CN110815219B - 一种轨迹跟踪方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及自动控制领域，公开了一种轨迹跟踪方法、装置、电子设备及存储介质。本发明中，轨迹跟踪方法包括：获取跟踪目标的运动参数；其中，运动参数包括：运动距离、变速时间、最大速度；根据运动参数将跟踪过程分成多个跟踪阶段；为各跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线；按照各跟踪阶段的速度跟踪曲线对跟踪目标进行跟踪，通过将跟踪过程分成多个阶段，细化了跟踪过程，保证各跟踪阶段的速度类型单一；根据预先获取运动参数生成速度跟踪曲线，避免实时数据传输延迟导致跟踪不稳定；为各阶段分别生成速度跟踪曲线，保证了生成的速度跟踪曲线和跟踪目标速度曲线的吻合程度，进而能够快速实现与跟踪目标的速度同步，并保证跟踪速度的稳定。

Description

一种轨迹跟踪方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及自动控制领域，特别涉及一种轨迹跟踪方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

根据目标的运动进行同步运动是机器人控制的一个重要的部分。在不同的应用场合，被跟踪对象的运动特点不同，因此需要针对不同的应用设计不同的跟踪算法。跟踪功能的基本要求是跟踪过程中能够迅速对目标进行速度同步的跟踪、跟踪目标运动过程中能准确跟踪目标、保持速度稳定的对目标进行跟踪。跟踪算法设计的好坏会直接影响跟踪的过程中速度同步的反应速度、跟踪位置的准确性、跟踪速度的稳定性，通常在工业领域，要求跟踪过程的加速度连续，以避免对电机和机械等产生柔性冲击。点到点的之间的直线跟踪通常可以看作是T型速度类型的跟踪，常见的应用包括同步上下料，折弯中的同步上下退刀等，该类跟踪运动对跟踪过程中的速度稳定性、速度同步的反应速度有要求，现有技术通过获取跟踪过程的移动距离、跟踪过程的总时长，直接生成一条跟踪曲线，并按照生成的曲线进行轨迹跟踪，或者获取外部实时位置，根据实时位置和目标移动速度，进行跟踪。

发明人发现相关技术中至少存在如下问题：在进行轨迹跟踪的过程中，跟踪速度到达跟踪目标的速度需要的时间较长，同时跟踪过程中，由于速度曲线的特性，很容易发生跟踪速度超过跟踪目标最大速度的速度超调，并且跟踪过程会由于实时数据传输延迟导致的跟踪延时，从而出现速度不稳定的问题。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种轨迹跟踪方法、装置、电子设备及存储介质，使得进行点到点的直线跟踪的时候，能够较快的与跟踪目标速度同步，避免跟踪过程出现较大的速度超调，并且避免根据获取跟踪目标实时位置进行跟踪时的跟踪不稳定问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种轨迹跟踪方法，包括：获取跟踪目标的运动参数；其中，运动参数包括：运动距离、变速时间、最大速度；根据运动参数将跟踪过程分成多个跟踪阶段；为各跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线；按照各跟踪阶段的速度跟踪曲线对跟踪目标进行跟踪。

本发明的实施方式还提供了一种轨迹跟踪装置，包括：获取模块：用于获取跟踪目标的运动参数；分段模块：用于根据运动参数将跟踪过程分成多个跟踪阶段；控制模块：用于为各跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线；跟踪模块：用于按照各跟踪阶段的速度跟踪曲线对跟踪目标进行跟踪。

