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一种改进RRT^*结合四次样条的协调路径规划方法 被引量:12
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作者 余敏 罗建军 +1 位作者 王明明 高登巍 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期1024-1034,共11页
针对空间机器人抓捕空间非合作目标的在轨服务任务,同时考虑机器人运动学约束和动力学约束,提出一种分层式的自由漂浮双臂空间机器人协调路径规划方法.首先,在路径规划层面上基于RRT*算法分别规划双臂末端执行器在笛卡尔空间下的初始可... 针对空间机器人抓捕空间非合作目标的在轨服务任务,同时考虑机器人运动学约束和动力学约束,提出一种分层式的自由漂浮双臂空间机器人协调路径规划方法.首先,在路径规划层面上基于RRT*算法分别规划双臂末端执行器在笛卡尔空间下的初始可行路径,为双臂设置独立的采样空间,保证路径规划过程中双臂系统不发生自身碰撞.然后,在轨迹规划层面上利用四次样条曲线平滑RRT*算法生成的初始路径,设计满足样条曲线的一阶、二阶及三阶微分连续约束,同时考虑机械臂末端执行器的初末速度约束条件、初始加速度约束条件,得到适合于空间机器人执行的动力学可行的平滑轨迹.最后,计算所规划路径的最大速度、最大加速度与机械臂末端执行器物理极限值的比值,取最小上限,即为最少路径规划时间.所提路径规划方法能够设计出满足特定路径点约束的协调路径,且所设计的路径考虑了机械臂的物理限制条件,通过对自由漂浮双臂空间机器人进行仿真试验,验证了所提路径规划算法的有效性. 展开更多
关键词 双臂空间机器人 路径规划 快速搜索随机树 四次样条
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基于函数值的有理四次样条曲线的区域控制 被引量:9
2
作者 邓四清 方逵 谢进 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第20期192-195,248,共5页
将插值曲线约束于给定的区域之内是曲线形状控制中的重要问题。构造了一种分母为线性的基于函数值的连续有理四次插值样条。这种有理四次插值样条中含有参数,因而可以在插值条件不变的情况下通过对参数的选择进行曲线的局部修改,给约束... 将插值曲线约束于给定的区域之内是曲线形状控制中的重要问题。构造了一种分母为线性的基于函数值的连续有理四次插值样条。这种有理四次插值样条中含有参数,因而可以在插值条件不变的情况下通过对参数的选择进行曲线的局部修改,给约束控制带来了方便。对该种插值曲线的区域控制问题进行了研究,给出了将其约束于给定的折线,二次曲线之上、之下或之间的充分条件.最后给出了数值例子。 展开更多
关键词 计算机应用 有理插值 四次样条 区域控制
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一类G^2连续分段四次代数样条 被引量:5
3
作者 彭丰富 韩旭里 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第9期1420-1425,共6页
三角形中的多项式代数样条可以表示为Bernstein-Bézier(BB)形式,选取其中一类带有4个形状参数和经过三角形2个顶点的四次实代数样条,在给定有序节点或者控制多边形的条件下,每2个相邻节点外加一个控制顶点可以构造一个三角形,这类... 三角形中的多项式代数样条可以表示为Bernstein-Bézier(BB)形式,选取其中一类带有4个形状参数和经过三角形2个顶点的四次实代数样条,在给定有序节点或者控制多边形的条件下,每2个相邻节点外加一个控制顶点可以构造一个三角形,这类限定在三角形内的代数曲线段可以构造G2连续的分段插值和逼近曲线.若给定满足条件的形状参数,可以证明其在重心坐标系统中是保单调的,同时还可以调整这些形状参数使它保凸.最后给出了图例分析和三次的比较. 展开更多
关键词 四次样条 代数曲线 保形 G^2连续
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有理四次插值样条曲线的区域控制 被引量:3
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作者 邓四清 王平 谢进 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2008年第12期3243-3246,共4页
将插值曲线约束于给定的区域之内是曲线形状控制中的重要问题。构造了一种分母为线性的1连续有理四次插值样条。该有理四次插值样条中含有参数和调节参数,因而可以在插值条件不变的情况下通过对参数的选择进行曲线的局部修改,给约束控... 将插值曲线约束于给定的区域之内是曲线形状控制中的重要问题。构造了一种分母为线性的1连续有理四次插值样条。该有理四次插值样条中含有参数和调节参数,因而可以在插值条件不变的情况下通过对参数的选择进行曲线的局部修改,给约束控制带来了方便,同时可以通过对参数的控制实现2连续的插值。对该种插值曲线的区域控制问题进行了研究,给出了将其约束于给定的折线、二次曲线之上、之下或之间的充分条件。最后给出了数值例子。 展开更多
关键词 计算机应用 曲线设计 有理插值 四次样条 约束插值 形状控制
