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机械手空间圆弧位姿轨迹规划算法的实现
被引量：
22
1
作者
任秉银
梁兆东
孔民秀
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第7期27-31,共5页
为提高机械手的空间圆弧作业任务的轨迹精度,提出采用齐次矩阵和四元数法分别进行位置和姿态的轨迹规划方法.对于位置规划,先对空间圆弧所在平面的圆心角做归一化处理,再按照平滑角速度曲线规划位置轨迹上的插值点,并用齐次矩阵表示插...
为提高机械手的空间圆弧作业任务的轨迹精度,提出采用齐次矩阵和四元数法分别进行位置和姿态的轨迹规划方法.对于位置规划,先对空间圆弧所在平面的圆心角做归一化处理,再按照平滑角速度曲线规划位置轨迹上的插值点,并用齐次矩阵表示插补点的位置,保证了插补点的位置始终在所求圆弧上.姿态规划采用四元数圆弧曲线函数以及分段三次有理插值保形样条函数实现C2连续的姿态轨迹.算例验证表明,提出的位姿规划方法能够保证机械手末端执行器的轨迹精度,在位置精度及姿态平稳过渡有较高要求的机械手的实际应用方面有推广价值.
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关键词
机械手
空间圆弧
位置轨迹规划
姿态轨迹规划
四元
数
曲线
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职称材料
Bézier四元数曲线相关问题研究
被引量：
4
2
作者
孙楠
王倩
+2 位作者
何耀
杨雷
陈佳惠
《应用数学进展》
2022年第3期1428-1437,共10页
计算机动画和机器人运动学中,对刚体运动曲线的设计尤为重要。刚体的位置和朝向决定其特定时刻的状态,实际中常用形式简洁、计算高效的单位四元数表示法来表描述刚体的朝向。因此,本文的研究目的是提供一种简洁有效的构造C2连续的四元...
计算机动画和机器人运动学中,对刚体运动曲线的设计尤为重要。刚体的位置和朝向决定其特定时刻的状态,实际中常用形式简洁、计算高效的单位四元数表示法来表描述刚体的朝向。因此,本文的研究目的是提供一种简洁有效的构造C2连续的四元数插值样条曲线的构造方法,使曲线精确地插值于给定的单位四元数序列。首先,对Bézier四元数曲线的性质进行研究,计算出了曲线在端点处的一阶、二阶导矢;然后,利用Bézier四元数曲线在端点处的性质解决了它的光滑拼接问题,进一步给出了一种构造四元数插值样条曲线的方案,明确了中间控制顶点与已知数据点之间的关系;最后对上述方案进行应用。本文方法无需求解非线性方程组,提高了运算效率。
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关键词
Bézier
四元
数
曲线
四元
数
样条
曲线
光滑拼接
插值
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职称材料
Gamma四元数样条曲线相关问题研究
被引量：
2
3
作者
陈佳惠
王倩
+2 位作者
刘美含
何耀
周奕含
《应用数学进展》
2022年第12期8504-8514,共11页
随着计算机技术的发展,计算机图形学的重要性逐渐被体现出来,样条曲线也随之迅速发展起来。其研究领域也涉及诸多内容,主要有各阶次样条曲线的不同扩展,光顺的新方法研究以及造型与形状调整。本文将四元数方法与样条理论相结合,以B&...
随着计算机技术的发展,计算机图形学的重要性逐渐被体现出来,样条曲线也随之迅速发展起来。其研究领域也涉及诸多内容,主要有各阶次样条曲线的不同扩展,光顺的新方法研究以及造型与形状调整。本文将四元数方法与样条理论相结合,以Bézier四元数曲线和Boehm的Gamma样条曲线理论为基础,构建了Gamma四元数样条曲线并对其性质进行研究。首先,将欧氏空间中的Gamma样条曲线推广到四元数空间上,定义了球面Gamma四元数样条曲线。然后,对其光滑性进行了研究,证明了该样条曲线是C1连续的,并且在满足一定条件时,该曲线就是C2连续的。最后,对上述方法进行了应用。该构造方法引入了可以改变样条曲线形状的参数,从而使得构造的样条曲线具有很强的灵活性。
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关键词
单位
四元
数
Bézier
四元
数
曲线
Gamma
四元
数
样条
曲线
参
数
连续
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职称材料
Beta四元数样条曲线相关问题研究
被引量：
1
4
作者
何耀
王倩
+2 位作者
周奕含
陈佳惠
刘美含
《应用数学进展》
2022年第12期8431-8441,共11页
为了更加灵活地调控单位四元数样条曲线,局部控制样条曲线形状,本文基于球面Bézier曲线,将欧氏空间中的Beta样条曲线推广到四元数空间,给出Beta四元数样条曲线定义。证明了该样条曲线满足G1连续,给出了满足G2连续的充要条件及...
