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龙图腾网获悉武汉大学申请的专利一种高铁车头表面涂层机器人自适应磨抛加工方法及系统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：CN119820391B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07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：202411772283.1，技术领域涉及：B24B1/00；该发明授权一种高铁车头表面涂层机器人自适应磨抛加工方法及系统是由徐小虎;李宇森;赵锦宇;朱相烨;刘胜设计研发完成，并于2024-12-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高铁车头表面涂层机器人自适应磨抛加工方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于打磨控制技术领域，并具体公开了一种高铁车头表面涂层机器人自适应磨抛加工方法及系统。包括：根据高铁车头的三维理论模型和测量获取的三维形貌数据重构实际三维模型；基于实际三维模型和理论三维模型的比对，获取不同部位表面腻子涂层材料去除余量分布拓扑图；构建机器人末端打磨盘与高铁车头工件的接触力物理模型；根据去除余量的分布以及高铁车头的尺寸形状，划分机器人磨抛加工区域，采用自抗扰的模糊变阻控制方法实现局部分区域恒力打磨精准控制；建立高铁车头腻子材料精准去除模型，基于不同部位的表面腻子涂层材料去除余量来反向获取相应部位的机器人磨抛工艺参数。本发明显著提升了高铁车头表面腻子涂层加工的整体效率和质量。

本发明授权一种高铁车头表面涂层机器人自适应磨抛加工方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种高铁车头表面涂层机器人自适应磨抛加工方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一，根据高铁车头的三维理论模型和测量获取的三维形貌数据重构高铁车头的实际三维模型； 步骤一包括以下步骤： 11导入高铁车头的三维理论模型，并在仿真软件中搭建高铁车头的机器人测量工作站，从而生成机器人的扫描路径； 22获取时间同步的高铁车头三维形状信息和腻子层的深度信息与光度信息； 23将三维形状信息和腻子层的深度信息与光度信息进行数据融合，融合过程中，采用改进的K-means聚类算法来建立点云的空间拓扑关系，然后对聚类后每一类的点云进行噪声点识别及去除，进而对数据进行去噪、精简、拟合、拼接和光滑平顺处理，以获取高铁车头表面腻子层的点云模型； 24根据高铁车头表面腻子层的点云模型、梯度模型、光度信息和深度信息，反向重构出实际的高铁车头三维模型； 步骤二，基于所述实际三维模型和三维理论模型，获取不同部位的表面腻子涂层材料去除余量分布拓扑图； 步骤三，构建机器人末端打磨盘与高铁车头工件的接触力模型；包括： 31运用伽辽金法，假设圆薄板侧面左右边界在接触变形后呈二次曲线状，计算得薄板各点位移满足： 其中，h对应圆薄板在变形后的厚度，d对应圆薄板在z轴方向上被压缩的厚度； 32假设机械能全部转化为剪切势能，根据剪切应变推导剪切势能，即总能量： 其中，G为剪切模量，R对应圆薄板变形前底面半径； 33根据能量与力的关系，可求得打磨盘所受接触力： 其中，FN为打磨盘所受接触力，U为总能量； 步骤四，根据去除余量的分布以及高铁车头的尺寸形状，划分机器人磨抛加工区域，并采用具有自抗扰的模糊变阻控制方法以实现局部分区域恒力打磨精准控制； 步骤五，建立高铁车头腻子材料精准去除模型，得到材料去除余量与机器人磨抛工艺参数间的非线性关系，并基于不同部位的表面腻子涂层材料去除余量来反向获取相应部位的机器人磨抛工艺参数。

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