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申请/专利权人：埃夫特智能装备股份有限公司

摘要：本发明涉及机器人运动控制技术领域，具体为一种基于RBF和五次样条插值拼接的机器人多姿态插补算法，包括：将机器人的姿态信息转换为对数四元数形式；基于RBF插补；对RBF插补曲线进行两次差分，获得角速度、角加速度曲线；搜索最佳拼接点；分别在起止点和终止点使用五次样条插补；拼接RBF插补曲线与五次样条插补曲线。本发明通过在姿态曲线的起始和结束阶段采用五次样条插补，实现角速度和角加速度的平滑过渡。避免了角速度和角加速度的突变，确保了机器人在姿态变化过程中的平稳性。本发明在运动曲线的中间阶段，采用RBF插补方法，进一步提高运动的平滑性，减少加速度抖动。能够确保机器人在预定的时间点通过特定的姿态节点。

主权项：1.一种基于RBF和五次样条插值拼接的机器人多姿态插补算法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、将机器人在t0,tq...tn时刻的姿态信息转换成四元数形式，记为q0,q1...qn，n代表姿态个数；步骤2、将步骤1中的q0,q1...qn转换成指数形式： 并对上式两边取对数步骤3、利用步骤2中的Pi，基于RBF进行插补计算，对于n个姿态点，可得到以下方程组： 整理可得线性方程： 其中，记Φ表示的阶n×n矩阵，C和D表示系数向量和输出向量，上式整理为Φ＝CD，则系数向量可由下式求得：C＝Φ-1D；步骤4、由步骤3得到RBF插补曲线qrbf，对qrbf差分两次，分别得到角速度曲线ωrbf与角加速度曲线αrbf；步骤5、基于步骤3和步骤4得到的qrbf、ωrbf以及αrbf在起始点与终止点附近找出最佳拼接点qj0与qj1；步骤6、分别计算q0与qj0的旋转变换以及qj1与qn的旋转变换步骤7、基于步骤5获得拼接点出的角速度、角加速度计算处的一阶导数与二阶导数以及处的一阶导数与二阶导数步骤8、已知起始时刻旋转变换、角速度、角加速度为0，处的一阶导数与二阶导数利用五次样条构建首段曲线qspline0；步骤9、已知停止时刻旋转变换、角速度、角加速度为0，处的一阶导数与二阶导数利用五次样条构建尾段曲线qspline1；步骤10、切除步骤3获得的qrbf首尾部，并将步骤8获得的首段曲线qspline0和步骤9获得的尾段曲线qspline1拼接到步骤3获得的qrbf首尾部上，得到最终轨迹qmix。

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