轨迹生成方法、轨迹生成装置和无人机制造方法及图纸

一种轨迹生成方法，包括：确定起点和终点(S1)；根据所述起点和所述终点构建所述起点和所述终点的约束条件组(S2)；根据所述约束条件组生成物体的运动轨迹，其中，所述运动轨迹的曲率连续(S3)。根据该方法，通过生成曲率连续的运动轨迹，当物体沿着运动轨迹运动时，加速度可以保持不变，或者可以连续变化，从而保证加速度不会发生突变。据此，可以使得物体在改变加速度时，物体中提供动力的结构无需在短时间内大幅改变工作状态，从而避免物体在运动过程中发生抖动，保证物体稳定地运动。

Trajectory generation method, trajectory generation device and UAV

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轨迹生成方法、轨迹生成装置和无人机
本公开涉及无人机领域，尤其涉及轨迹生成方法，轨迹生成装置和无人机。
技术介绍
为了引导无人机自主飞行，需要根据接收到的航点，按照特定的算法来生成通过这些航点的轨迹，进而按照生成的轨迹引导无人机自主飞行。相关技术中一般是采用贝塞尔(Bezier)曲线来生成轨迹，其中，一阶贝塞尔曲线需要两个控制点，可以用来描述直线，用于作为直线轨迹的生成方法，二阶贝塞尔曲线需要三个控制点，可以用来描述曲线，用于作为无人机曲线轨迹的方法。相关技术主要采用一阶贝塞尔曲线和二阶贝塞尔曲线相结合来生成包含直线和曲线的轨迹。但是根据相关技术中生成轨迹的方法，在曲线和直线的连接处，曲率会发生突变，这会导致无人机按照生成的轨迹飞行到曲线和直线的连接处时加速度发生突变，而为了短时间内大幅改变加速度，需要无人机中提供动力的结构在短时间内大幅改变工作状态，从而导致无人机发生抖动，影响无人机飞行的稳定性。
技术实现思路
本公开提供轨迹生成方法，轨迹生成装置和无人机，以克服相关技术中的技术问题。根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨迹生成方法，其特征在于，包括：/n确定起点和终点；/n根据所述起点和所述终点构建所述起点和所述终点的约束条件组；/n根据所述约束条件组生成物体的运动轨迹，其中，所述运动轨迹的曲率连续。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种轨迹生成方法，其特征在于，包括：
确定起点和终点；
根据所述起点和所述终点构建所述起点和所述终点的约束条件组；
根据所述约束条件组生成物体的运动轨迹，其中，所述运动轨迹的曲率连续。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述起点和所述终点的约束条件组包括：
获取所述物体在所述起点的第一位置和所述终点的第二位置，预测所述物体从所述起点到所述终点的途经时间，预测在所述起点的第一速度和在所述终点的第二速度，预测在所述起点的第一加速度和在所述终点的第二加速度；
根据所述途经时间、所述起点的第一位置、所述终点的第二位置、所述第一速度、所述第二速度、所述第一加速度、和所述第二加速度构建所述约束条件组。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述约束条件组为关于时间的多项式的约束条件组，其中，所述多项式的最高次幂为大于或等于5的奇数；其中，所述根据所述约束条件组生成物体的运动轨迹包括：
根据所述约束条件组确定所述多项式；
根据所述多项式生成所述运动轨迹。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预测所述物体从所述起点到所述终点的途经时间包括：
根据所述第一位置、所述第二位置和预设速度值预测所述物体从所述起点到所述终点的途经时间。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预设速度为预设单位速度，所述根据所述第一位置、所述第二位置和预设速度值预测所述物体从所述起点到所述终点的途经时间包括：
根据所述第一位置到所述第二位置的距离和预设速度值预测所述物体从所述起点到所述终点的途经时间。


6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述预设速度值为预设单位速度值。


7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若航点中不包含位于从所述起点到所述终点的直线段以外的中间点，所述预测在所述起点的第一速度和在所述终点的第二速度包括：
根据所述第二位置和所述第一位置的矢量差预测所述第一速度的方向和所述第二速度的方向。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预测在所述起点的第一加速度和在所述终点的第二加速度包括：
预测所述第一加速度和所述第二加速度等于0。


9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若航点中包含至少一个位于从所述起点到所述终点的直线段以外的中间点，所述预测在所述起点的第一速度和在所述终点的第二速度包括：
根据所述起点、所述中间点和所述终点所在的拟合曲线上通过所述起点的切线预测所述第一速度的方向，根据所述拟合曲线上通过所述终点的切线预测所述第二速度的方向。


10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述预测在所述起点的第一加速度和在所述终点的第二加速度包括：
根据所述第一速度和所述拟合曲线在所述起点的第一曲率预测所述第一加速度，根据所述第二速度和所述拟合曲线在所述终点的第二曲率预测所述第二加速度。


11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，若航点中包含一个位于从所述起点到所述终点的直线段以外的中间点，所述拟合曲线为经过所述起点、所述中间点和所述终点的外接圆。


12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，若航点中包含至少两个位于从所述起点到所述终点的直线段以外的中间点，所述拟合曲线包括：
通过所述起点和至少两个所述中间点中到所述起点最近的两个中间点的第一外接圆，以及通过所述终点和至少两个所述中间点中到所述终点最近的两个中间点的第二外接圆。


13.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若航点中包含至少一个位于从所述起点到所述终点的直线段以外的中间点，所述预测在所述起点的第一速度和在所述终点的第二速度包括：
在所述航点中的确定物体连续经过的第一对航点和第二对航点；
根据所述第一对航点中两个航点的矢量差，预测所述第一速度的方向，根据所述第二对航点中两个航点的矢量差，预测所述第二速度的方向。


14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一对航点中包含所述起点，和/或所述第二对航点中包含所述终点。


15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述预测在所述起点的第一加速度和在所述终点的第二加速度包括：
预测所述第一加速度和所述第二加速度等于0。


16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在将所述终点作为...

【专利技术属性】
技术研发人员：于云，贾向华，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44