最佳轨迹生成库traj_gen:多语言API实现与轨迹优化

需积分: 16 0 下载量 177 浏览量 更新于2024-11-11 收藏 8.96MB ZIP 举报
资源摘要信息:"matlab二重积分代码-traj_gen:给定相等和不相等约束的最佳轨迹生成库(C++/Matlab)" 从标题和描述中,我们可以提取以下知识点: 1. traj_gen库概述: traj_gen是一个轨迹生成库,支持API调用,其主要功能是生成连续的轨迹。此库可利用C++、Matlab或Python编程语言进行操作。 2. 功能特点: 库中的算法致力于最小化轨迹中的高阶导数,同时确保轨迹遵循预定的航路点(相等约束)和轴平行箱约束(不等约束)。这种算法适用于实时性能要求较高的应用。 3. 技术栈和编程语言: 代码库采用C++和Matlab语言进行编写。它通过二次规划(QP)来定义目标函数和约束条件,从而达到优化的目的。 4. 兼容性与测试: C++ API已在Ubuntu 14.04、16.04和18.04版本上进行过测试,这表明 traj_gen库具有良好的跨平台兼容性。 5. ROS支持: 如果用户正在寻找适用于机器人操作系统(ROS)的现成实现,traj_gen提供了ros分支以供参考和使用。 6. 轨迹参数化技术: traj_gen库使用两种类型的曲线进行轨迹参数化,分别是分段多项式和点序列。 - 分段多项式(polyTrajGen类):它将曲线的图元定义为多项式样条,优化目标是多项式系数或样条线段的自由端导数。后者在优化变量上的选择使得可减少变量数量,等同于相等约束的数量。 - 点序列(optimTrajGen类):该方法优化变量是轨迹点的位置。 7. 二次规划(QP): 在traj_gen库中,QP用于将轨迹生成问题转化为一种标准的优化问题,这通常涉及求解一个特定目标函数的最小化问题,同时满足一组线性和非线性约束条件。 8. 应用场景: traj_gen库可用于多种需要精确轨迹规划的场景,例如机器人路径规划、飞行器的航迹设计以及自动化和控制系统的优化。 9. 版本信息: 当前提供的traj_gen版本为2.1.0,发布日期为2020年3月22日。版本更新可能包含新的功能、性能改进或错误修复。 10. 开源软件: 标签“系统开源”表明 traj_gen库是一个开放源代码项目,用户可以自由地查看、修改和分发代码。 11. 文件名称: 从提供的信息看,项目文件的名称是“traj_gen-master”,暗示了版本控制存储库(如Git)的主分支(master)的文件结构。 综上所述,traj_gen库为轨迹生成问题提供了一个强大的工具集,支持多种编程环境,并采用优化方法来满足用户对轨迹平滑性和实时性的需求。开发者和工程师可以利用该库来构建更加复杂和精确的轨迹规划系统。