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Position: Home > Articles > 基于改进三次B样条的灌木修剪运动轨迹光顺算法研究 Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery 2021 (S1) 89-97

基于改进三次B样条的灌木修剪运动轨迹光顺算法研究

作者：

古劲;吴泰羽;李传军;张宾;张亚伟

单位：

天津中德应用技术大学机械工程学院;中国农业大学工学院

关键词：

灌木修剪;运动轨迹;三次B样条;双切矢连续;曲线插补;轨迹光顺;

摘要：

针对复杂造型灌木修剪过程中机器人末端运动平稳性差的问题,提出了一种基于双切矢连续的改进三次B样条轨迹光顺算法。首先建立了线性轨迹拐角过渡模型,利用B样条曲线局部性质构造衔接点切矢约束,使初始不平滑的修剪轨迹经光顺处理后可达到G²连续;其次构建平面多段轨迹在不同光顺算法下的过渡曲线,经对比分析,本算法所构造的过渡曲线在相同逼近误差下,相比传统圆弧过渡算法曲率极值降低40.5%,相比传统三次B样条过渡算法在衔接点处曲率更加连续,整体光顺效果更优;最后为验证算法对空间修剪轨迹的光顺效果,建立了5轴关节机器人模型进行鸭形轨迹修剪仿真,结果表明本算法可使机器人末端速度极值提升13.5%,加速度极值降低86.9%,机器人各关节运动更平稳,验证了本算法在复杂修剪轨迹光顺方面的可行性与有效性。

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