本发明的实施方式还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述轨迹跟踪方法。

本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述轨迹跟踪方法。

本发明实施方式相对于现有技术而言，在进行目标跟踪的时候，预先获取根据跟踪目标的运动参数，并根据获取到的运动参数对跟踪过程进行分段，并且为每一个跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线，按照各阶段的速度跟踪曲线进行目标跟踪，通过对跟踪过程进行分段并生成对应的跟踪曲线，将跟踪过程进行了细化，从而通过各阶段的速度跟踪曲线严格的限制了各跟踪阶段速度和时间的关系，进而降低了跟踪过程中的速度同步需要的时长，避免了由于跟踪过程中，速度同步过慢对跟踪性能的影响；同时按照各阶段的速度跟踪曲线跟踪，曲线特性对跟踪速度进行了准确的限制，避免了跟踪速度超出目标最大速度过多引起较大的速度超调；而直接根据预先获取的跟踪目标的运动参数生成跟踪曲线，避免了跟踪过程中获取实时数据进行跟踪时，由于数据传输延迟导致的跟踪延时，以及实时数据不准确导致跟踪速度不稳定带来的跟踪平稳性较差的问题。

另外，根据运动参数将跟踪过程分成多个跟踪阶段，包括：根据变速时间确定跟踪目标运动类型的变更时刻；根据变更时刻将跟踪过程分成多个跟踪阶段；其中，运动类型包括：加速运动、匀速运动、减速运动，根据跟踪目标运动状态的变更时刻对跟踪过程进行分段，保证了每个阶段的运动状态单一，进而保证了生成的速度跟踪曲线更贴近跟踪目标的速度曲线，提高跟踪的整体性能。

另外，根据跟踪参数为各跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线，包括：根据选取的曲线模型生成原始速度跟踪曲线；按照各原始速度跟踪曲线的约束条件对各原始速度跟踪曲线进行校正，确定各跟踪阶段对应的速度跟踪曲线；其中，各原始速度跟踪曲线的约束条件根据各跟踪阶段的跟踪参数确定，通过跟踪目标的运动参数和确定的原始速度跟踪曲线的约束条件对原始速度跟踪曲线进行校正，保证了能够准确的按照跟踪目标的运动参数限定生成的速度跟踪曲线的特性，确保了生成的速度跟踪曲线与跟踪目标的速度曲线的吻合程度，进而保证了按照速度跟踪曲线进行跟踪时的跟踪性能。

另外，按照各跟踪阶段的速度跟踪曲线对跟踪目标进行跟踪，包括：根据预设时间间隔将各跟踪阶段分成N段，其中，N为大于1的整数；计算当前预设时间间隔内待跟踪距离；按照待跟踪距离对跟踪目标进行跟踪。通过对各跟踪阶段进行分段的跟踪，进一步细化了跟踪过程，通过逐段跟踪实现了更加准确的跟踪，提高跟踪过程的性能。

另外，按照待跟踪距离对跟踪目标进行跟踪后，还包括：获取已跟踪时长；根据已跟踪时长确定当前跟踪阶段是否结束；若当前跟踪阶段已结束，则进行下一跟踪阶段，并按照新的速度跟踪曲线对跟踪目标进行跟踪；若当前跟踪阶段未结束，则进入下一预设时间间隔的待跟踪距离的计算，通过对跟踪时间的检测，准确的判断出当前所处的跟踪阶段是否结束，通过对跟踪阶段的判定，保证了跟踪时是按照正确的速度跟踪曲线进行跟踪，从而保证跟踪的准确性，并避免了由于跟踪曲线选取错误导致的跟踪错误，影响跟踪效果。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定。

