基于Hermite方法的机器人任务空间二阶平滑位姿路径构造

来源：机床与液压杂志2022年第21期北京时间：

作者：梁艳阳，王利，姚超智，王琼瑶

单位：五邑大学智能制造学部；五邑大学智能制造学部；五邑大学智能制造学部；五邑大学智能制造学部

摘要：机器人任务空间的路径构造一直是研究者们重点关注的对象，更加平滑的路径对于机器人运动尤为关键。提出一种机器人任务空间二阶平滑位姿构造方法。位姿路径分为位置路径与姿态路径，用直线和圆弧来表示基本的位置路径，用四元数来表示姿态路径。根据环境给定的过渡区域，基于Hermite方法分别构造位置和姿态路径的过渡曲线，并设计高效易懂的数值积分算法实现位姿路径长度的计算，然后综合数值积分和二分法查找算法实现给定路径长度的插值计算。最后，在MATLAB软件上进行数值仿真分析，验证了所提算法在机器人任务空间二阶平滑位姿路径构造方面的有效性。

关键词：二阶平滑位姿构造方法;Hermite方法;四元数;过渡曲线;数值积分

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目（51905384）；科研启动基金（409170190241） ;五邑大学学生创新创业项目（2020CX20）