Hopf映射在机械臂四元数姿态规划中的应用研究

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针对有些机械臂姿态规划的四元数插值算法比较复杂、导数不易求得、较难判断其插值是否平滑的问题,进行了运用四元数插值曲线判断插值平滑性的研究。提出了Hopf映射应用于四元数插值曲线,利用Hopf映射的降维特性,将机械臂四元数姿态规划的四维插值点转换为三维向量,在单位球面上绘制了四元数插值曲线,通过三维空间的插值曲线直观判断四维插值的平滑性;运用相关算例对该方法的可行性进行了验证。研究结果表明:该方法避免了复杂四元数插值函数的求导过程,能够判断四元数插值是否平滑,操作是否简便;球面立体插值法比球面线性插值法更适
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