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龙图腾网获悉南京埃斯顿机器人工程有限公司申请的专利一种工业机器人圆弧过辅助点轨迹规划方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115808904B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211527971.2，技术领域涉及：G05B19/4103；该发明授权一种工业机器人圆弧过辅助点轨迹规划方法是由王利娟;张冶;夏正仙;潘婷婷;冯日月;涂孔;赵臻晖设计研发完成，并于2022-12-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种工业机器人圆弧过辅助点轨迹规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种工业机器人圆弧过辅助点轨迹规划方法，涉及工业机器人轨迹规划领域。解决了机器人圆弧运动轨迹经过辅助点姿态的不够平滑的问题，本发明中使用四元数描述方法规划圆弧运动轨迹的姿态，并设计四元数多项式对姿态进行轨迹规划，最终有效解决了机器人圆弧运动轨迹无法平滑通过辅助点姿态问题。按以下步骤进行：获取圆弧运动轨迹规划相关的运动参数；位置几何路径规划；姿态几何路径规划；圆弧速度插补。设计四元数多项式对姿态进行轨迹规划，避免了常规的欧拉角规划的大量三角函数运算和万向节死锁问题。保证了机器人末端轨迹的平滑运行。保证了圆弧运动轨迹位姿的同步性。

本发明授权一种工业机器人圆弧过辅助点轨迹规划方法在权利要求书中公布了：1.一种工业机器人圆弧过辅助点轨迹规划方法，其特征在于，按以下步骤进行： 步骤1、获取圆弧运动轨迹规划相关的运动参数； 示教获取圆弧运动轨迹起点空间位置和姿态、辅助点空间位置和姿态、终点空间位置和姿态； 步骤2、位置几何路径规划；根据获取到的圆弧运动起点空间位置、辅助点空间位置、终点空间位置，以三点共面以及三点到空间圆心坐标的距离相等为约束条件联立方程解得圆心坐标，求得半径、辅助点到终点的圆心角、起点到终点的圆心角以及总弧长； 步骤3、姿态几何路径规划； 将示教的三点姿态由欧拉角转换为四元数描述；根据起点、辅助点、终点的姿态，在圆弧起点姿态与辅助点姿态间、辅助点姿态与圆弧终点姿态间各设计一个姿态辅助点，借助三维空间样条曲线插值思想，构造满足C2连续的四元数姿态轨迹曲线； 步骤3具体为： 将示教的三点姿态由欧拉角a,b,c转换为四元数q描述，各轴姿态转换为四元数描述的公式为： 圆弧起点姿态为qsws,xs,ys,zs，圆弧辅助点姿态为qmwm,xm,ym,zm，圆弧终点姿态为qewe,xe,ye,ze； 根据起点、辅助点、终点的姿态，在圆弧起点姿态与辅助点姿态间、辅助点姿态与圆弧终点姿态间各设计一个姿态辅助点分别为qaux1,qaux2；借助三维空间样条曲线插值思想，构造满足C2连续的四元数姿态轨迹曲线，其中qs -1、qm -1、qe -1分别为qs、qm、qe的逆，qaux1 -1、qaux2 -1分别为qaux1、qaux2的逆，θ表示四元数角度，表示qs -1qm和qm -1qe角度的最小值； 四元数姿态插值公式为： γui＝-ui 6+3ui 5-3ui 4+ui 3i＝1,2 αui＝ui 4-2ui 3+2uii＝1,2 βui＝-ui 4+2ui 3i＝1,2 上式中αui，βui，γui为满足条件的多项式，k为柔顺参数，取值范围为0,1，值越大，姿态曲线的曲率变化量越小，平滑度越好，圆弧起点到辅助点间i为1，圆弧辅助点到终点间i为2，Qiui为两段期间通过一系列插值的期望姿态路径函数，ui为描述如何沿着此路径运动的运动率，其为关于时间的函数； 步骤4、圆弧速度插补； 步骤4.1、圆弧位置速度规划； 由步骤2生成圆弧的运动路径后，即可对路径的位置空间作速度规划，由速度规划方法以及最大速度、最大加速度的边界条件规划出圆弧位置空间的速度、加速度、圆弧位置起点到辅助点的运动时间和圆弧位置的总运动时间； 步骤4.2、圆弧姿态速度规划； 基于步骤3中得到的参数化的姿态几何路径以及步骤4.1得到的圆弧位置起点到辅助点的运动时间和圆弧位置的总运动时间，由姿态速度规划模块规划姿态速度； 最终，通过以上步骤4.1、步骤4.2中的实时插补得到圆弧运动轨迹各个时刻的机器人末端位置和姿态矢量。

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