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龙图腾网获悉南京工业大学申请的专利一种基于激光测距传感器的滚道软带打磨机器人对刀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：CN116000751B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-24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：202310088709.0，技术领域涉及：B24B19/06；该发明授权一种基于激光测距传感器的滚道软带打磨机器人对刀方法是由张浩;胡孟成设计研发完成，并于2023-02-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于激光测距传感器的滚道软带打磨机器人对刀方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于激光测距传感器的滚道软带打磨机器人对刀方法，包括如下步骤：在机器人加工刀具的侧面加装激光测距传感器，通过机器人的垂直移动使用激光测距传感器扫描，获得大型轴承滚道软带与激光测距传感器的距离参数；基于机器人的刀具坐标系和激光测距传感器的测量数据，可以定位工件的打磨区域及得到大型轴承的滚道软带形状，利用最小二乘法拟合滚道软带，求得滚道软带所在圆的半径及圆心，利用极小惯量算法求得滚道软带轮廓的对称轴；本发明使机器人所建立的刀具坐标系中的Z轴，与求得的滚道软带轮廓的对称轴线重合，实现机器人打磨滚道软带的对刀，解决了机器人打磨滚道软带手动对刀效率低及人为判断对刀精确度低的技术问题。

本发明授权一种基于激光测距传感器的滚道软带打磨机器人对刀方法在权利要求书中公布了：1.一种基于激光测距传感器的滚道软带打磨机器人对刀方法，其特征在于，包括对刀装置，激光测距传感器2装夹在电主轴3的侧边，建立所述激光测距传感器2的坐标系，其激光测距传感器的光线与建立的刀具坐标系中的Y轴在同一平面内；所述电主轴3装夹的打磨刀具5为仿形轴承滚道形状的电镀CBN刀具，在使用所述激光测距传感器2测量所述轴承滚道软带形状时，可以使机器人1在其世界坐标系中沿Z轴垂直向下扫描滚道；为标识滚道软带的打磨区域，可以在打磨位置放置磁块，在所述激光测距传感器2扫过时，因为测量距离的改变，所述激光测距传感器2会触发IO信号，所述机器人1因此确定打磨滚道软带的区域； 所述对刀方法包括如下步骤： 步骤1：建立机器人打磨刀具和激光测距传感器的工具坐标系，调整工业机器人的位置与姿态，使得激光测距传感器垂直向下运动并扫描测量滚道数据，并且对轴承滚道进行定位； 步骤2：利用最小二乘法处理测量的滚道数据，得到轴承滚道轮廓，拟合得到轴承滚道所在圆，通过最小误差的平方和得到一组数据的最佳函数匹配，求得所在圆的半径及圆心，选取合适的仿形刀具； 步骤3：在用激光测距传感器测量的滚道轮廓中，选用最优的滚道轮廓曲线，利用极小惯量算法原理，得到轴承滚道软带的对称轴； 步骤4：调整机器人的位置与姿态，通过激光测距传感器对轴承滚道软带的定位且使得机器人刀具坐标系的Z轴与利用极小惯量算法求得滚道软带轮廓的对称轴线重合，使刀具与滚道软带贴合，实现打磨滚道软带的对刀步骤； 所述步骤2时具体包括以下内容： 利用最小二乘法拟合轴承滚道所在圆的计算公式如下： 圆的方程为： ； 其中圆心坐标为，半径为； 对圆的方程进行变换，得到另一个形式， ； 令，，，得到圆的方程的简化方程， ； 求得方程中未知参数中的，，，即可解得圆心坐标及半径； 设对轴承滚道的点样本集为，点的个数为，样本集中的各点到圆心距离的平方与半径的平方的差为， ； 利用最小二乘法拟合圆，使得样本集中的各点到圆心距离的平方与半径的平方的差的平方和为最小时，解得的参数，，代入前式，即可得到圆心坐标及半径的值； 所述步骤3具体包括以下内容： 极小惯量算法的理论依据是平面轴对称对象的转动惯量在对称轴及其垂直方向取得极值；极小惯量算法求对称轴线的算法步骤为： 设激光测距传感器所扫描的点集为； 1计算点集； 由给定的点集，用线段连接相邻各点，可得到曲线的近似表示，折线段相对于直线的转动惯量，其中为第段线段相对于直线的转动惯量；选取其中某一段线段，计算其转动惯量； ； 该折线段的惯量可用质量集中于线段上的某一点的惯量等效； ； 令，其中，可确定的正负号，解方程得到： ； 因为点在直线上的相对位置不会随坐标轴的平移或旋转而发生变化，因此根据点集可以上式得到点集； 2根据公式计算、、、、、、； 由点集可得到每条线段的转动惯量公式： ； 其中，，即线段的长度；所以转动惯量为： ； 求关于和的极值，其中记，，可得 ； 将代入转动惯量的公式中，令，，对求偏导可得、的值；其中记，，解得 ； 3根据公式计算、、、； 由、的值代入公式可得到、的值，由此得到对称轴公式。

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