满足曲率约束的B样条曲线连续路径平滑方法

作     者：张跃明 薛奇 纪姝婷 ZHANG Yueming;XUE Qi;JI Shuting

作者机构：北京工业大学材料与制造学部北京100124 北京智同工大智能传动技术研究院有限公司北京110112 

基　　金：国家自然科学基金青年基金资助项目(51905009) 河北省重点研发计划资助项目(20311802D) 

出 版 物：《华中科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2022年第50卷第5期

页      码：59-65,72页

摘      要：为避免全局路径规划中出现的路径不连续和不平滑,提出了基于三次准均匀B样条曲线的路径平滑算法.基于德布尔三角递推方法,设计了区间模式下的扇形输出算法(FA).通过与传统递推算法对比,FA算法可提高38%的运行效率.在FA算法的基础上,结合曲线曲率与角度构成的映射关系,系统研究了角度变化对分布系数的影响.提出角度变化下的控制点增加方式,建立了移动机器人运动学模型,以路径最大曲率约束条件优化初始控制折线路径.研究结果表明:在满足准均匀B样条曲线的性质下,平滑路径可实现C^(2)连续.以轮式移动机器人为对象进行仿真和实验,验证了所提出算法的有效性.

主 题 词：路径规划 路径平滑 B样条曲线 曲率约束 C^(2)连续 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.13245/j.hust.220511

馆 藏 号：203111719...