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机械设计与制造2025年第09期:五阶贝塞尔曲线的机器人路径平滑算法设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:周洋;靳兴来;黎鑫;胡敏;

单位:浙江大学机械工程学院;浙江智能机器人研究院;

摘要:为解决移动机器人的折线路径只能通过原地旋转实现精确跟踪的问题,基于分段五阶贝塞尔曲线对折线路径平滑问题进行了研究。首先,充分利用五阶贝塞尔曲线的凸包性和平滑性特点,提出构造旋转矩形框保证曲线的安全性,建立仅需满足线性等式约束、线性不等式约束条件,优化指标为二次型函数的凸优化模型;然后,设计迭代二次规划算法进行求解,能够快速找到全局最优解;最后,利用Stageros仿真器,在“迷宫”仿真环境中,利用提出的路径平滑算法对折线路径进行平滑,平滑路径满足曲率连续、安全的条件,验证了算法的有效性和正确性。

关键词:五阶贝塞尔曲线;;移动机器人;;二次规划;;路径平滑