論文の概要: Cubic Spline Interpolation for Smooth Trajectory Generation in Autonomous Motion Systems

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.12826v1
• Date: Fri, 09 Oct 2026 00:12:59 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-10-13 04:06:29.326393
• Title: Cubic Spline Interpolation for Smooth Trajectory Generation in Autonomous Motion Systems
• Title（参考訳）: 自律運動系における滑らかな軌道生成のための立方体スプライン補間
• Abstract要約: 位置時間ウェイポイント列に対する立方体スプライン問題の構成と解法を自動化するプログラムを提案する。 位置、速度、加速度が連続した軌道を生成する。 将来の作業には、実装を明示的な速度と加速度境界を持つ多軸軌道に拡張することが含まれる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.8779674872694826
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We presented a program that automates the construction and solution of the cubic spline interpolation problem for a sequence of position-time waypoints, producing trajectories that are continuous in position, velocity, and acceleration and therefore avoid the infinite-acceleration problem inherent to piecewise-linear waypoint following. By assembling the interpolation and continuity conditions into a single linear system and solving directly for the spline coefficients, the program removes the need to manually derive per-segment equations for each new waypoint set. We illustrated the approach on free-form curve drawing and signature digitization, two tasks that use the same underlying machinery required for smooth robot and drone trajectory generation. Future work includes extending the implementation to multi-axis trajectories with explicit velocity and acceleration bounds, adopting the more computationally efficient tridiagonal solution method for larger waypoint sets, and evaluating the approach quantitatively against alternative trajectory generation methods.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,立方体スプライン補間問題の構成と解法を,位置,速度,加速度に連続した軌道を生成できるプログラムを提示した。 補間条件と連続条件を1つの線形系に組み立て、スプライン係数を直接解くことにより、プログラムは新しいウェイポイントセットごとに手動でセグメントごとの方程式を導出する必要がなくなる。 本研究では,スムーズなロボットとドローンの軌道生成に必要な2つの基本機構を用いた自由形曲線描画とシグネチャディジタル化のアプローチを説明した。 今後の研究には、明示的な速度と加速度境界を持つ多軸軌道への実装の拡張、より計算効率のよい三対角解法をより大きなウェイポイント集合に適用すること、代替軌道生成法に対して定量的にアプローチを評価することが含まれる。

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