CN115826500A - 轨迹平滑方法、电子设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种轨迹平滑方法、电子设备及可读存储介质，应用于工业设备技术领域，所述轨迹平滑方法包括：获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹；根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标；根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型；根据所述曲线模型，分别对所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹进行平滑处理，得到目标运动轨迹。本申请解决了工业设备的控制效率低的技术问题。

Description

轨迹平滑方法、电子设备及可读存储介质

技术领域

本申请涉及工业设备技术领域，尤其涉及一种轨迹平滑方法、电子设备及可读存储介质。

背景技术

随着科技的高速发展，工业设备的控制技术也发展地越来越成熟，目前，通常控制工业设备以固定的运动轨迹运行，而工业设备的运动轨迹通常为多段拼接，且运动轨迹不是一成不变的，可能出现运动轨迹的段与段之间不连续的情况，如仍控制工业设备以原先的运动轨迹运行，工业设备会在运动轨迹中不连续的部分出现停顿，从而导致工业设备的控制效率低。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种轨迹平滑方法、电子设备及可读存储介质，旨在解决现有技术中工业设备的控制效率低的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种轨迹平滑方法，应用于轨迹平滑设备，所述轨迹平滑方法包括：

获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹；

根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；

根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标；

根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型；

根据所述曲线模型，分别对所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹进行平滑处理，得到目标运动轨迹。

为实现上述目的，本申请还提供一种轨迹平滑装置，所述轨迹平滑装置应用于轨迹平滑设备，所述轨迹平滑装置包括：

获取模块，用于获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹；

第一构建模块，用于根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；

定位模块，用于根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标；

第二构建模块，用于根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型；

平滑模块，用于根据所述曲线模型，分别对所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹进行平滑处理，得到目标运动轨迹。

本申请还提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的所述轨迹平滑方法的程序，所述轨迹平滑方法的程序被处理器执行时可实现如上述的轨迹平滑方法的步骤。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有实现轨迹平滑方法的程序，所述轨迹平滑方法的程序被处理器执行时实现如上述的轨迹平滑方法的步骤。

本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的轨迹平滑方法的步骤。

本申请提供了一种轨迹平滑方法、电子设备及可读存储介质，相比于控制工业设备以固定的运动轨迹运行，本申请通过获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹；根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标；根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型；根据所述曲线模型，分别对所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹进行平滑处理，得到目标运动轨迹，通过对各运动轨迹进行轨迹平滑，实现了目标运动轨迹的平滑性和连续性，避免了在工业设备的运动轨迹通常为多段拼接，且运动轨迹不是一成不变的，可能出现运动轨迹段与段之间不连续的情况，如仍控制工业设备以原先的运动轨迹运行，工业设备会在运动轨迹中不连续的部分出现停顿的技术缺陷，从而提高了工业设备的控制效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请轨迹平滑方法第一实施例的流程示意图；

图2为本申请轨迹平滑方法中当第一运动轨迹和第二运动轨迹为圆弧时的具体场景示例图；

图3为本申请轨迹平滑方法中当第一运动轨迹为圆弧，第二运动轨迹为直线时的具体场景示例图；

图4为本申请实施例中轨迹平滑方法涉及的硬件运行环境的设备结构示意图。

本申请目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本申请保护的范围。

实施例一

本申请实施例提供一种轨迹平滑方法，在本申请轨迹平滑方法的第一实施例中，参照图1，所述轨迹平滑方法包括：

步骤S10，获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹；

步骤S20，根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；

步骤S30，根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标；

步骤S40，根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型；

步骤S50，根据所述曲线模型，分别对所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹进行平滑处理，得到目标运动轨迹。

在本实施例中，需要说明的是，所述第一运动轨迹可以为所述工业设备在当前时间步的运动位置信息，也可以为所述工业设备在下一时间步的运动位置信息，其中，所述运动位置信息包括所述工业设备一系列的运动位置坐标和/或运动位置方向，由各所述运动位置信息构成运动轨迹。所述第一运动轨迹与所述第二运动轨迹为时间或者位置连续的轨迹，所述第二运动轨迹为所述工业设备在所述第一运动轨迹之后的运动轨迹。所述第一运动轨迹可以为直线轨迹，也可以为圆弧轨迹。所述第二运动轨迹可以为直线轨迹，也可以为圆弧轨迹。所述工业设备为工业生产设备，所述工业设备可以为工业机器人，也可以为CNC(Computer numerical control，计算机数字控制机床)设备。所述曲线模型可以为贝塞尔曲线模型，也可以为NURBS(Non-Uniform Rational B-Splines，非均匀有理B样条)曲线模型，还可以为其他任意多项式曲线模型。所述控制点为用于表征曲线特征的点。

可以理解的是，为解决上述工业设备在运动轨迹中不连续的部分出现停顿的技术缺陷，通常通过对运动轨迹进行多次平滑处理，而此方法虽然可提高运动轨迹之间连接处的连续性，但多次拟合得到的平滑曲线可能出现局部闭合或尖点的情况，从而导致工业设备的运动轨迹局部变化较大。

为解决上述缺陷，示例性地，步骤S10至步骤S50包括：获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹；判断所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间是否平滑连接，若所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间不平滑连接，则根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标；根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型；根据所述曲线模型，分别对所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹进行平滑处理，得到目标运动轨迹；若所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间平滑连接，则返回执行步骤：获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹，直至所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间不平滑连接，通过在第一运动轨迹和第二运动轨迹之间构建缓急程度较低的曲线模型，使得第一运动轨迹和第二运动轨迹之间平稳过渡，避免了直接对运动轨迹进行多次轨迹平滑时，由于拟合得到的平滑曲线出现局部闭合或尖点的情况，从而导致工业设备的运动轨迹仍不连续的技术缺陷，从而提高了工业设备的控制效率。

作为一种示例，所述第一运动轨迹为直线，所述第二运动轨迹为圆弧，或者，所述第一运动轨迹为圆弧，所述第二运动轨迹为直线，或者，所述第一运动轨迹为直线，所述第二运动轨迹为直线，或者，所述第一运动轨迹为圆弧，所述第二运动轨迹为圆弧。