图1是根据本发明第一实施方式中的一种轨迹跟踪方法的流程图；

图2是根据本发明第一实施方式中的速度跟踪速曲线示意图；

图3是根据本发明第二实施方式中的一种轨迹跟踪方法的流程图；

图4是根据本发明第二实施方式中的T型速度类型的速度曲线示意图；

图5是根据本发明第二实施方式中的一种轨迹跟踪方法中的加速度曲线示意图；

图6是根据本发明第二实施方式中的一种轨迹跟踪方法中的速度曲线示意图；

图7时根据本发明第二实施方式中的一种轨迹跟踪方法中的位置曲线示意图；

图8时根据本发明第三实施方式中的轨迹跟踪装置的结构示意图；

图9是根据本发明第四实施方式中的电子设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本发明的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本发明的第一实施方式涉及一种轨迹跟踪方法。在本实施方式中，进行目标跟踪时，包括，获取跟踪目标的运动参数；其中，运动参数包括：运动距离、变速时间、最大速度；根据运动参数将跟踪过程分成多个跟踪阶段；为各跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线；按照各跟踪阶段的速度跟踪曲线对跟踪目标进行跟踪，通过对直线跟踪过程进行分段，将跟踪过程进行了细化，通过为各跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线，保证了生成的速度跟踪曲线更加贴近跟踪目标的速度曲线，然后按照各阶段速度跟踪曲线进行跟踪，通过曲线的特性对跟踪过程的速度同步时间以及跟踪过程的速度进行了限制，保证了跟踪过程的同步性能，并且对速度的限制避免了跟踪过程中速度超调过大的问题，而直接根据预先获取的跟踪目标的运动参数离线生成跟踪曲线，避免了跟踪过程中需要获取实时数据导致的跟踪延时，以及由于实时数据不准确导致跟踪速度不稳定带来的跟踪平稳性较差的问题。

下面对本实施方式的轨迹跟踪方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

本实施方式中的一种轨迹跟踪方法的具体流程图如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤S1，获取跟踪目标的运动参数。

具体地说，在机器人或者具有跟踪功能的小车等对一个进行直线运动的跟踪目标进行跟踪的时候，预先获取跟踪目标整个运动过程中的运动参数，其中，运动参数包括：运动距离、变速时间、最大速度。

在一个例子中，机器手臂需要跟踪传送链条上的工件同步上升，传送链条的运动轨迹已提前完成规划，处理器读取传送链条上的工件的运动参数，获取到工件从A点直线上升到B点，其中，运动距离是40mm，升速时间、降速时间都是0.2s，最大速度200mm/s。

步骤S2，根据运动参数将跟踪过程分成多个跟踪阶段。

具体地说，在获取到跟踪目标的运动参数后，根据跟踪目标的运动参数确定跟踪目标整个运动过程中包含的运动类型，并根据跟踪目标的运动参数确定跟踪目标运动类型发生变更的时刻，按照跟踪目标运动类型的变更时刻，将跟踪过程分成多个阶段，其中，运动类型包括：加速运动、匀速运动、减速运动。

在一个例子中，目标工件的运动距离是40mm，变速时间都是0.2s，最大速度是200mm/s，则，目标工件是先加速运动，然后直接进行减速运动的，因此借鉴于B样条规划控制点的思想，根据目标工件从加速运动状态转换为减速运动状态的时刻，在动态坐标系中添加1个新增控制点，将跟踪过程分成两个阶段：加速阶段、减速阶段。

在实际应用中，根据跟踪目标运动过程包含的运动类型进行跟踪阶段的划分，跟踪目标具体包含的运动类型是由跟踪目标的运动参数确定，对于运动类型的划分，本实施方式不做限制。

步骤S3，为各跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线。

具体地说，在根据跟踪目标的运动参数将跟踪过程分成多个跟踪阶段后，根据跟踪目标的运动参数计算各跟踪阶段的跟踪参数，并根据各跟踪阶段的跟踪参数，为各跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线。

在一个例子中，跟踪目标速度类型为T型时，根据跟踪目标的运动参数得到跟踪参数后，按照本实施方式和现有技术分别生成的跟踪曲线的示意图如图2所示，其中，曲线1是跟踪目标的速度曲线，曲线2是按照本实施方式中的方法生成的速度跟踪曲线，曲线3是根据现有技术的方法生成的速度跟踪曲线。

步骤S4，按照各跟踪阶段的速度跟踪曲线对跟踪目标进行跟踪。

具体地说，在为各跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线后，对跟踪目标进行跟踪的过程中，确定当前所处的跟踪阶段，并按照当前跟踪阶段对应的速度跟踪曲线对跟踪目标进行跟踪。