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一类四次有理插值样条的点控制 被引量:2
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作者 刘植 肖凯 +1 位作者 江平 谢进 《计算数学》 CSCD 北大核心 2016年第1期56-64,共9页
构造了一种有理四次插值样条,其分子为四次多项式分母为二次多项式.该有理插值样条是有界的、保单调且C^2连续的,仅带有一个调节参数δ_i.研究了有理四次插值样条的性质,同时给出了相应的函数值控制、导数值控制方法,这种方法的优点在... 构造了一种有理四次插值样条,其分子为四次多项式分母为二次多项式.该有理插值样条是有界的、保单调且C^2连续的,仅带有一个调节参数δ_i.研究了有理四次插值样条的性质,同时给出了相应的函数值控制、导数值控制方法,这种方法的优点在于能够根据实际设计需要简单地选取适宜的参数,达到对曲线的形状进行局部调控的目的. 展开更多
关键词 有理插值样条 四次样条 函数值控制 导数值控制
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一种带导数的有理四次插值样条曲线的区域控制 被引量:1
6
作者 邓四清 蔡时荣 孙宇峰 《韶关学院学报》 2012年第12期5-9,共5页
构造了一种分母为三次的C1连续有理四次插值样条.该有理四次插值样条中含有参数和调节参数,因而可以在插值条件不变的情况下通过对参数的选择进行曲线的局部修改,给约束控制带来了方便.通过分析该种插值曲线的区域控制问题,给出了将其... 构造了一种分母为三次的C1连续有理四次插值样条.该有理四次插值样条中含有参数和调节参数,因而可以在插值条件不变的情况下通过对参数的选择进行曲线的局部修改,给约束控制带来了方便.通过分析该种插值曲线的区域控制问题,给出了将其约束于给定的折线、二次曲线之上、之下或之间的充分条件. 展开更多
关键词 计算机应用 曲线设计 有理插值 四次样条 约束插值 形状控制
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Subbotin四次样条
7
作者 杨培勤 《南京建筑工程学院学报》 1992年第1期1-6,共6页
关键词 四次样条 多项式 误差界
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有理四次样条曲线的点控制
8
作者 唐烁 徐刚 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1112-1116,共5页
文章构造了一种仅基于函数值的分母为线性的有理四次插值样条函数,这种插值样条含有参数,具有简洁的表示形式,便于进行理论研究和实际应用;研究了有理四次插值样条的误差,同时给出了函数值控制、导数值控制和拐点控制的方法。这些控制... 文章构造了一种仅基于函数值的分母为线性的有理四次插值样条函数,这种插值样条含有参数,具有简洁的表示形式,便于进行理论研究和实际应用;研究了有理四次插值样条的误差,同时给出了函数值控制、导数值控制和拐点控制的方法。这些控制方法的优点在于能够根据设计要求简单地选取合适的参数,达到对曲线的形状进行局部修改的目的。 展开更多
关键词 有理插值 四次样条 值控制 拐点控制
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基于函数值的四次有理插值样条及其应用
9
作者 陆海波 邓四清 +2 位作者 谢进 周海根 方逵 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2009年第11期2806-2809,共4页
构造了一种新的仅基于函数值的C1连续四次有理插值样条,其分子为四次多项式、分母是二次多项式.由于这种新的四次有理插值样条中含有3个参数和一个调节参数,因而在给定插值数据不变的前提下,能通过改变插值函数中参数与调节参数来更灵... 构造了一种新的仅基于函数值的C1连续四次有理插值样条,其分子为四次多项式、分母是二次多项式.由于这种新的四次有理插值样条中含有3个参数和一个调节参数,因而在给定插值数据不变的前提下,能通过改变插值函数中参数与调节参数来更灵活地对插值曲线的局部进行修改,给约束控制带来了方便.对该种插值曲线的形状控制问题进行了研究,给出了将其约束于给定的折线、二次曲线之上、之下或之间的充分条件,改进和推广了一些相关结论.最后给出了数值例子。 展开更多
关键词 计算机应用 有理插值 四次样条 参数 形状控制
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局部可调整C^2参数四次插值曲线构造
10
作者 贺平 张彩明 周景博 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期2157-2164,共8页
讨论了局部可调整C2参数四次样条曲线的构造问题.将四次样条曲线降为C2连续可提供自由度用于控制曲线的形状.给出了一个确定自由度的局部化方法.首先用二次样条函数方法局部化地在每个数据点处确定一个切矢量,数据点和切矢量大致决定了... 讨论了局部可调整C2参数四次样条曲线的构造问题.将四次样条曲线降为C2连续可提供自由度用于控制曲线的形状.给出了一个确定自由度的局部化方法.首先用二次样条函数方法局部化地在每个数据点处确定一个切矢量,数据点和切矢量大致决定了四次样条曲线的形状.每段曲线上的自由度由极小化该段样条曲线的变化率确定.对样条曲线上不理想的部分,为其重新定义理想运动矢量,若曲线沿理想运动矢量方向变化可形成理想轨迹,用曲线导矢量和运动矢量的向量叉乘平方的积分定义目标函数,曲线的不理想的部分通过极小化目标函数进行修改.最后,用实例对新方法和其他几种方法构造的曲线形状进行了比较,并给出了对曲线采用向量叉乘技术定义目标函数作局部调整的效果. 展开更多