示例性地，步骤S50包括：所述目标运动轨迹包括目标第一运动轨迹和目标第二运动轨迹，获取所述曲线模型与所述第一运动轨迹之间的第一轨迹相交信息，以及获取所述曲线模型与所述第二运动轨迹之前的第二轨迹相交信息；根据所述第一轨迹相交信息，去除所述第一运动轨迹与所述曲线模型之间的相交线条，得到目标第一运动轨迹，根据所述第二轨迹相交信息，去除所述第一运动轨迹与所述曲线模型之间的相交线条，得到所述目标第二运动轨迹。

其中，在步骤S20中，所述根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球的步骤包括：

步骤S21，根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，确定所述第一运动轨迹对应的第一轨迹特征信息以及确定所述第二运动轨迹对应的第二轨迹特征信息；

步骤S22，根据所述第一轨迹特征信息和所述第二轨迹特征信息，确定所述过渡球对应的半径；

步骤S23，将所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的连接点作为所述过渡球的球心；

步骤S24，根据所述半径和所述球心，构建所述过渡球。

示例性地，步骤S21至步骤S24包括：获取所述第一运动轨迹对应的第一轨迹类型以及所述第二运动轨迹对应的第二轨迹类型，根据所述第一轨迹类型对应的第一特征确定方法，确定第一轨迹特征信息，根据所述第二轨迹类型对应的第二特征确定方法，确定第二轨迹特征信息；根据所述第一轨迹特征信息和所述第二轨迹特征信息，确定所述过渡球对应的半径；将所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的连接点作为所述过渡球的球心；根据所述半径和所述球心，构建所述过渡球。

作为一种示例，当所述第一轨迹类型为直线，所述第二轨迹类型为直线时，所述第一特征确定方法和所述第二特征确定方法为直线特征确定方法，步骤S21包括：根据所述直线特征确定方法，确定所述第一轨迹特征信息以及所述第二轨迹特征信息。

作为一种示例，当所述第一轨迹类型为圆弧，所述第二轨迹类型为圆弧时，所述第一特征确定方法和所述第二特征确定方法为圆弧特征确定方法，步骤S21包括：根据所述圆弧特征确定方法，确定所述第一轨迹特征信息以及所述第二轨迹特征信息。

作为一种示例，当所述第一轨迹类型为圆弧，所述第二轨迹类型为直线时，所述第一特征确定方法为圆弧特征确定方法，所述第二特征确定方法为直线特征确定方法，步骤S21包括：根据所述圆弧特征确定方法，确定所述第一轨迹特征信息，根据所述直线特征确定方法确定所述第二轨迹特征信息。

作为一种示例，当所述第一轨迹类型为直线，所述第二轨迹类型为圆弧时，所述第一特征确定方法为直线特征确定方法，所述第二特征确定方法为圆弧特征确定方法，步骤S21包括：根据所述直线特征确定方法确定所述第一轨迹特征信息，根据所述圆弧特征确定方法，确定所述第二轨迹特征信息。

可以理解的是，当所述过渡球的半径过大时，容易出现直线特征和/或圆弧特征丢失的情况，从而使得根据过渡球构建的曲线模型平滑得到的目标运动轨迹与第一运动轨迹和/或第二运动轨迹之间的差别较大，进而导致工业设备的控制准确性较低。

为解决上述缺陷，所述过渡球与所述第一运动轨迹之间的第一交点不超过所述第一运动轨迹对应的第一中点，所述过渡球与所述第二运动轨迹之间的第二交点不超过所述第二运动轨迹对应的第二中点，从而保证目标运动轨迹保留了第一运动轨迹和第二运动轨迹中的直线特征和/或圆弧特征，从而提高了工业设备的控制准确性。

其中，在步骤S30中，所述根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标的步骤包括：

步骤S31，根据所述第一运动轨迹对应的第一轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第一运动轨迹之间的第一交点，得到第一交点坐标；

步骤S32，根据所述第二运动轨迹对应的第二轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第二运动轨迹之间的第二交点，得到第二交点坐标；

步骤S33，根据所述第一交点坐标和所述第二交点坐标，定位控制点，得到所述控制点坐标。

示例性地，步骤S31至步骤S33包括：获取所述第一运动轨迹对应的第一轨迹类型以及所述第二运动轨迹对应的第二轨迹类型，根据所述第一轨迹类型对应的第一交点确定方法、所述第一运动轨迹对应的第一轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第一运动轨迹之间的第一交点，得到第一交点坐标；根据所述第二轨迹类型对应的第二交点确定方法、所述第二运动轨迹对应的第二轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第二运动轨迹之间的第二交点，得到第二交点坐标；根据所述第一交点坐标和所述第二交点坐标，定位控制点，得到所述控制点坐标。

作为一种示例，当所述第一轨迹类型为直线时，所述第一交点确定方法为直线交点确定方法，步骤S31包括：根据所述直线交点确定方法、所述第一运动轨迹对应的第一轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第一运动轨迹之间的第一交点，得到第一交点坐标。

作为一种示例，当所述第一轨迹类型为圆弧时，所述第一交点确定方法为圆弧交点确定方法，步骤S31包括：根据所述圆弧交点确定方法、所述第一运动轨迹对应的第一轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第一运动轨迹之间的第一交点，得到第一交点坐标。

作为一种示例，当所述第二轨迹类型为直线时，所述第二交点确定方法为直线交点确定方法，步骤S32包括：根据所述直线交点确定方法、所述第二运动轨迹对应的第二轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第二运动轨迹之间的第二交点，得到第二交点坐标。

作为一种示例，当所述第二轨迹类型为圆弧时，所述第二交点确定方法为圆弧交点确定方法，步骤S31包括：根据所述圆弧交点确定方法、所述第二运动轨迹对应的第二轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第二运动轨迹之间的第二交点，得到第二交点坐标。

其中，在步骤S33中，所述控制点坐标包括第一控制点坐标、第二控制点坐标和第三控制点坐标，所述控制点包括第一控制点、第二控制点和第三控制点，

所述根据所述第一交点坐标和所述第二交点坐标，定位控制点，得到所述控制点坐标的步骤包括：

步骤A10，将所述第一交点作为所述第一控制点，将所述第一交点坐标作为所述第一控制点坐标；

步骤A20，将所述第二交点作为所述第二控制点，将所述第二交点坐标作为所述第二控制点坐标；

步骤A30，根据所述第一控制点坐标、所述第二控制点坐标和所述过渡球，定位所述第一控制点和所述第二控制点之间的所述第三控制点，得到所述第三控制点坐标。

示例性地，所述过渡球特征信息包括过渡球的球心坐标(也即，所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的连接点，也即，所述第一运动轨迹的第一终点坐标，也即，所述第二运动轨迹的第二起点坐标)步骤A30包括：根据所述第一控制点坐标、所述第二控制点坐标和所述过渡球的球心坐标，定位所述第一控制点和所述第二控制点之间的所述第三控制点，得到所述第三控制点坐标。