由此，本实施方式提供了一种轨迹跟踪方法，在对进行直线运动的跟踪目标进行跟踪的时候，通过预先获取跟踪目标的运动参数，并根据跟踪目标参数对跟踪过程分成多个跟踪阶段，从而细化了跟踪的过程，保证各跟踪阶段跟踪目标的运动类型单一；然后根据获取到的运动参数计算各跟踪阶段的跟踪参数并生成对应的跟踪曲线，通过预先获取的跟踪目标参数进行跟踪参数的计算，并按照跟踪参数生成对应的速度跟踪曲线，保证了生成的速度跟踪曲线更加贴近跟踪目标的速度曲线，按照各跟踪阶段的速度跟踪曲线进行跟踪时，跟踪速度和跟踪目标的速度更加吻合，从而提高了跟踪过程中速度同步的性能和跟踪的稳定性，并且避免了实时数据传输延时导致跟踪不稳定的问题，极大地提高了跟踪性能。

本发明的第二实施方式涉及一种轨迹跟踪方法。第二实施方式与第一实施方式大致相同，在本实施方式中，通过跟踪目标的运动参数计算出跟踪参数后，根据跟踪参数确定速度跟踪曲线的约束条件，从而生成更加贴近跟踪目标速度曲线的跟踪曲线，通过在各跟踪阶段再进行分段的跟踪，并定期对当前跟踪阶段进行校验，保证了跟踪过程的跟踪准确性和稳定性，进而保证整个跟踪过程的跟踪性能。在实际应用中，跟踪目标的运动过程的速度曲线类型有多种，在此就不一一赘述，在本实施方式中以跟踪目标的速度曲线为T型速度曲线为例进行说明。

本实施方式中的一种轨迹跟踪方法的具体流程图如图3所示，具体包括以下步骤：

步骤S1，获取跟踪目标的运动参数。

步骤S2，根据运动参数将跟踪过程分成多个跟踪阶段。

本实施方式中，步骤S1、步骤S2和第一实施方式中的步骤S1、步骤S2相似，在此就不再赘述。

步骤S3，为各跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线，步骤S3具体包括步骤S31和步骤S32。

步骤S31，根据跟踪目标的运动参数确定各跟踪阶段的跟踪参数。

具体地说，在对跟踪过程进行分段后，根据跟踪目标的运动参数，计算各跟踪阶段的跟踪参数。

在一个例子中，机器人需要跟踪运输货物的小车进行同步的运动，目标小车的运动已经提前规划完毕，此时，处理器直接读取目标小车整个运动过程的运动参数，获取到小车在A点到B点之间进行直线运动，其中，A、B之间的距离是Sm＝85mm，小车的升速、降速时间Tacc＝0.2s，最大速度Vm＝130mm/s，根据小车从加速运动状态变更为匀速运动状态的时刻和小车从匀速运动状态变更为减速运动状态的时刻，在动态坐标系跟踪中添加两个新增控制点，从而将跟踪过程的跟踪曲线变成一个加速度连续的类T型规划，将跟踪过程分成三个阶段：加速跟踪阶段、匀速跟踪阶段、减速跟踪阶段，其中，T型速度类型的速度曲线如图4所示。然后按照如下公式计算各跟踪阶段的跟踪参数，其中，跟踪过程中，当前跟踪距离Sc，当前跟踪时间Tc，当前跟踪速度Vc：

跟踪总时长：

加速跟踪阶段：

期望跟踪距离：Se＝0.5·Vm·Tacc

期望跟踪时长：Te＝Tacc

期望跟踪速度：Ve＝Vm

匀速跟踪阶段：

期望跟踪时长：Te＝Tall-2·Tacc

减速跟踪阶段：

期望跟踪距离：Se＝Sm-Sc

期望跟踪时长：Te＝Tall-Tc

期望跟踪速度：Ve＝0

其中，减速跟踪阶段跟踪参数计算公式中，Sc表示在进入减速跟踪阶段时已跟踪的距离，Tc表示进入减速跟踪阶段时已跟踪的时长。

根据跟踪目标的运动参数和各跟踪阶段跟踪参数的计算公式可以得出，跟踪过程的总时长是0.853s，加速跟踪阶段跟踪时间是0.2s，加速跟踪阶段结束时的速度是130mm/s，加速跟踪阶段的跟踪距离是13mm，匀速跟踪阶段期望跟踪时长为0.453s，减速跟踪阶段的跟踪距离为13mm，跟踪时长为0.2s，减速跟踪阶段结束时的速度为0。

