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龙图腾网获悉长春理工大学申请的专利一种喷涂轨迹的仿真涂层厚度生成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：CN118520660B 。

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：202410585461.3，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种喷涂轨迹的仿真涂层厚度生成方法是由苏成志;王恩国设计研发完成，并于2024-05-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种喷涂轨迹的仿真涂层厚度生成方法在说明书摘要公布了：一种喷涂轨迹的仿真涂层厚度生成方法，涉及机器人喷涂技术领域，为了解决现有技术存在的积分计算量大，涂层分析效率低的问题，该方法步骤1：涂层厚度累积模型建模：w为喷涂厚度，x,y为待喷涂厚度点在{Ci}下的位置，v为喷枪移动速度，γ是与l的夹角，是m于点P处的法向量与l的夹角；步骤2：生成基于三角形网格点云的交线段；步骤3：生成单条轨迹的仿真涂层；步骤4：生成多条轨迹的仿真涂层；使用建立好的涂层厚度累积模型，通过轨迹点的位姿信息与网格模型生成交线段，并计算涂层厚度，利用网格模型的拓扑关系遍历与计算交线段之间点的厚度值，并进行存储生成轨迹对应的仿真涂层，无需对每一个点都需要单独进行积分计算，使得生成仿真涂层的速度加快。

本发明授权一种喷涂轨迹的仿真涂层厚度生成方法在权利要求书中公布了：1.一种喷涂轨迹的仿真涂层厚度生成方法，其特征是，该方法包括以下步骤： 设世界坐标系为{B}，机器人末端坐标系为{E}，设单条轨迹第i个轨迹点的喷枪坐标系为{Ci},以喷枪的出漆口中心点为{Ci}的原点Oi，其X轴，Z轴和Y轴方向与{E}方向相同，设喷枪指向为其Y轴，为其Z轴，为其X轴； 步骤1：涂层厚度累积模型建模； 首先，根据基于倾斜喷涂的3D涂层厚度累积模型的建模方法，可得到以测量点与喷枪轴线距离x和测量点喷涂距离y为输入参数，涂层厚度w为输出的模型为: w＝Tx,y6 式中测量点与喷枪轴线距离中心距x、测量点喷涂距离y用{B}下的厚度测量点坐标变换到在{Ci}下X轴、Y轴方向上的坐标值表示； 然后，通过喷涂实验，以喷枪坐标系Z轴方向作为轨迹行进方向，采用不同的喷涂速度v、相同的喷涂高度h0，沿轨迹行进方向喷涂，针对同一位置x、不同速度v下的涂层厚度w用最小二乘法进行反比例函数拟合，可得到公式7： w＝av+b7 式中a、b是反比例函数的系数，由公式6得到喷涂速度v0下，不同喷涂位置与涂层厚度的关系；得到不同速度v下涂层厚度相对于v0下涂层厚度的比值，记比值为k，得： 由8得出涂层厚度与喷涂位置、喷涂速度影响因素的涂层厚度累积模型，该模型表达式为： w＝FTx,y,v9 最后，由微分几何放大原理，记曲面m上任意一点为P，在P处建立垂直于的平面S1；设平面S2为垂直于O与P点所确定的直线l的平面，S3是过P在m上的切平面，则推得如下关系： γ是与l的夹角，是P点的法向量与l的夹角， 参考平面上的S1区域内的漆料将会全部累积到曲面上，可得： w1S1＝wS311 式中，w1为S1区域上的涂层厚度，w为S3区域上的涂层厚度，即点P在曲面上的涂层厚度；联立式9、10、11进而可得公式1，即点P的涂层厚度累积模型为： 步骤2：生成基于三角形网格点云的交线段； 构建出以Oi作为轨迹点喷枪坐标系{Ci}原点的轨迹点喷枪坐标系，已知该轨迹点的位姿信息为： 式中为Oi在{B}下的空间位置，网格模型上的点P在喷枪坐标系{Ci}下表达式为： 由{Ci}的原点Oi和Z轴构成点法式平面XOY，与三角网格相交的交线点集合为BPi＝{p1,p2…pk}，由公式得到在{Ci}坐标系下的交线点集合将交线点按顺序连接即为若干交线段； 步骤3：生成单条轨迹的仿真涂层； 仿真涂层的生成即对轨迹点的喷涂覆盖区域存储对应的厚度，对相邻轨迹点生成的两条交线段之间的区域进行处理，交线段上的厚度由公式1进行计算，区域上点则通过网格模型中点与点的拓扑关系进行遍历寻找，并通过距离加权求平均获得该点处的厚度值；设该点为N，N点漆膜涂层厚度计算如公式4所示： 式中wN为N处厚度值，以N处的位置信息及构建点法式平面，交两条交线段于点c1、c2，w1、w2分别为c1、c2处的漆膜涂层厚度值，d1为N到pl的距离，d2为N到pr的距离，θ1为c1、N所确定直线与c1、c2所确定直线夹角，θ2为c2、N所确定直线与c1、c2所确定直线夹角； 步骤4：生成多条轨迹的仿真涂层； 由n条轨迹经过某一点N的多涂层累积厚度，经公式5计算获得： 式中为第j条轨迹对点N造成的漆膜涂层厚度值，经过计算多条喷涂轨迹叠加得到的厚度值生成多条轨迹叠加后的仿真涂层。

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