可选地，所述根据所述第一控制点坐标、所述第二控制点坐标和所述过渡球的球心坐标，定位所述第一控制点和所述第二控制点之间的所述第三控制点，得到所述第三控制点坐标的步骤具体可以为：

其中，p₂为所述第三控制点坐标，p₀为所述第一控制点坐标，P₃为所述过渡球的球心坐标，p₄为所述第二控制点坐标。

其中，在步骤S33中，所述控制点坐标还包括第四控制点坐标和第五控制点坐标，所述控制点还包括第四控制点和第五控制点，

所述根据所述第一交点坐标和所述第二交点坐标，定位控制点，得到所述控制点坐标的步骤，还包括：

步骤B10，根据所述第一运动特征信息和所述第一控制点坐标，定位所述第一交点在所述第一运动轨迹上的第一切点方向，以及，根据所述第二运动特征信息和所述第二控制点坐标，定位所述第二交点在所述第二运动轨迹上的第二切点方向；

步骤B20，根据所述第一切点方向、所述第一控制点坐标和所述第三控制点坐标，定位所述第一控制点和所述第三控制点之间的第四控制点，得到所述第四控制点坐标；

步骤B30，根据所述第二切点方向、所述第二控制点坐标和所述第三控制点坐标，定位所述第三控制点和所述第二控制点之间的第五控制点，得到所述第五控制点坐标。

示例性地，步骤B10包括：根据所述第一轨迹类型对应的第一切点方向确定方法，根据所述第一切点方向确定方法、所述第一运动特征信息和所述第一控制点坐标，定位所述第一交点在所述第一运动轨迹上的第一切点方向，以及，根据所述第二轨迹类型对应的第二切点方向确定方法，根据所述第二切点方向确定方法、所述第二运动特征信息和所述第二控制点坐标，定位所述第二交点在所述第二运动轨迹上的第二切点方向。

作为一种示例，当所述第一轨迹类型和所述第二轨迹类型为直线时，所述第一切点方向确定方法和所述第二切点方向确定方法为直线切点方向确定方法，步骤B10包括：根据所述直线切点方向确定方法、所述第一运动特征信息和所述第一控制点坐标，定位所述第一交点在所述第一运动轨迹上的第一切点方向，以及，根据所述直线切点方向确定方法、所述第二运动特征信息和所述第二控制点坐标，定位所述第二交点在所述第二运动轨迹上的第二切点方向。

作为一种示例，当所述第一轨迹类型和所述第二轨迹类型为圆弧时，所述第一切点方向确定方法和所述第二切点方向确定方法为圆弧切点方向确定方法，步骤B10包括：根据所述圆弧切点方向确定方法、所述第一运动特征信息和所述第一控制点坐标，定位所述第一交点在所述第一运动轨迹上的第一切点方向，以及，根据所述圆弧切点方向确定方法、所述第二运动特征信息和所述第二控制点坐标，定位所述第二交点在所述第二运动轨迹上的第二切点方向。

作为一种示例，当所述第一轨迹类型为圆弧，所述第二轨迹类型为直线时，所述第一切点方向确定方法为圆弧切点方向确定方法，所述第二切点方向确定方法为直线切点方向确定方法，步骤B10包括：根据所述圆弧切点方向确定方法、所述第一运动特征信息和所述第一控制点坐标，定位所述第一交点在所述第一运动轨迹上的第一切点方向，以及，根据所述直线切点方向确定方法、所述第二运动特征信息和所述第二控制点坐标，定位所述第二交点在所述第二运动轨迹上的第二切点方向。

作为一种示例，当所述第一轨迹类型为直线，所述第二轨迹类型为圆弧时，所述第一切点方向确定方法为直线切点方向确定方法，所述第二切点方向确定方法为圆弧切点方向确定方法，步骤B10包括：根据所述直线切点方向确定方法、所述第一运动特征信息和所述第一控制点坐标，定位所述第一交点在所述第一运动轨迹上的第一切点方向，以及，根据所述圆弧切点方向确定方法、所述第二运动特征信息和所述第二控制点坐标，定位所述第二交点在所述第二运动轨迹上的第二切点方向。

可选地，所述根据所述第一切点方向、所述第一控制点坐标和所述第三控制点坐标，定位所述第一控制点和所述第三控制点之间的第四控制点，得到所述第四控制点坐标的步骤具体可以为：

其中，p₁为所述第四控制点坐标，p₀为所述第一控制点坐标，p₂为所述第三控制点坐标，v₁为所述第一切点方向。

可选地，所述根据所述第二切点方向、所述第二控制点坐标和所述第三控制点坐标，定位所述第三控制点和所述第二控制点之间的第五控制点，得到所述第五控制点坐标的步骤具体可以为：

其中，p₃为所述第五控制点坐标，p₄为所述第二控制点坐标，v₂为所述第二切点方向，p₂为所述第三控制点坐标。

其中，在步骤S40中，所述根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型的步骤包括：

步骤S41，根据所述控制点坐标，确定所述NURBS曲线模型对应的曲线构建中间参数；

步骤S42，根据所述曲线构建中间参数，将所述控制点映射为所述曲线模型的理论控制点，得到理论控制点坐标；

步骤S43，根据所述理论控制点坐标和所述曲线构建中间参数，构建所述NURBS曲线模型。

示例性地，步骤S41至步骤S43包括：所述曲线构建中间参数包括第一类参数组、第二类参数组、第三类参数组、第四类参数组、第五类参数组和第六类参数组，根据所述控制点坐标，确定所述第一类参数组；根据所述第一类参数组确定所述第二类参数组；根据所述第二类参数组，分别确定所述第三类参数组、第四类参数组和第五类参数组；根据所述第二类参数组、所述第一切点方向、所述第二切点方向和所述控制点坐标，确定所述第六类参数组；根据所述第六类参数组、所述第三类参数组、所述第四类参数组和所述第五类参数组，将所述控制点映射为所述NURBS曲线模型的理论控制点，得到理论控制点坐标；根据所述理论控制点坐标和所述曲线构建中间参数，构建所述NURBS曲线模型。