步骤S32，根据原始速度跟踪曲线的约束条件确定各跟踪阶段的速度跟踪曲线。

具体地说，为各跟踪阶段根据选取的曲线模型生成原始速度跟踪曲线；按照各原始速度跟踪曲线的约束条件对各原始速度跟踪曲线进行校正，确定各跟踪阶段对应的速度跟踪曲线；其中，各原始速度跟踪曲线的约束条件根据各跟踪阶段的跟踪参数确定。

在一个例子中，为加速跟踪阶段生成速度跟踪曲线时，先通过随机选取或者用户指定的方式选取一个曲线模型，例如，选取多项式曲线模型作为加速跟踪阶段的曲线模型，则生成的原始速度跟踪曲线的表达式如下：

V(t)＝k1+k2·t+k3·t²+k4·t³，其中，k1、k2、k3、k4为待定系数；

根据原始速度跟踪曲线的表达式，位移表达式为：

加速度的表达式为：

a(t)＝k₂+2·k₃·t+3·k₄·t²

在保证加速度连续的基础上，加速阶段速度跟踪曲线的约束条件为：

V(0)＝0

V(T)＝Ve

a(T)＝0

将上述的四个约束条件和根据步骤S31中计算得到的加速跟踪阶段的跟踪参数分别带入到对应的表达式中，则可以得到如下方程：

k1＝0

k1+k2·0.2+k3·0.2²+k4·0.2³＝130

k₂+2·k₃·0.2+3·k₄·0.2²＝0

根据对方程的求解，可以得出k1-k4的值，从而根据约束条件和跟踪参数准确获取到加速跟踪阶段的速度跟踪曲线，匀速跟踪阶段和减速跟踪阶段也通过跟踪参数确定曲线的约束条件，并获得对应的速度跟踪曲线，获取方式和加速跟踪阶段速度跟踪曲线获取的方式类似，在此就不再一一赘述。根据本实施方式生成的跟踪曲线中，加速度曲线示意图如图5所示，速度曲线示意图如图6所示，位置曲线示意图如图7所示。

在实际应用中，生成原始速度跟踪曲线的模型包括：三角函数曲线模型、多项式曲线模型、B样条曲线模型等，生成速度跟踪曲线时可以根据实际情况进行选择，本实施方式对曲线模型的选用不做限制。

步骤S4，按照各跟踪阶段的速度跟踪曲线对跟踪目标进行跟踪，步骤S4具体包括步骤S41、步骤S42、步骤S43、步骤S44。

步骤S41，获取已跟踪时长，确定当前跟踪阶段。

具体地说，在按照待跟踪距离对跟踪目标进行跟踪后，获取已跟踪时长，根据已跟踪时长和各阶段期望跟踪时长的关系，确定当前所处的跟踪阶段。

步骤S42，计算待跟踪距离并进行跟踪。

具体地说，在确定当前所处的跟踪阶段后，根据预设时间间隔将各跟踪阶段分成N段，其中，N为大于1的整数，计算当前预设时间间隔内待跟踪距离，按照待跟踪距离对跟踪目标进行跟踪。

在一个例子中，预设时间间隔为0.01s，获取到的跟踪时长为0.1s，加速跟踪阶段的期望跟踪时长为0.2s，当前处于加速跟踪阶段，此时，进行一段跟踪曲线的插补点计算，即将跟踪时长加上预设时间间隔的时长后，带入到计算得到的加速跟踪阶段的位移表达式中，获取到0.11s时需要到达的位置，根据计算的结果，确定待跟踪距离，向跟踪时长为0.11s时需要到达的位置进行移动，从而对跟踪目标进行跟踪。