关键词 计算机辅助几何设计 四次样条 局部化 保型插值 光顺
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C^2连续的四次样条曲面插值 被引量:17
11
作者 张彩明 汪嘉业 《中国科学(E辑)》 CSCD 北大核心 2003年第2期116-126,共11页
讨论了构造C2连续的四次样条插值曲面问题.把四次样条函数降为C2连续可提供额外的自由度,用于提高曲面的插值精度和控制曲面的形状.给出了一个确定自由度的方法和C2连续的四次样条曲线需满足的连续性方程,提出了构造C2连续的四次样条插... 讨论了构造C2连续的四次样条插值曲面问题.把四次样条函数降为C2连续可提供额外的自由度,用于提高曲面的插值精度和控制曲面的形状.给出了一个确定自由度的方法和C2连续的四次样条曲线需满足的连续性方程,提出了构造C2连续的四次样条插值曲面的新方法.新方法的特点是曲面需满足的连续性方程是三对角占优势的,曲面的不连续点在给定的数据点处.所构造的曲面具有四次多项式插值精度.最后以实例对新方法和现有三、四次样条函数方法的插值精度做了比较. 展开更多
关键词 C^2连续 计算机辅助几何设计 曲线曲面 四次样条插值曲面 四次样条函数 曲面构造
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关于S_4~2(△_(mn)^((2)))插值与逼近 被引量:4
12
作者 柯云泉 《数值计算与计算机应用》 CSCD 北大核心 2001年第2期134-148,共15页
In this paper? we discussed the existence and uniqueness and approximation degree of interpolation splines by S: with the type - Ⅱ triangulations on rectangular.
关键词 Ⅱ型三角部分 插值 逼近度 C^2连续 二元四次样条
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四次样条插值的改进Fast-ICA算法
13
作者 郭松林 丘斯帆 《黑龙江科技大学学报》 CAS 2023年第6期917-921,共5页
为提升盲源分离算法的性能和精度,将传统Fast-ICA算法中的二阶牛顿迭代法改进为四阶收敛的牛顿迭代法,对其进行四次样条插值,构造四次样条插值函数,通过误差分析验证该函数的收敛特性,采用Matlab软件仿真分析原算法与改进算法分离同一... 为提升盲源分离算法的性能和精度,将传统Fast-ICA算法中的二阶牛顿迭代法改进为四阶收敛的牛顿迭代法,对其进行四次样条插值,构造四次样条插值函数,通过误差分析验证该函数的收敛特性,采用Matlab软件仿真分析原算法与改进算法分离同一组信号的能力。结果表明,改进四阶收敛的牛顿迭代法具有四阶收敛特性。改进算法与原算法相比精度和收敛速度分别提升了24%和35%。 展开更多
关键词 盲源分离 Fast-ICA 四次样条插值
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关于二元四次样条插值与逼近 被引量:4
14
作者 柯云泉 《数学研究》 CSCD 1996年第4期45-54,共10页
文[1]中讨论了上的插值问题,其中的插值函数表达式用到被插值函数的二阶导数.本文进一步研究空间上的一类新的二元样条插值形式,其中仅用到插值函数的一阶导数.证明了该插值形式的唯一性与存在性,且不需要解高维的线性方程组.... 文[1]中讨论了上的插值问题,其中的插值函数表达式用到被插值函数的二阶导数.本文进一步研究空间上的一类新的二元样条插值形式,其中仅用到插值函数的一阶导数.证明了该插值形式的唯一性与存在性,且不需要解高维的线性方程组.最后给出了逼近度问题. 展开更多
关键词 二元四次样条插值 插值函数 唯—性 存在性 逼近度
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带Neumann边界条件的抛物型方程的样条差分方法 被引量:1
15
作者 刘蕤 高锐敏 《郑州大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2013年第3期37-40,76,共5页
基于四次样条函数和广义梯形公式,针对抛物型方程的Neumann边值问题,构造了一族含参数θ(θ∈[0,1])的隐式差分格式,该格式在时间方向的精度为二阶,在空间方向的精度为四阶,当θ=1/3时,该差分格式在时间方向的精度可提高到三阶.数值实... 基于四次样条函数和广义梯形公式,针对抛物型方程的Neumann边值问题,构造了一族含参数θ(θ∈[0,1])的隐式差分格式,该格式在时间方向的精度为二阶,在空间方向的精度为四阶,当θ=1/3时,该差分格式在时间方向的精度可提高到三阶.数值实验表明方法是非常有效的. 展开更多