可选地，所述根据所述控制点坐标，确定所述第一类参数组的步骤具体可以为：

其中，u_i为所述第一类参数组，p_i为所述控制点坐标，i为下标。

可以理解的是，所述i的取值由NURBS开曲线的两端重复度确定，对于三次NURBS开曲线，两端点重复度取4，对于四次NURBS开曲线，两端点重复度取5，即在次数的基础上加1。当两端重复度取4时，所述第一类参数组包括以下关系：

u₀＝u₁＝u₂＝u₃＝0

u₇＝u₈＝u₉＝u₁₀＝1

其中，u₀为所述第一类参数组中的第一参数，u₁为所述第一类参数组中的第二参数，u₂为所述第一类参数组中的第三参数，u₃为所述第一类参数组中的第四参数，u₇为所述第一类参数组中的第八参数，u₈为所述第一类参数组中的第九参数，u₉为所述第一类参数组中的第十参数，u₁₀为所述第一类参数组中的第十一参数。

可选地，所述根据所述第一类参数组确定所述第二类参数组的步骤具体可以为：

Δ_i＝u_i+1-u_i

其中，Δ_i为所述第二类参数组，u_i为所述第一类参数组，i为下标。

可选地，所述根据所述第二类参数组，分别确定所述第三类参数组、第四类参数组和第五类参数组的步骤具体可以包括：

其中，a_i为所述第三类参数组，Δ_i为所述第二类参数组，i为下标。

其中，b_i为所述第四类参数组，Δ_i为所述第二类参数组，i为下标。

其中，c_i为所述第五类参数组，Δ_i为所述第二类参数组，i为下标。

可选地，所述根据所述第二类参数组、所述第一切点方向、所述第二切点方向和所述控制点坐标，确定所述第六类参数组的步骤具体可以包括：

其中，e₁为所述第六类参数组中的第一参数，p₀为所述第一控制点坐标，Δ₃为所述第二类参数组中的第三参数，v₁为所述第一切点方向。

其中，e₅为所述第六类参数组中的第五参数，p₄为所述终点位置信息，v₂为所述第二切点方向，Δ₆为所述第二类参数组中的第六参数。

e_i＝(Δ_i+1+Δ_i+2)p_i-1

其中，e_i为所述第六类参数组，Δ_i为所述第二类参数组，p_i为所述控制点坐标，i为下标。

可选地，所述理论控制点坐标包括第一理论控制点坐标、第二理论控制点坐标、第三理论控制点坐标、第四理论控制点坐标和第五理论控制点坐标，所述根据所述第六类参数组、所述第三类参数组、所述第四类参数组和所述第五类参数组，将所述控制点映射为所述NURBS曲线模型的理论控制点，得到理论控制点坐标的步骤具体可以为：

其中，a₂为所述第三类参数组中的第二参数，a₃为所述第三类参数组中的第三参数，a₄为所述第三类参数组中的第四参数，d₁为所述第一理论控制点坐标，d₂为所述第二理论控制点坐标，d₃为所述第三理论控制点坐标，d₄为所述第四理论控制点坐标，d₅为所述第五理论控制点坐标，e₁为所述第六类参数组中的第一参数，e₂为所述第六类参数组中的第二参数，e₃为所述第六类参数组中的第三参数，e₄为所述第六类参数组中的第四参数，e₅为所述第六类参数组中的第五参数，b₂为所述第四类参数组中的第二参数，b₃为所述第四类参数组中的第三参数，b₄为所述第四类参数组中的第四参数，c₂为所述第五类参数组中的第二参数，c₃为所述第五类参数组中的第三参数，c₄为所述第五类参数组中的第四参数。

可选地，所述根据所述理论控制点坐标以及所述曲线构建中间参数，构建所述NURBS曲线的步骤具体可以为：

其中，p(u)为所述NURBS曲线，d_i为所述理论控制点坐标，N_i，k(u)为第七类参数组，i为下标。

可选地，所述第七类参数组的确定具体可以为：

其中，N_i,0为所述第七类参数组中的第一参数，u_i为所述第一类参数组，N_i,k()为所述第七类参数组，i为下标。

其中，在步骤S20中，在所述根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球的步骤之前，还包括：

步骤C10，若所述第一运动轨迹的第一中间点、所述第二运动轨迹的第二中间点以及所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的连接点不共线，则执行步骤：根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；

步骤C20，若所述第一中间点、所述第二中间点以及所述连接点共线，则返回执行步骤：获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹，直至所述第一中间点、所述第二中间点以及所述连接点不共线。

示例性地，步骤C10至步骤C20包括：判断所述第一运动轨迹的第一中间点、所述第二运动轨迹的第二中间点以及所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的连接点是否共线，若所述第一运动轨迹的第一中间点、所述第二运动轨迹的第二中间点以及所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的连接点不共线，则执行步骤：根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；若所述第一中间点、所述第二中间点以及所述连接点共线，则返回执行步骤：获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹，直至所述第一中间点、所述第二中间点以及所述连接点不共线。

可选地，所述判断所述第一运动轨迹的第一中间点、所述第二运动轨迹的第二中间点以及所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的连接点是否共线的步骤具体可以为：

所述第一中间点、所述第二中间点以及所述连接点共线时：

其中，P₂为所述第一中间点对应的第一中间点坐标，P₃为所述连接点对应的连接点坐标，P₄为所述第二中间点对应的第二中间点坐标。

本申请实施例提供了一种轨迹平滑方法，相比于控制工业设备以固定的运动轨迹运行，本申请实施例通过获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹；根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标；根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型；根据所述曲线模型，分别对所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹进行平滑处理，得到目标运动轨迹，通过对各运动轨迹进行轨迹平滑，实现了目标运动轨迹的平滑性和连续性，避免了在工业设备的运动轨迹通常为多段拼接，且运动轨迹不是一成不变的，可能出现运动轨迹段与段之间不连续的情况，如仍控制工业设备以原先的运动轨迹运行，工业设备会在运动轨迹中不连续的部分出现停顿的技术缺陷，从而提高了工业设备的控制效率。

