[发明专利]一种样条曲线定位方法、以及存储介质

权利要求书

1.一种样条曲线定位方法，其特征在于，包括：

获取型值点数组S[j]；

根据所述型值点数组S[j]得到节点矢量数组u[m]，具体包括：计算所述型值点数组S[j]中各个元素按顺序连接之后的样条曲线的总弦长；所述节点矢量数组u[m]中的元素m与所述型值点数组S[j]中元素j的关系为：m＝j+8；为了使最终拟合出来的样条曲线的曲线开始点与第一个节点矢量重合，需将u[m]中的U[0]至U[j]设定值为0；从j+1个节点开始计算节点矢量值，通过迭代算法逐个计算出所有的节点矢量值数组u[m]；所述迭代算法是指：当前节点矢量值＝上一个节点矢量值+当前段弦长/总弦长；为了使最终拟合出来的样条曲线的结束点与最后一个节点矢量重合，设定所述节点矢量值数组u[m]中的U[m-j]至U[m]的值均为1，至此节点矢量计算完毕；

根据所述型值点数组S[j]和所述节点矢量数组u[m]得到控制点数组P[n]，具体包括：根据节点矢量数组u[m]，计算各个节点对应的三对角矩阵中的α、β和ɡ；根据节点矢量的重复度，相应修改对应的三对角矩阵；根据三对角矩阵参数α、β和ɡ；计算出控制点中的P矢量、Q矢量和Z矢量；根据P矢量、Q矢量和Z矢量计算出样条曲线的控制点数组P[n]，具体过程如下：确定最后一个控制点的值为：P[m].x＝ZX[m]；P[m].y＝ZY[m]；将控制点P[m]带入下列算法：P[i].x＝(ZX[i]-Q[i]*P[i+1].x)；P[i].y＝(ZY[i]-Q[i]*P[i+1].y)，得出P[m-1]，进而递推得出控制点数组P[m]，所述P矢量、Q矢量和Z矢量分别指相应节点矢量空间坐标中X、Y和Z的各个方向的矢量分量；Z矢量分为ZX和/或ZY；

根据所述节点矢量数组u[m]和所述控制点数组P[n]得到样条曲线C[u]；

根据所述样条曲线C[u]得到拟合多段线L[n]；

根据所述拟合多段线L[n]进行速度规划；

其中Q[i]指的是控制点P[m]的Q矢量值，U[j]指的是节点矢量数组u[m]在j点的值。

2.根据权利要求1所述的样条曲线定位方法，其特征在于，所述型值点数组S[j]中元素j＝3。

3.根据权利要求1所述的样条曲线定位方法，其特征在于，所述节点矢量数组u[m]和所述控制点数组P[n]得到样条曲线C[u]，具体算法为：

其中，P_i为预设的控制点；

为样条曲线的基函数。

4.根据权利要求3所述的样条曲线定位方法，其特征在于，根据所述样条曲线C[u]得到拟合多段线L[n]，具体换算方式包括：

所述拟合多段线L[n]是在确定拟合精度的情况下，使用多条的直线线段重叠所述样条曲线C[u]的图像；

在保证在预设精度的情况下，通过预设的两个矢量点在X轴和Y轴的坐标拟定当前两点的直线线段L。

5.根据权利要求1所述的样条曲线定位方法，其特征在于，根据所述拟合多段线L[n]进行速度规划包括：对所述拟合多段线L[n]进行加速段，恒速段和减速段的规划；

对所述拟合多段线L[n]进行加速段，恒速段和减速段的规划包括：

以拟合多段线L[n]、预设的速度V和预设的加速度A为输入的规划参数；

计算出拟合多段线L[n]的总长度AL和加速距SL；

计算出拟合多段线L[n]到的预设线段的距离为TL，n＝0。

6.根据权利要求5所述的样条曲线定位方法，其特征在于，对所述拟合多段线L[n]进行加速段，恒速段和减速段的规划还包括：当TLSL则为加速段，计算速度为TL/AL*V；

当TLSL且比较TL(AL-SL)，则为减速段，计算速度为(AL-TL)/SL*V；

当TLSL为恒速段，计算速度为V。

7.一种存储介质，其特征在于，该存储介质中存储有指令，该指令被处理器执行时使得所述处理器执行根据权利要求1至6中任意一项权利要求所述的用于样条曲线定位方法；

所述存储介质用于根据所述型值点数组S[j]得到节点矢量数组u[m]，进而得到控制点数组P[n]；再通过所述控制点数组P[n]得到样条曲线C[u]；根据所述样条曲线C[u]得到拟合多段线L[n]，同时对所述拟合多段线L[n]进行速度规划。