【运动规划算法项目实战】路径规划中常用的插值方法（附ROS C++代码）

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简介

常见用于处理路径平滑的插值算法主要包括线性插值、三次样条插值、B样条插值和贝塞尔曲线插值等，下面分别介绍它们的优缺点和使用场景。

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一、线性插值

线性插值是最简单的插值方法，也是最容易实现的方法之一。线性插值的基本思想是根据已知的两个点之间的线性关系，来推算出中间未知点的值。在路径平滑中，线性插值可以用来将一个路径点和它后面的一个路径点之间的直线段，分成若干个等距的子线段。这样可以使路径变得更加平滑。

• 优点：
  线性插值计算简单，效率高。可以使用较少的控制点来描述曲线。
• 缺点：
  插值曲线只能通过控制点，无法描述曲线的特殊形状。对于曲线的变化幅度较大的区域，线性插值效果较差。
• 适用场景：
  曲线的形状较简单，变化幅度较小的区域。

代码实现

下面给出ROS中的实现，假设输入的原始路径数据类型是nav_msgs::Path，线性插值处理后输出的路径也为数据类型是nav_msgs::Path。