实施例二

进一步地，基于本申请第一实施例，在本申请另一实施例中，与上述实施例一相同或相似的内容，可以参考上文介绍，后续不再赘述。在此基础上，当所述第一运动轨迹为圆弧，所述第二运动轨迹为圆弧时，所述第一轨迹特征信息包括第一圆弧特征信息，第一起点指向圆弧特征信息和第一终点指向圆弧特征信息，所述根据圆弧特征确定方法，确定所述第一轨迹特征信息的步骤包括：

获取所述第一运动轨迹的第一起点坐标、第一中间点坐标以及第一终点坐标，其中，所述第一中间点坐标为所述第一运动轨迹上的起点和终点之间的中间点的坐标，所述中间点可以为所述第一运动轨迹的中点，还可以为除所述起点和所述终点外的所述第一运动轨迹上的任意点；根据所述第一起点坐标、所述第一中间点坐标以及所述第一终点坐标，确定所述第一圆弧特征信息；根据所述第一起点坐标和所述圆弧特征信息，确定所述第一起点指向圆弧特征信息；根据所述第一终点坐标和所述圆弧特征信息，确定所述第一终点指向圆弧特征信息。

其中，所述第一圆弧特征信息包括第一圆弧单位法向量信息、第一圆弧半径信息和第一圆心坐标信息，所述根据所述第一起点坐标、所述第一中间点坐标以及所述第一终点坐标，确定所述第一圆弧特征信息的步骤包括：

根据所述第一起点坐标、所述第一中间点坐标以及所述第一终点坐标，确定所述第一圆弧单位法向量信息、所述第一圆弧半径信息和所述第一圆心坐标信息。

可选地，所述根据所述第一起点坐标、所述第一中间点坐标以及所述第一终点坐标，确定所述第一圆弧单位法向量信息、所述第一圆弧半径信息和所述第一圆心坐标信息的步骤具体可以包括：

其中，n为所述第一圆弧单位法向量信息，P₁为所述第一起点坐标，P₂为所述第一中间点坐标，P₃为所述第一终点坐标。

其中，P₁为所述第一起点坐标，P₂为所述第一中间点坐标，P₃为所述第一终点坐标,R₁为所述第一运动轨迹对应的第一圆弧半径信息。

O₁＝αP₁+βP₂+γP₃

其中，α为第一圆心参数，β为第二圆心参数，γ为第三圆心参数，P₁为所述第一起点坐标，P₂为所述第一中间点坐标，P₃为所述第一终点坐标,O₁为所述第一运动轨迹对应的第一圆心坐标信息。

其中，α为第一圆心参数，P₁为所述第一起点坐标，P₂为所述第一中间点坐标，P₃为所述第一终点坐标,。

其中，β为第二圆心参数，P₁为所述第一起点坐标，P₂为所述第一中间点坐标，P₃为所述第一终点坐标,。

其中，γ为第三圆心参数，P₁为所述第一起点坐标，P₂为所述第一中间点坐标，P₃为所述第一终点坐标,。

其中，所述第一起点指向圆弧特征信息包括第一圆心指向起点单位向量信息和第一圆弧起点单位切向量信息，所述根据所述第一起点坐标和所述第一圆弧特征信息，确定所述第一起点指向圆弧特征信息的步骤包括：

根据所述第一起点坐标和所述第一圆心坐标信息，确定所述第一圆心指向起点单位向量信息，根据所述第一圆心指向起点单位向量信息和所述第一圆弧单位法向量信息，确定所述第一圆弧起点单位切向量信息。

可选地，所述根据所述第一起点坐标和所述第一圆心坐标信息，确定所述第一圆心指向起点单位向量信息的步骤具体可以为：

其中，v_s为所述第一圆心指向起点单位向量信息，P₁为所述第一起点坐标，O₁为所述第一圆心坐标信息。

可选地，所述根据所述圆心指向起点单位向量信息和所述圆弧单位法向量信息，确定所述圆弧起点单位切向量信息的步骤具体可以为：

p_s＝v_s×n

其中，p_s为所述第一圆弧起点单位切向量信息，v_s为所述第一圆心指向起点单位向量信息，n为所述第一圆弧单位法向量信息。

其中，所述终点指向圆弧特征信息包括第一圆心指向终点单位向量信息和第一圆弧终点单位切向量信息，所述根据所述第一终点坐标和所述圆弧特征信息，确定所述第一终点指向圆弧特征信息的步骤包括：

根据所述第一终点坐标和所述第一圆心坐标信息，确定所述第一圆心指向终点单位向量信息，根据所述第一圆心指向终点单位向量信息和所述第一圆弧单位法向量信息，确定所述第一圆弧终点单位切向量信息。

可选地，所述根据所述第一终点坐标和所述第一圆心坐标信息，确定所述第一圆心指向终点单位向量信息的步骤具体可以为：

其中，v_e为所述第一圆心指向终点单位向量信息，P₃为所述第一终点坐标，O₁为所述第一圆心坐标信息。

可选地，所述根据所述第一圆心指向终点单位向量信息和所述第一圆弧单位法向量信息，确定所述第一圆弧终点单位切向量信息的步骤具体可以为：

p_e＝v_e×n

其中，p_e为所述第一圆弧终点单位切向量信息，v_e为所述第一圆心指向终点单位向量信息，n为所述第一圆弧单位法向量信息。

作为一种示例，当第二运动轨迹为圆弧时，所述根据所述圆弧特征确定方法，确定所述第二轨迹特征信息的具体实施方法参照上述根据圆弧特征确定方法，确定所述第一轨迹特征信息的具体实施过程，在此不做赘述。

所述根据所述圆弧交点确定方法、所述第一运动轨迹对应的第一轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第一运动轨迹之间的第一交点，得到第一交点坐标的步骤包括：

将所述过渡球与所述第一运动轨迹之间的第一交点和所述第一运动轨迹对应的第一圆心之间的连线作为第一直线，将所述第一圆心和所述过渡球的球心之间的连线作为第二直线，将所述第二直线和所述第一直线之间的夹角作为特征角；根据所述第一圆心对应的第一圆心坐标信息、对应的第一圆弧半径信息、对应的第一圆形指向起点单位向量信息、对应的第一圆弧起点单位切向量信息和所述特征角，确定所述第一交点坐标。