在实际应用中，可以根据实际情况或需要设置预设时间间隔，对于预设时间间隔的设置，本实施方式不做限制。

步骤S43，判断当前跟踪阶段是否结束，若当前跟踪阶段结束，则进入步骤S44，若当前跟踪阶段未结束，则回到步骤S42。

具体地说，在进行一段跟踪后，对当前跟踪阶段是否结束进行校验，通过已跟踪时长和计算得到的各跟踪阶段的期望跟踪时长的关系或跟踪速度和各跟踪阶段的期望跟踪速度的关系确定当前跟踪阶段是否结束。

在一个例子中，当前跟踪阶段是加速跟踪阶段，则检测已跟踪时长是否大于加速跟踪阶段的期望跟踪时长，若已跟踪时长不小于加速跟踪阶段的期望跟踪时长，则当前跟踪阶段结束，进入步骤S44，若已跟踪时长小于加速跟踪阶段的期望跟踪时长，则当前跟踪阶段未结束，进入步骤S43；类似的，若当前跟踪阶段为匀速跟踪阶段，则检测已跟踪时长是否小于匀速跟踪时长加上加速跟踪阶段的期望跟踪时长。在减速跟踪阶段，也就是说即将退出对跟踪目标的跟踪，可以检测当前跟踪速度Vc是否接近0，若当前跟踪速度Vc接近0，则减速跟踪阶段结束；或者检测已跟踪时长是否小于跟踪总时长，若已跟踪时长小于跟踪总时长，则进入步骤S43，若已跟踪时长不小于跟踪总时长，则减速跟踪阶段结束，进入步骤S44。

步骤S44，进入下一个跟踪步骤。

具体地说，在当前跟踪阶段结束后，进入下一跟踪阶段，按照新的速度跟踪曲线进行跟踪，或者，整个跟踪过程结束，退出对跟踪目标的跟踪。

由此，本实施方式提供了一种轨迹跟踪方法，在对跟踪目标进行直线跟踪的时候，根据跟踪参数和约束条件对速度跟踪曲线进行限定，使得生成的各阶段的速度跟踪曲线都尽可能贴近跟踪目标的速度曲线，从而在跟踪过程中能够快速实现与跟踪目标的速度同步，并且保证跟踪速度的稳定；通过在一个预设时间间隔的跟踪后，对跟踪阶段进行校验，在当前跟踪阶段结束后，自动切换到下一跟踪阶段的跟踪，保证了能够按照正确的速度跟踪曲线进行跟踪，提高了跟踪的准确性。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第三实施方式涉及一种轨迹跟踪装置，如图8所示，包括：

获取模块801：用于获取跟踪目标的运动参数。

具体地说，在确定跟踪目标后，获取模块801读取跟踪目标运动过程的运动参数，其中，运动参数包括：运动距离、变速时间、最大速度。

分段模块802：用于根据运动参数将跟踪过程分成多个跟踪阶段。

具体地说，获取到跟踪目标的运动参数后，分段模块802根据变速时间确定跟踪目标运动类型的变更时刻；根据跟踪目标运动类型的变更时刻将跟踪过程分成多个跟踪阶段；其中，运动类型包括：加速运动、匀速运动、减速运动。

控制模块803：用于为各跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线。

具体地说，控制模块803根据运动参数计算各跟踪阶段的跟踪参数；根据跟踪参数为各跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线。

在一个例子中，控制模块803根据选取的曲线模型生成原始速度跟踪曲线；按照各原始速度跟踪曲线的约束条件对原始速度跟踪曲线进行校正，确定各跟踪阶段对应的速度跟踪曲线；其中，各原始速度跟踪曲线的约束条件根据各跟踪阶段的跟踪参数确定。

跟踪模块804：用于按照各跟踪阶段的速度跟踪曲线对跟踪目标进行跟踪。

具体地说，跟踪模块804根据当前所处的跟踪阶段，按照对应的速度跟踪曲线对跟踪目标进行跟踪。

在一个例子中，跟踪模块804根据预设时间间隔将各跟踪阶段分成N段，其中，N为大于1的整数；计算当前预设时间间隔内待跟踪距离；按照待跟踪距离对跟踪目标进行跟踪。

在一个例子中，跟踪模块804按照各跟踪阶段的速度跟踪曲线对跟踪目标进行跟踪后，还包括：获取已跟踪时长；根据已跟踪时长确定当前跟踪阶段是否结束；若当前跟踪阶段已结束，则进行下一跟踪阶段，并按照新的速度跟踪曲线对跟踪目标进行跟踪；若当前跟踪阶段未结束，则进入下一预设时间间隔的待跟踪距离的计算。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本发明第四实施方式涉及一种电子设备，如图9所示，包括至少一个处理器；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行如上述的轨迹跟踪方法。