为了更加灵活地调控单位四元数样条曲线,局部控制样条曲线形状,本文基于球面Bézier曲线,将欧氏空间中的Beta样条曲线推广到四元数空间,给出Beta四元数样条曲线定义。证明了该样条曲线满足G1连续,给出了满足G2连续的充要条件及其证明。最后通过数值实验验证该方法的可行性。本文构造的四元数样条曲线是由控制多边形的顶点直接定义曲线控制顶点,只需改变某段形状参数的取值,即可局部调控样条曲线形状。
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关键词
Beta
四元
数
样条
曲线
插值
几何连续
刚体运动
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职称材料
题名
机械手空间圆弧位姿轨迹规划算法的实现
被引量：
22
1
作者
任秉银
梁兆东
孔民秀
机构
哈尔滨工业大学机电工程学院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第7期27-31,共5页
基金
国家科技重大专项资助项目(2011ZX04013-012)
文摘
为提高机械手的空间圆弧作业任务的轨迹精度,提出采用齐次矩阵和四元数法分别进行位置和姿态的轨迹规划方法.对于位置规划,先对空间圆弧所在平面的圆心角做归一化处理,再按照平滑角速度曲线规划位置轨迹上的插值点,并用齐次矩阵表示插补点的位置,保证了插补点的位置始终在所求圆弧上.姿态规划采用四元数圆弧曲线函数以及分段三次有理插值保形样条函数实现C2连续的姿态轨迹.算例验证表明,提出的位姿规划方法能够保证机械手末端执行器的轨迹精度,在位置精度及姿态平稳过渡有较高要求的机械手的实际应用方面有推广价值.
关键词
机械手
空间圆弧
位置轨迹规划
姿态轨迹规划
四元
数
曲线
Keywords
manipulator
arc in space
position trajectory planning
orientation trajectory planning
quaternion curves
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
Bézier四元数曲线相关问题研究
被引量：
4
2
作者
孙楠
王倩
何耀
杨雷
陈佳惠
机构
辽宁师范大学
出处
《应用数学进展》
2022年第3期1428-1437,共10页
文摘
计算机动画和机器人运动学中,对刚体运动曲线的设计尤为重要。刚体的位置和朝向决定其特定时刻的状态,实际中常用形式简洁、计算高效的单位四元数表示法来表描述刚体的朝向。因此,本文的研究目的是提供一种简洁有效的构造C2连续的四元数插值样条曲线的构造方法,使曲线精确地插值于给定的单位四元数序列。首先,对Bézier四元数曲线的性质进行研究,计算出了曲线在端点处的一阶、二阶导矢;然后,利用Bézier四元数曲线在端点处的性质解决了它的光滑拼接问题,进一步给出了一种构造四元数插值样条曲线的方案,明确了中间控制顶点与已知数据点之间的关系;最后对上述方案进行应用。本文方法无需求解非线性方程组,提高了运算效率。
关键词
Bézier
四元
数
曲线
四元
数
样条
曲线
光滑拼接
插值
分类号
O186.11 [理学—数学]
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职称材料
题名
Gamma四元数样条曲线相关问题研究
被引量：
2
3
作者
陈佳惠
王倩
刘美含
何耀
周奕含
机构
辽宁师范大学数学学院
出处
《应用数学进展》
2022年第12期8504-8514,共11页
文摘
随着计算机技术的发展,计算机图形学的重要性逐渐被体现出来,样条曲线也随之迅速发展起来。其研究领域也涉及诸多内容,主要有各阶次样条曲线的不同扩展,光顺的新方法研究以及造型与形状调整。本文将四元数方法与样条理论相结合,以Bézier四元数曲线和Boehm的Gamma样条曲线理论为基础,构建了Gamma四元数样条曲线并对其性质进行研究。首先,将欧氏空间中的Gamma样条曲线推广到四元数空间上,定义了球面Gamma四元数样条曲线。然后,对其光滑性进行了研究,证明了该样条曲线是C1连续的,并且在满足一定条件时,该曲线就是C2连续的。最后,对上述方法进行了应用。该构造方法引入了可以改变样条曲线形状的参数,从而使得构造的样条曲线具有很强的灵活性。
关键词
单位
四元
数
Bézier
四元
数
曲线
Gamma
四元
数
样条
曲线
参
数
连续
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
Beta四元数样条曲线相关问题研究
被引量：
1
4
作者
何耀
王倩
周奕含
陈佳惠
刘美含
机构
辽宁师范大学数学学院
出处
《应用数学进展》
2022年第12期8431-8441,共11页
文摘
为了更加灵活地调控单位四元数样条曲线,局部控制样条曲线形状,本文基于球面Bézier曲线,将欧氏空间中的Beta样条曲线推广到四元数空间,给出Beta四元数样条曲线定义。证明了该样条曲线满足G1连续,给出了满足G2连续的充要条件及其证明。最后通过数值实验验证该方法的可行性。本文构造的四元数样条曲线是由控制多边形的顶点直接定义曲线控制顶点,只需改变某段形状参数的取值,即可局部调控样条曲线形状。
关键词
Beta
四元
数
样条
曲线
插值
几何连续
刚体运动
分类号
O29 [理学—应用数学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
机械手空间圆弧位姿轨迹规划算法的实现
任秉银
梁兆东
孔民秀
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
22
下载PDF
职称材料
2
Bézier四元数曲线相关问题研究
孙楠
王倩
何耀
杨雷
陈佳惠
《应用数学进展》
2022
4
下载PDF
职称材料
3
Gamma四元数样条曲线相关问题研究
陈佳惠
王倩
刘美含
何耀
周奕含
《应用数学进展》
2022
2
下载PDF
职称材料
4
Beta四元数样条曲线相关问题研究
何耀
王倩
周奕含
陈佳惠
刘美含
《应用数学进展》
2022
1
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
导出题录
引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
检索结果
已选文献
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