MATLAB三次样条插值与轨迹生成库的使用及实现

该库集成了三次样条插值算法以及多项式插值算法，支持生成3维空间轨迹，并可扩展至N维空间变量的轨迹生成。具体来说，该库不仅支持基本的三次样条插值方法，还能根据用户需求采用不同阶数的多项式（例如3阶、5阶和7阶多项式）进行轨迹插值计算。此外，该库支持三种轨迹生成方式：关节空间中N维变量的轨迹生成（TrajectoryNd类）、使用单位四元数表示方向的3D空间轨迹生成（Trajectory3dQuat类）、以及采用侧倾-俯仰-偏航欧拉角表示方向的3D空间轨迹生成（Trajectory3dEuler类）。 库中包含了一个抽象基类TrajectoryBase，用于加载航路点并提供插值数据的框架，以及多个派生类来实现不同类型的轨迹生成。该库的使用示例和详细文档包含在“doc/example_codes.txt”文件中，为用户提供使用三个不同派生类的具体指导。而关于插值方法的详细信息，则在“doc/trajectory_interpolation.pdf”文件中进行描述。若用户对3D空间中如何通过四元数或欧拉角来表示方向感兴趣，可查阅“doc/3Dspace_representation/”文件夹中的相关文档。 该库的代码采用C++编写，并能够嵌入ROS（机器人操作系统）中使用，是为那些希望在机器人运动规划和导航中实现精确轨迹控制的开发者提供的一个实用工具。此外，该库作为一个开源项目，用户可以自由地查看、修改和分发代码，进而根据自己的需求进行定制化开发。 由于该库主要面向的是3D空间的轨迹生成和插值计算，因此其应用场景非常广泛，从机器人臂的精确运动控制到飞行器的路径规划都能找到其用武之地。开发者通过使用该轨迹生成库，可以显著提高其应用在空间定位、路径规划、自动化控制等方面的性能和精确度。"