[發明專利]曲線插補方法、設備及計算機可讀存儲介質

有效

• 申請號: 201810866164.0
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109164759B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 劉煥;柏子平
• 申請（專利權）人: 深圳市匯川技術股份有限公司
• 主分類號: G05B19/41
• 分類號: G05B19/41
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 陸軍

1.一種曲線插補方法，其特征在于，包括：

根據待處理軌跡曲線上的起點、終點以及位于所述起點和終點之間的N-1個取樣點創建引導數組，所述引導數組中的N+1個值分別對應所述起點至起點、所述起點至各個取樣點、所述起點至終點的弧長，其中N為整數；

對所述待處理軌跡曲線進行速度規劃，獲得所述待處理軌跡曲線上各點的弧長關于時間t的弧長時間函數；

依次根據所述引導數組、所述弧長時間函數、前一插補周期的插補參數及對應的弧長，計算后一插補周期的插補參數；

所述根據所述引導數組、所述弧長時間函數、前一插補周期的插補參數及對應的弧長，計算后一插補周期的插補參數包括：

(a)根據前一插補周期的插補參數、前一插補周期對應的第一弧長、后一插補周期對應的第二弧長以及所述引導數組中的值，獲得插補基準值和弧長增量；

(b)根據所述插補基準值計算后一插補周期的插補參數預估值，并計算所述待處理軌跡曲線上的所述插補基準值至后一插補周期的插補參數預估值之間的弧長的絕對值；

(c)根據所述后一插補周期的插補參數預估值，以及所述待處理軌跡曲線上的所述插補基準值至后一插補周期的插補參數預估值之間的弧長構建多項式；

(d)根據所述弧長增量和所述多項式確定后一周期的插補參數。

2.根據權利要求1所述的曲線插補方法，其特征在于，所述待處理軌跡曲線中，所述起點、N-1個取樣點以及終點所對應的待處理軌跡曲線的參數構成等差數列。

3.根據權利要求1所述的曲線插補方法，其特征在于，所述前一插補周期對應的第一弧長根據前一插補周期對應的時間及弧長時間函數計算獲得，所述后一插補周期對應的第二弧長根據后一插補周期對應的時間及弧長時間函數計算獲得；

所述引導數組包括多個數值區間，且每一數值區間由相鄰的兩個值構成，在所述步驟(a)中：若所述第一弧長和第二弧長的值位于所述引導數組的同一數值區間內，則所述插補基準值為所述前一插補周期的插補參數，所述弧長增量為第二弧長和第一弧長之差；否則，所述插補基準值為值L[m]對應的待處理軌跡曲線的參數，所述弧長增量為所述第二弧長與值L[m]之差，其中所述值L[m]為第二弧長所在的引導數組的數值區間的起點，且0≤m≤N。

4.根據權利要求1所述的曲線插補方法，其特征在于，所述步驟(b)包括：

(b1)計算插補基準值處所述待處理軌跡曲線的1至k階導矢，所述k為大于零的整數；

(b2)采用k階泰勒展開法計算后一插補周期的插補參數預估值；

(b3)計算待處理軌跡曲線在預估值處的1至k階導矢，并采用數值積分方法計算所述待處理軌跡曲線上的插補基準值至后一插補周期的插補參數預估值之間的弧長的絕對值。

5.根據權利要求4所述的曲線插補方法，其特征在于，在所述步驟(b2)中：

在所述k為1時，所述后一插補周期的插補參數預估值u_p通過以下計算式計算獲得：“||||”表示向量的模長計算，u_b為插補基準值，Δs_b為弧長增量，C′(u_b)為待處理軌跡曲線在插補基準值處的一階導矢；

在所述k為2時，所述后一插補周期的插補參數預估值u_p通過以下計算式計算獲得：“”表示向量的數量積計算，C″(u_b)為待處理軌跡曲線在插補基準值處的二階導矢；

在所述k為3時，所述后一插補周期的插補參數預估值u_p通過以下計算式計算獲得：

C″′(u_b)為待處理軌跡曲線在插補基準值處的三階導矢。