摘 要:本文主要将传统风俗“板凳龙”抽象成沿等距螺旋线的运动过程,通过建立螺旋线运动轨迹模型和碰撞检测 模型完成确定最小螺距、调整圆弧以减小调头曲线和确定龙头最大行进速度的问题。 首先建立螺旋线运动轨迹模型,由几何关系和相对位置,迭代法表示出各点的位置和速度,利用 Runge-Kutta 求解。 探究相邻点的距离关系,建立碰撞检测模型,优化求解最小螺距。通过改变两条圆弧的圆心角,建立 S 形路径优化 模型,采用梯度下降法寻找函数最小值。 最终解得在最小螺距为 46cm,得到曲线的最短路径为 13.48m 的情况下,能够保证螺旋线运动过程中不发生碰撞。经 灵敏度检验,该复合模型灵敏度较高,适应度较强,可扩展适用于其他领域的相关螺旋线运动中。