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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种基于轮廓约束的微线段全局光顺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：CN116661376B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-17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：202310615087.2，技术领域涉及：G05B19/4097；该发明授权一种基于轮廓约束的微线段全局光顺方法是由王太勇;王昆设计研发完成，并于2023-05-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于轮廓约束的微线段全局光顺方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于轮廓约束的微线段全局光顺方法，通过获取离散刀位点，从中提取出主特征点并代替原始刀位点进行逼近拟合，求解初始控制点获得初始的NURBS拟合曲线；其次，获取点线拟合误差，基于NURBS曲线的局部支撑性和点线拟合误差阈值，自适应选择刀位点加入主特征点集，重新拟合曲线并不断重复直至满足点线拟合精度要求；最后以连续微线段到拟合曲线的最大轮廓距离为轮廓误差，并基于轮廓约束在刀位点中自适应选取或构造辅助点，加入主特征点集中进行迭代拟合，直至NURBS曲线平滑且满足轮廓约束。本发明采用三次NURBS曲线拟合连续的微线段刀具轨迹，使得刀具轨迹更加平滑，压缩数据量，并严格控制拟合曲线轮廓精度。

本发明授权一种基于轮廓约束的微线段全局光顺方法在权利要求书中公布了：1.一种基于轮廓约束的微线段全局光顺方法，其特征在于，包括步骤： S101，提取刀具轨迹的多个主特征点，构造主特征点集；包括： S102，通过CAD或CAM软件获取刀具轨迹的离散刀位点；S103，从所述离散刀位点中提取出反曲点、曲率极值点和长度突变点作为主特征点；S104，将所述主特征点代替原始刀位点作为主特征点集； S201，基于最小二乘法求解初始控制点，获得NURBS拟合曲线； S301，判断NURBS拟合曲线是否满足点线拟合误差要求，当满足时执行步骤S401，当不满足时，执行步骤S501； S401，基于轮廓约束的方法对所述NURBS拟合曲线是否满足轮廓约束要求，当满足时结束光顺过程，当不满足时，执行步骤S601； S501，基于点线误差完成自适应拟合，自适应选择刀位点加入所述主特征点集，重新拟合所述NURBS拟合曲线，继续执行步骤S301； 所述步骤S501，包括：S502，基于NURBS局部支撑性，通过主特征点将所述NURBS拟合曲线划分为多个子区间；S503，从大于所述点线拟合误差阈值且未标记的点中选取出点线误差最大的第一误差点，将其加入所述主特征点集中，对应参数也加入拟合参数集；S504，将第一误差点所在区间及其左右k+1个区间进行标记，本次迭代将无法选取标记区间内的点加入所述主特征点集；S505，对剩下的区间重复进行S503和S504操作，直到所有区间被标记，最后得到新的主特征点集，重新进行拟合，不断迭代直至所述NURBS曲线满足点线拟合误差要求； S601，基于轮廓约束在刀位点中自适应选取或构造辅助点，加入所述主特征点集中进行迭代拟合，继续执行步骤S401； 所述反曲点的提取包括： 以连续的四个刀位点Qi‑1、Qi、Qi+1、Qi+2为例，先计算向量Qi‑1Qi与QiQi+1的法向量Vi,向量QiQi+1与Qi+1Qi+2的法向量Vi+1，再计算两法向量的夹角θ，计算公式如下： 对于二维数据点，当θ值为π时，那么Qi+1就是反曲点；而对于三维数据点，如果θ值为一个较大的值,接近π,那么Qi+1就是反曲点，设定一个参考阈值θmax，当θ＞θmax，提取Qi+1为反曲点； 所述曲率极值点的提取包括： 遍历所有的刀位点，计算各点的曲率ki，公式为： 其中，Qi‑1、Qi、Qi+1为连续的三个刀位点，ki为Qi的曲率计算值； 同时，为避免受到噪声影响，定义曲率平均值kaver为曲率阈值,基于曲率极大值和曲率阈值进行曲率极值点的提取，当某点曲率大于曲率平均值且为曲率极大值点，则提取该点为特征点； 具体提取表达式如下: 所述长度突变点的提取包括： 遍历每个主特征点，计算相邻主特征点连成线段的长度，设置相邻线段长度比值阈值λlim，若两相邻线段长度的比值大于λlim，则选取长线段两端点中的中间刀位点为主特征点，若两端点中无刀位点，则不进行添加，不断循环遍历，使得相邻主特征点连成的线段长度比值都小于λlim。

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