其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。

处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。

本发明第五实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。

即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种轨迹跟踪方法，其特征在于，包括：

获取跟踪目标的运动参数；其中，所述运动参数包括：运动距离、变速时间、最大速度；

根据所述运动参数将跟踪过程分成多个跟踪阶段；

为各所述跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线；

按照各所述跟踪阶段的所述速度跟踪曲线对所述跟踪目标进行跟踪；

其中，所述按照各所述跟踪阶段的所述速度跟踪曲线对所述跟踪目标进行跟踪，包括：

根据预设时间间隔将各所述跟踪阶段分成N段，其中，N为大于1的整数；

计算当前所述预设时间间隔内待跟踪距离；

按照所述待跟踪距离对所述跟踪目标进行跟踪。

2.根据权利要求1所述的轨迹跟踪方法，其特征在于，所述根据所述运动参数将跟踪过程分成多个跟踪阶段，包括：

根据所述变速时间确定所述跟踪目标运动类型的变更时刻；

根据所述跟踪目标运动类型的变更时刻将所述跟踪过程分成多个跟踪阶段；

其中，所述运动类型包括：加速运动、匀速运动、减速运动。

3.根据权利要求1所述的轨迹跟踪方法，其特征在于，所述为各所述跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线，包括：

根据所述运动参数计算各所述跟踪阶段的跟踪参数；

根据所述跟踪参数为各所述跟踪阶段生成对应的所述速度跟踪曲线。

4.根据权利要求3所述的轨迹跟踪方法，其特征在于，所述根据所述跟踪参数为各所述跟踪阶段生成对应的所述速度跟踪曲线，包括：

根据选取的曲线模型生成原始速度跟踪曲线；

按照各所述原始速度跟踪曲线的约束条件对各所述原始速度跟踪曲线进行校正，确定各所述跟踪阶段对应的所述速度跟踪曲线；

其中，各所述原始速度跟踪曲线的约束条件根据各所述跟踪阶段的跟踪参数确定。

5.根据权利要求4所述的轨迹跟踪方法，其特征在于，所述曲线模型，包括：

三角函数曲线模型、多项式曲线模型、B样条曲线模型。

6.根据权利要求1所述的轨迹跟踪方法，其特征在于，在所述按照所述待跟踪距离对所述跟踪目标进行跟踪后，还包括：

获取已跟踪时长；

根据所述已跟踪时长确定当前跟踪阶段是否结束；

若所述当前跟踪阶段已结束，则进行下一跟踪阶段，并按照新的速度跟踪曲线对所述跟踪目标进行跟踪；

若所述当前跟踪阶段未结束，则进入下一预设时间间隔的所述待跟踪距离的计算。

7.一种轨迹跟踪装置，其特征在于，包括：

获取模块：用于获取跟踪目标的运动参数；

分段模块：用于根据所述运动参数将跟踪过程分成多个跟踪阶段；

控制模块：用于为各所述跟踪阶段生成对应的速度跟踪曲线；

跟踪模块：用于按照各所述跟踪阶段的所述速度跟踪曲线对所述跟踪目标进行跟踪；

其中，所述按照各所述跟踪阶段的所述速度跟踪曲线对所述跟踪目标进行跟踪，包括：

根据预设时间间隔将各所述跟踪阶段分成N段，其中，N为大于1的整数；

计算当前所述预设时间间隔内待跟踪距离；

按照所述待跟踪距离对所述跟踪目标进行跟踪。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至6中任一项所述的轨迹跟踪方法。

9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述轨迹跟踪方法。

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