首页 理论教育 圆弧拟合方法及参数方程分析

圆弧拟合方法及参数方程分析

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:圆弧拟合是最常用的曲线拟合的方法,也是最容易生成实用的方法。已知条件为:圆的起始点坐标为A1,设圆心坐标为,因此圆弧的方程可写为:如图7-8所示方程可改写为参数形式为:图7-8圆弧曲线拟合所以在曲线上任意一点处的切线斜率为:圆弧与第一段直线在A1点相切,所以必须满足-cot=k1,得到t1=arccot(-k1)。代入圆弧的参数方程可得条件:再结合曲率半径为R,求出xo、yo。圆弧的曲率半径应考虑通过性问题中的最大曲率情况,满足的条件。

圆弧拟合方法及参数方程分析

圆弧拟合是最常用的曲线拟合的方法,也是最容易生成实用的方法。圆的方程形式简单,而且曲率保持恒定的特性使其设计起来很容易。

已知条件为:圆的起始点坐标为A1(x1,y1),设圆心坐标为(xo,yo),因此圆弧的方程可写为:

如图7-8所示方程可改写为参数形式为:

图7-8 圆弧曲线拟合

所以在曲线上任意一点处的切线斜率为:

圆弧与第一段直线在A1点相切,所以必须满足-cot(t1)=k1,得到t1=arccot(-k1)。代入圆弧的参数方程可得条件:(www.xing528.com)

再结合曲率半径为R,求出xo、yo

根据出弯时要求的切线斜率k2,满足-cot(t2)=k2,可得t2=arccot(-k2)可确定B1点的坐标(xo+R cos t2,yo+R sin t2),出弯后由斜率k2的直线连接。

式中,斜率k1、点A1(x1,y1)都是已知条件,唯一需要确定的参数就是圆弧半径。圆弧的半径的大小决定了设计曲线的长短、形状,所以需选取一个合适的值。圆弧的曲率半径应考虑通过性问题中的最大曲率情况,满足的条件。同时根据机器人的几何参数约束,在通过圆弧的过程中,圆心O(xo,yo)与障碍物C(xc,yc)的交点C1(xc1,yc1)是距离障碍物最近的点。满足

代入前述式子可得:

所以圆弧半径需满足的两个条件为:

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