[发明专利]一种AGV轨迹线的求值方法、存储设备和电子设备

说明书

一种AGV轨迹线的求值方法，包括如下步骤：(1)随机选取至少4个控制点得出其坐标值，以及选取一样条曲线方程F3；(2)通过垂点方程F5求导所述的4个控制点到所述样条曲线F3的垂点，获得一元四次方程F4；(3)对方程F4进行求解，获得a、b、c、d4个值；(4)将获得的4个值代入方程F5中，得到方程F5的各个峰值；(5)根据各个峰值的情况，将X轴分成5个区间；(6)选取所述5个区间内具有正负值的区间，采用二分法进行计算，得出最终值。与现有技术相比，本发明通过样条曲线结合一元五次方程和一元四次方程进行求导的方式，快速确定了存在值的区间，也确定了值的数量，快速地明确值所在的范围，节约了计算时间，提高了计算效率。

技术领域

本发明涉及物流机器人控制领域，尤其是一种AGV轨迹线的求值方法、存储设备和电子设备。

背景技术

在物流机器人(AGV)控制领域中，路径的轨迹线是必不可少的移动方式，其中轨迹线是通过样条曲线作进一步优化求导出来的，根据样条曲线而拟制出来的轨迹线可以让车更加流畅地带着货物进行转弯动作，因此样条曲线是十分重要的。

在AGV仿真运行的时候，需要根据样条曲线和AGV所在位置的垂点，控制虚拟AGV的移动和调整虚拟AGV的方向。计算某点到样条曲线的垂点的公式为一元五次方程，目前没有直接求值的方法，普遍是通过牛顿法进行计算，即先设定一个x值，然后根据该x值求得y值和斜率，跟着斜率以及y值的大小，然后逐渐往与X轴交点计算，最终得到垂点。参见图1，如果点到样条曲线的垂点的一元五次方程出现图1的情况，而且选取的任意点刚好是B点，继续采取现有的方法是无法得出Y＝0的最小值的，在此种情况下系统会进入死循环或者消耗过长的计算时间方可得到需要的解值，因此有必要对现有的求值方法进行优化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种AGV轨迹线的求值方法。

为了达到上述目的，本发明的第一个目的是提供：

一种AGV轨迹线的求值方法，包括如下步骤：

(1)随机选取至少4个控制点得出其坐标值，以及选取一样条曲线方程F3；

(2)通过垂点方程F5求导所述的4个控制点到所述样条曲线F3的垂点，获得一元四次方程F4；

(3)对方程F4进行求解，获得a、b、c、d4个值；

(4)将获得的4个值代入方程F5中，得到方程F5的各个峰值；

(5)根据各个峰值的情况，将X轴分成5个区间；

(6)选取所述5个区间内具有正负值的区间，采用二分法进行计算，得出最终值。

优选的，所述样条曲线方程为3次B样条曲线，具体的样条曲线为：

x＝(a[2]+alpha*(a[1]+alpha*a[0]))*alpha+a[3]

y＝(b[2]+alpha*(b[1]+alpha*b[0]))*alpha+b[3]

a[0]＝(-P1.x+3*P2.x-3*P3.x+P4.x)/6.0；

a[1]＝(3*P1.x-6*P2.x+3*P3.x)/6.0；

a[2]＝(-3*P1.x+3*P3.x)/6.0；

a[3]＝(P1.x+4*P2.x+P3.x)/6.0；

b[0]＝(-P1.y+3*P2.y-3*P3.y+P4.y)/6.0；

b[1]＝(3*P1.y-6*P2.y+3*P3.y)/6.0；

b[2]＝(-3*P1.y+3*P3.y)/6.0；