可选地，所述根据所述第一圆心对应的第一圆心坐标信息、对应的第一圆弧半径信息、对应的第一圆形指向起点单位向量信息、对应的第一圆弧起点单位切向量信息和所述特征角，确定所述第一交点坐标的步骤具体可以包括：

p₀＝O₁+R₁(cos(θ)·v_s+sin(θ)·p_s)

其中，p₀为所述第一交点坐标，O₁为所述第一圆心坐标信息，θ为所述特征角，R₁为所述第一圆弧半径信息，v_s为所述第一圆心指向起点单位向量信息，p_s为所述第一圆弧起点单位切向量信息。

可选地，所述特征角的确定具体可以为：

其中，θ为所述特征角，R₁为所述第一圆弧半径信息，r为所述过渡球的半径。

作为一种示例，当第二运动轨迹为圆弧时，所述根据所述圆弧交点确定方法、所述第二运动轨迹对应的第二轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第二运动轨迹之间的第二交点，得到第二交点坐标的具体实施方式可参照上述根据所述圆弧交点确定方法、所述第一运动轨迹对应的第一轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第一运动轨迹之间的第一交点，得到第一交点坐标的具体实施过程，在此不做赘述。

所述根据所述圆弧切点方向确定方法、所述第一运动特征信息和所述第一控制点坐标，定位所述第一交点在所述第一运动轨迹上的第一切点方向的步骤包括：

其中，v₁为所述第一切点方向，p₀为所述第一控制点坐标，n为圆弧单位法向量信息，O₁为第一圆心坐标信息。

作为一种示例，当第二运动轨迹为圆弧时，所述根据所述圆弧切点方向确定方法、所述第二运动特征信息和所述第二控制点坐标，定位所述第二交点在所述第二运动轨迹上的第二切点方向的步骤的具体实施内容可参照上述根据所述圆弧切点方向确定方法、所述第一运动特征信息和所述第一控制点坐标，定位所述第一交点在所述第一运动轨迹上的第一切点方向的具体实施方法，在此不做赘述。

作为一种示例，当所述第一运动轨迹为圆弧，所述第二运动轨迹为圆弧时，参照图2，图2包括：第一运动轨迹的第一起点P₁、第一运动轨迹的第一中间点P₂、第一运动轨迹的第一终点(也即，第二运动轨迹的第二起点，或者，第一运动轨迹和第二运动轨迹之间的过渡球的球心，或者，第一运动轨迹和第二运动轨迹之间的连接点)P₃、第二运动轨迹的轨迹中点D₁、第二运动轨迹的轨迹终点P₅、第二运动轨迹的轨第二中间点P₄、第一运动轨迹的圆心O₁、第二运动轨迹的圆心O₂、第一运动轨迹的轨迹半径R₁、第二运动轨迹的轨迹半径R₂、过渡球的半径r₁、曲线模型的第一控制点p₀、第四控制点p₁、第三控制点p₂、第五控制点p₃、第二控制点p₄、第一切点方向v₁和第二切点方向v₂。

本申请实施例提供了一种轨迹平滑方法，相比于控制工业设备以固定的运动轨迹运行，本申请实施例通过获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹；根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标；根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型；根据所述曲线模型，分别对所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹进行平滑处理，得到目标运动轨迹，通过对各运动轨迹进行轨迹平滑，实现了目标运动轨迹的平滑性和连续性，避免了在工业设备的运动轨迹通常为多段拼接，且运动轨迹不是一成不变的，可能出现运动轨迹段与段之间不连续的情况，如仍控制工业设备以原先的运动轨迹运行，工业设备会在运动轨迹中不连续的部分出现停顿的技术缺陷，从而提高了工业设备的控制效率。

实施例三

进一步地，基于本申请第一实施例和/或第二实施例，在本申请另一实施例中，与上述实施例和/或第二实施例一相同或相似的内容，可以参考上文介绍，后续不再赘述。在此基础上，当所述第一运动轨迹为圆弧，所述第二运动轨迹为直线时，所述第二轨迹特征信息包括第二直线方向特征信息和第二直线距离特征信息，所述根据所述直线特征确定方法，确定所述第二轨迹特征信息的步骤包括：

获取所述第二运动轨迹的第二起点坐标和第二终点坐标；获取所述第二起点坐标和所述第二终点坐标之间的向量模，将所述向量模作为所述第二直线距离特征信息；依据所述第二起点坐标和所述第二终点坐标之间的向量与所述第二直线距离特征信息，确定所述第二直线方向特征信息。

可选地，所述将所述第二起点坐标和所述第二终点坐标之间的向量模作为所述直线距离特征信息的步骤具体可以为：

其中，len为所述第二直线距离特征信息，P₃为所述第二起点坐标，P₄为所述第二终点坐标。

可选地，所述依据所述第二起点坐标和所述第二终点坐标之间的向量与所述直线距离特征信息，确定所述第二直线方向特征信息的步骤具体可以为：

其中，v_a为所述第二直线方向特征信息，line.len为所述第二直线距离特征信息，P₃为所述第二起点坐标，P₄为所述第二终点坐标。

作为一种示例，当所述第一运动轨迹为直线时，根据所述直线特征确定方法，确定所述第一轨迹特征信息的具体实施方式参照上述根据所述直线特征确定方法，确定所述第二轨迹特征信息步骤中的具体实施过程，在此不作赘述。

所述根据所述直线切点方向确定方法、所述第二运动特征信息和所述第二控制点坐标，定位所述第二交点在所述第二运动轨迹上的第二切点方向的步骤包括：

将所述第二直线方向特征信息作为所述第二切点方向。

作为一种示例，当所述第一运动轨迹为圆弧时，所述根据所述直线切点方向确定方法、所述第一运动特征信息和所述第一控制点坐标，定位所述第一交点在所述第二运动轨迹上的第一切点方向的具体实施方式可参照上述根据所述直线切点方向确定方法、所述第二运动特征信息和所述第二控制点坐标，定位所述第二交点在所述第二运动轨迹上的第二切点方向的具体实施过程，在此不作赘述。

