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龙图腾网获悉华南理工大学申请的专利一种机器人砂带磨抛三维摆线轨迹规划及材料去除均匀性调控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：CN118635974B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26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：202410784400.X，技术领域涉及：B24B1/00；该发明授权一种机器人砂带磨抛三维摆线轨迹规划及材料去除均匀性调控方法是由王清辉;黄兆楠设计研发完成，并于2024-06-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种机器人砂带磨抛三维摆线轨迹规划及材料去除均匀性调控方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种机器人砂带磨抛三维摆线轨迹规划及材料去除均匀性调控方法，包括以下步骤：获取待抛光工件的三维模型，选取抛光区域，并设置相关的抛光工艺参数；计算抛光区域，将抛光曲面从三维映射转换到二维参数域中，生成二维参数网格模型；从二维参数网格模型中，提取出抛光曲面的中轴线，并沿中轴线生成平面变半径摆线轨迹；将平面变半径摆线轨迹，逆映射回待抛光工件三维模型中，得到初始步距的三维变半径自适应摆线轨迹；建立接触模型，对接触模型进行模拟磨抛过程，计算磨抛材料去除量；定量评估磨抛材料去除在整张曲面分布的均匀性，迭代优化三维变半径自适应摆线轨迹的步距值；后置处理获得材料去除均匀的三维摆线抛光轨迹。

本发明授权一种机器人砂带磨抛三维摆线轨迹规划及材料去除均匀性调控方法在权利要求书中公布了：1.一种机器人砂带磨抛三维摆线轨迹规划及材料去除均匀性调控方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：将待抛光工件的模型数据导入CAM软件中，获取待抛光工件的三维模型，选取抛光区域，并设置相关的抛光工艺参数； 步骤2：根据共形几何理论计算步骤1所选取的抛光区域，将抛光曲面从三维映射转换到二维参数域中，生成二维参数网格模型； 步骤3：从步骤2生成的二维参数网格模型中，提取出抛光曲面在二维参数域中的中轴线，并沿中轴线生成平面变半径摆线轨迹； 步骤4：将步骤3生成的平面变半径摆线轨迹，逆映射回待抛光工件三维模型所选取的抛光区域中，得到初始步距的三维变半径自适应摆线轨迹； 步骤5：建立接触模型，基于步骤4得到的初始步距的三维变半径自适应摆线轨迹，对接触模型进行模拟磨抛过程，计算磨抛材料去除量； 步骤6：定量评估磨抛材料去除在整张曲面分布的均匀性，根据步骤5计算的磨抛材料去除量，迭代优化三维变半径自适应摆线轨迹的步距值，使得轨迹分布均匀； 步骤7：后置处理获得材料去除均匀的三维摆线轨迹； 步骤5中，接触模型基于Hertz接触理论和Preston方程建立，包括以下步骤： 步骤51：根据砂带轮和工件的几何尺寸，确定接触几何和弹性参数； 步骤52：根据步骤51确定的确定接触几何和弹性参数，通过Hertz接触理论计算接触点的接触压力分布； 步骤53：利用Preston方程，结合步骤52得到的接触压力分布，计算材料去除率； 步骤54：利用数值模拟技术，将步骤51-步骤53得到的数据转化为接触模型的数学模型； 步骤54中，接触模型的数学模型为： 其中𝑀𝑅𝑅为磨抛轨迹点的材料去除深度，𝛿为工件与接触轮的接触下压量，ℱ𝜅为第二类完全椭圆积分，𝜀𝜅为第一类完全椭圆积分，𝐸𝑐为等效弹性模量，𝑘为椭圆率，𝑝𝑥𝑒,𝑦𝑒为椭圆接触区域的接触压力，𝑝𝑜为椭圆点的中心压力，𝑦𝑒为当前点y坐标，𝑥𝑒为当前点x坐标，𝐾𝑝为磨损系数，𝑝为接触压力，𝑣为砂带轮和工件的相对速度，∇𝑡为该点的驻留时间，a为椭圆长轴，b为椭圆半轴，A为最大主曲率，B为最小主曲率； 步骤6中，将材料去除方差作为迭代指标，迭代优化三维变半径自适应摆线轨迹的步距值； 步骤6中，迭代逻辑为：设定一个合适的材料去除深度均方差，在较小的步距下逐步增加步距，当材料去除深度均方差达到设定值则停止迭代，否则继续增加步距。

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