关键词 抛物型方程 四次样条函数 差分格式 NEUMANN边值问题
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基于能量法光顺的四次自由曲线拼接算法
16
作者 史锡芬 林意 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第2期131-133,共3页
针对AutoCAD及CAXA等软件的自由曲线造型中,需绘制的曲线跟着鼠标移动时会发生闪烁,严重时会出现死机现象这一缺陷,该文依据了有关能量法光顺的原理,采用了分段拼接曲线的思想,选取了四次样条函数的曲线方程。经仔细推算并编程实验证明... 针对AutoCAD及CAXA等软件的自由曲线造型中,需绘制的曲线跟着鼠标移动时会发生闪烁,严重时会出现死机现象这一缺陷,该文依据了有关能量法光顺的原理,采用了分段拼接曲线的思想,选取了四次样条函数的曲线方程。经仔细推算并编程实验证明:本算法涉及的数据量少,曲线拼接速度快,效果好。由于采用的是四次样条曲线,故其光顺性的取法更好且合理,同时,该算法在CAD上能直接应用。 展开更多
关键词 能量法 四次样条函数 自由曲线 拼接算法
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Interpolation by C^1 Quartic Bivariate Splines
17
作者 高俊斌 《Journal of Mathematical Research and Exposition》 CSCD 1991年第3期433-442,共10页
We establish the interpolation schemes by the space of C- bivariate piece-wise quartic polynomials defined on a much more general tiangulation of a conn nected polygonal domain Ω. These schemes demand the location va... We establish the interpolation schemes by the space of C- bivariate piece-wise quartic polynomials defined on a much more general tiangulation of a conn nected polygonal domain Ω. These schemes demand the location value and partial derivatives of the function / on the grid points and some other points of triangulation Δ of Ω. At last, we describe the reccurent computing method for interpolant splines. 展开更多
关键词 C`四次样条 插值样条 递推格式
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一类两点边值问题的四次样条解法
18
作者 程娴 《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》 2012年第5期85-87,共3页
利用四次样条函数求得一类两点边值问题的数值解。该方法将求解边值问题的数值解最终化为求解三对角线性方程组,计算较为简单。数值算例充分证明该方法比已有方法具有更高的精度。
关键词 边值问题 四次样条函数 数值解
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奇异两点边值问题的四次样条解
19
作者 尹丽蓉 余爱晖 《杭州师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2011年第4期325-328,共4页
用四次样条方法获得一类奇异两点边值问题的数值解.证明这种方法是一阶收敛的.最后用数值例子证明这种方法.
关键词 四次样条方法 函数 奇异两点边值问题 收敛阶 导数
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求解二维扩散方程的一种高精度紧致差分格式
20
作者 尹治丹 陈建华 葛永斌 《四川师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2015年第3期365-370,共6页
扩散方程通常用来描述扩散现象中的物质密度的变化或者与扩散相类似的现象,针对二维扩散方程提出了一种高精度紧致差分格式,该格式基于四次样条函数对空间变量进行离散,对时间导数采用(2,2)Padé逼近,从而得到了时间和空间均为四阶... 扩散方程通常用来描述扩散现象中的物质密度的变化或者与扩散相类似的现象,针对二维扩散方程提出了一种高精度紧致差分格式,该格式基于四次样条函数对空间变量进行离散,对时间导数采用(2,2)Padé逼近,从而得到了时间和空间均为四阶精度的紧致差分格式.然后证明了该格式是无条件稳定的.最后通过数值实验,验证方法的精确性和稳定性. 展开更多
关键词 扩散方程 四次样条函数 PADÉ逼近 高精度紧致格式 无条件稳定
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