所述根据所述直线交点确定方法、所述第二运动轨迹对应的第二轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第二运动轨迹之间的第二交点，得到第二交点坐标的步骤包括：

p₀＝P₄+v_a·r

其中，p₀为所述第一控制点坐标，P₄为所述第二起点坐标，v_a为所述第一直线方向特征信息，r为所述过渡球的半径。

作为一种示例，当所述第一运动轨迹为圆弧，所述第二运动轨迹为直线时，参照图3，图3包括：第一运动轨迹的第一起点P₁、的第一中间点P₂、第一运动轨迹的第一终点(也即，第二运动轨迹的第二起点，或者，第一运动轨迹和第二运动轨迹之间的过渡球的球心，或者，第一运动轨迹和第二运动轨迹之间的连接点)P₃、第二运动轨迹的第二终点P₄、第一运动轨迹的圆心O₃、第一运动轨迹的轨迹半径R₃、过渡球的半径r₂、曲线模型的第一控制点p₀、第四控制点p₁、第三控制点p₂、第五控制点p₃、第二控制点p₄、第一切点方向v₁和第二切点方向v₂。

本申请实施例提供了一种轨迹平滑方法，相比于控制工业设备以固定的运动轨迹运行，本申请实施例通过获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹；根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标；根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型；根据所述曲线模型，分别对所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹进行平滑处理，得到目标运动轨迹，通过对各运动轨迹进行轨迹平滑，实现了目标运动轨迹的平滑性和连续性，避免了在工业设备的运动轨迹通常为多段拼接，且运动轨迹不是一成不变的，可能出现运动轨迹段与段之间不连续的情况，如仍控制工业设备以原先的运动轨迹运行，工业设备会在运动轨迹中不连续的部分出现停顿的技术缺陷，从而提高了工业设备的控制效率。

实施例四

本申请实施例还提供一种轨迹平滑装置，所述轨迹平滑装置应用于轨迹平滑设备，所述轨迹平滑装置包括：

获取模块，用于获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹；

第一构建模块，用于根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；

定位模块，用于根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标；

第二构建模块，用于根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型；

平滑模块，用于根据所述曲线模型，分别对所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹进行平滑处理，得到目标运动轨迹。

可选地，所述第一构建模块还用于：

根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，确定所述第一运动轨迹对应的第一轨迹特征信息以及确定所述第二运动轨迹对应的第二轨迹特征信息；

根据所述第一轨迹特征信息和所述第二轨迹特征信息，确定所述过渡球对应的半径；

将所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的连接点作为所述过渡球的球心；

根据所述半径和所述球心，构建所述过渡球。

可选地，所述过渡球与所述第一运动轨迹之间的第一交点不超过所述第一运动轨迹对应的第一中点，所述过渡球与所述第二运动轨迹之间的第二交点不超过所述第二运动轨迹对应的第二中点。

可选地，所述定位模块还用于：

根据所述第一运动轨迹对应的第一轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第一运动轨迹之间的第一交点，得到第一交点坐标；

根据所述第二运动轨迹对应的第二轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第二运动轨迹之间的第二交点，得到第二交点坐标；

根据所述第一交点坐标和所述第二交点坐标，定位控制点，得到所述控制点坐标。

可选地，所述控制点坐标包括第一控制点坐标、第二控制点坐标和第三控制点坐标，所述控制点包括第一控制点、第二控制点和第三控制点，所述定位模块还用于：

将所述第一交点作为所述第一控制点，将所述第一交点坐标作为所述第一控制点坐标；

将所述第二交点作为所述第二控制点，将所述第二交点坐标作为所述第二控制点坐标；

根据所述第一控制点坐标、所述第二控制点坐标和所述过渡球，定位所述第一控制点和所述第二控制点之间的所述第三控制点，得到所述第三控制点坐标。

可选地，所述控制点坐标还包括第四控制点坐标和第五控制点坐标，所述控制点还包括第四控制点和第五控制点，所述定位模块还用于：

根据所述第一运动特征信息和所述第一控制点坐标，定位所述第一交点在所述第一运动轨迹上的第一切点方向，以及，根据所述第二运动特征信息和所述第二控制点坐标，定位所述第二交点在所述第二运动轨迹上的第二切点方向；

根据所述第一切点方向、所述第一控制点坐标和所述第三控制点坐标，定位所述第一控制点和所述第三控制点之间的第四控制点，得到所述第四控制点坐标；

根据所述第二切点方向、所述第二控制点坐标和所述第三控制点坐标，定位所述第三控制点和所述第二控制点之间的第五控制点，得到所述第五控制点坐标。

可选地，所述曲线模型为NURBS曲线模型，所述第二构建模块还用于：

根据所述控制点坐标，确定所述NURBS曲线模型对应的曲线构建中间参数；

根据所述曲线构建中间参数，将所述控制点映射为所述NURBS曲线模型的理论控制点，得到理论控制点坐标；

根据所述理论控制点坐标和所述曲线构建中间参数，构建所述NURBS曲线模型。

可选地，在所述根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球的步骤之前，所述轨迹平滑装置还用于：

若所述第一运动轨迹的第一中间点、所述第二运动轨迹的第二中间点以及所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的连接点不共线，则执行步骤：根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；

若所述第一中间点、所述第二中间点以及所述连接点共线，则返回执行步骤：获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹，直至所述第一中间点、所述第二中间点以及所述连接点不共线。

本申请提供的轨迹平滑装置，采用上述实施例中的轨迹平滑方法，解决了工业设备的控制效率低的技术问题。与现有技术相比，本申请实施例提供的轨迹平滑装置的有益效果与上述实施例提供的轨迹平滑方法的有益效果相同，且该轨迹平滑装置中的其他技术特征与上述实施例方法公开的特征相同，在此不做赘述。

实施例五

本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：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实施例中的轨迹平滑方法。

下面参考图4，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备的结构示意图。本公开实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图4示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，电子设备可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)，其可以根据存储在只读存储器(ROM)中的程序或者从存储装置加载到随机访问存储器(RAM)中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM中，还存储有电子设备操作所需的各种程序和数据。处理装置、ROM以及RAM通过总线彼此相连。输入/输出(I/O)接口也连接至总线。

