器人的初末位置差x0，然后根据Tau-Hyperbolic移动机器人轨迹方程规划移动机器人柔顺轨迹。
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