通常，以下系统可以连接至I/O接口：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、图像传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置；包括例如液晶显示器(LCD)、扬声器、振动器等的输出装置；包括例如磁带、硬盘等的存储装置；以及通信装置。通信装置可以允许电子设备与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图中示出了具有各种系统的电子设备，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的系统。可以替代地实施或具备更多或更少的系统。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置从网络上被下载和安装，或者从存储装置被安装，或者从ROM被安装。在该计算机程序被处理装置执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

本申请提供的电子设备，采用上述实施例中的轨迹平滑方法，解决了工业设备的控制效率低的技术问题。与现有技术相比，本申请实施例提供的电子设备的有益效果与上述实施例提供的轨迹平滑方法的有益效果相同，且该电子设备中的其他技术特征与上述实施例方法公开的特征相同，在此不做赘述。

应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

实施例六

本实施例提供一种计算机可读存储介质，具有存储在其上的计算机可读程序指令，计算机可读程序指令用于执行上述实施例中的轨迹平滑方法的方法。

本申请实施例提供的计算机可读存储介质例如可以是U盘，但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、系统或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、系统或者器件使用或者与其结合使用。计算机可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读存储介质可以是电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入电子设备中。

上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被电子设备执行时，使得电子设备：获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹；根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标；根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型；根据所述曲线模型，分别对所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹进行平滑处理，得到目标运动轨迹。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，模块的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

本申请提供的计算机可读存储介质，存储有用于执行上述轨迹平滑方法的计算机可读程序指令，解决了工业设备的控制效率低的技术问题。与现有技术相比，本申请实施例提供的计算机可读存储介质的有益效果与上述实施提供的轨迹平滑方法的有益效果相同，在此不做赘述。

实施例七

本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的轨迹平滑方法的步骤。

本申请提供的计算机程序产品解决了工业设备的控制效率低的技术问题。与现有技术相比，本申请实施例提供的计算机程序产品的有益效果与上述实施例提供的轨迹平滑方法的有益效果相同，在此不做赘述。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利处理范围内。

Claims (10)

1.一种轨迹平滑方法，其特征在于，所述轨迹平滑方法包括：

获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹；

根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；

根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标；

根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型；

根据所述曲线模型，分别对所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹进行平滑处理，得到目标运动轨迹。

2.如权利要求1所述轨迹平滑方法，其特征在于，所述根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球的步骤包括：

根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，确定所述第一运动轨迹对应的第一轨迹特征信息以及确定所述第二运动轨迹对应的第二轨迹特征信息；

根据所述第一轨迹特征信息和所述第二轨迹特征信息，确定所述过渡球对应的半径；

将所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的连接点作为所述过渡球的球心；

根据所述半径和所述球心，构建所述过渡球。

3.如权利要求2所述轨迹平滑方法，其特征在于，所述过渡球与所述第一运动轨迹之间的第一交点不超过所述第一运动轨迹对应的第一中点，所述过渡球与所述第二运动轨迹之间的第二交点不超过所述第二运动轨迹对应的第二中点。

4.如权利要求1所述轨迹平滑方法，其特征在于，所述根据所述第一运动轨迹、所述第二运动轨迹和所述过渡球，定位控制点，得到控制点坐标的步骤包括：

根据所述第一运动轨迹对应的第一轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第一运动轨迹之间的第一交点，得到第一交点坐标；

根据所述第二运动轨迹对应的第二轨迹特征信息和所述过渡球，定位所述过渡球与所述第二运动轨迹之间的第二交点，得到第二交点坐标；

根据所述第一交点坐标和所述第二交点坐标，定位控制点，得到所述控制点坐标。

5.如权利要求4所述轨迹平滑方法，其特征在于，所述控制点坐标包括第一控制点坐标、第二控制点坐标和第三控制点坐标，所述控制点包括第一控制点、第二控制点和第三控制点，

所述根据所述第一交点坐标和所述第二交点坐标，定位控制点，得到所述控制点坐标的步骤包括：

将所述第一交点作为所述第一控制点，将所述第一交点坐标作为所述第一控制点坐标；

将所述第二交点作为所述第二控制点，将所述第二交点坐标作为所述第二控制点坐标；

根据所述第一控制点坐标、所述第二控制点坐标和所述过渡球，定位所述第一控制点和所述第二控制点之间的所述第三控制点，得到所述第三控制点坐标。

6.如权利要求5所述轨迹平滑方法，其特征在于，所述控制点坐标包括第五控制点坐标和第四控制点坐标，

所述根据所述第一交点坐标和所述第二交点坐标，定位控制点，得到所述控制点坐标的步骤，还包括：

根据所述第一运动特征信息和所述第一控制点坐标，定位所述第一交点在所述第一运动轨迹上的第一切点方向，以及，根据所述第二运动特征信息和所述第二控制点坐标，定位所述第二交点在所述第二运动轨迹上的第二切点方向；

根据所述第一切点方向、所述第一控制点坐标和所述第三控制点坐标，定位所述第一控制点和所述第三控制点之间的第四控制点，得到所述第四控制点坐标；

根据所述第二切点方向、所述第二控制点坐标和所述第三控制点坐标，定位所述第三控制点和所述第二控制点之间的第五控制点，得到所述第五控制点坐标。

7.如权利要求1所述轨迹平滑方法，其特征在于，所述曲线模型为NURBS曲线模型，所述根据所述控制点坐标，构建得到曲线模型的步骤包括：

根据所述控制点坐标，确定所述NURBS曲线模型对应的曲线构建中间参数；

根据所述曲线构建中间参数，将所述控制点映射为所述NURBS曲线模型的理论控制点，得到理论控制点坐标；

根据所述理论控制点坐标和所述曲线构建中间参数，构建所述NURBS曲线模型。

8.如权利要求1所述轨迹平滑方法，其特征在于，在所述根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球的步骤之前，还包括：

若所述第一运动轨迹的第一中间点、所述第二运动轨迹的第二中间点以及所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的连接点不共线，则执行步骤：根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹，构建所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹之间的过渡球；

若所述第一中间点、所述第二中间点以及所述连接点共线，则返回执行步骤：获取工业设备的第一运动轨迹和第二运动轨迹，直至所述第一中间点、所述第二中间点以及所述连接点不共线。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

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权利要求1至8中任一项所述的轨迹平滑方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有实现轨迹平滑方法的程序，所述实现轨迹平滑方法的程序被处理器执行以实现如权利要求1至8中任一项所述轨迹平滑方法的步骤。

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