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龙图腾网获悉浙江工业大学台州研究院申请的专利一种基于STL模型的机器人打磨曲面路径规划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：CN115933522B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-02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：202211710748.1，技术领域涉及：G05B19/19；该发明授权一种基于STL模型的机器人打磨曲面路径规划方法是由姚黎;潘柏松;徐振元设计研发完成，并于2022-12-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于STL模型的机器人打磨曲面路径规划方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于STL模型的机器人打磨曲面路径规划方法，针对STL模型进行拓扑重建，在此基础上进行复杂自由曲面的路径规划。其中自由曲面的路径规划包括将待打磨的复杂自由曲面STL模型经过拓扑重建之后，可以划分为单独的三角形面片，然后再为每个面聚合生成路径，采用了横截面算法进行复杂自由曲面的路径生成，极大的提高了路径规划的效率，同时可以提高打磨的效率和质量，将规划好的曲面路径点信息导入机器人离线仿真软件中进行干涉、碰撞、限位检测，根据仿真结果修改程序，若仿真结果合理生成机器人代码，最后根据基准和实际工况修改机器人程序。

本发明授权一种基于STL模型的机器人打磨曲面路径规划方法在权利要求书中公布了：1.一种基于STL模型的机器人打磨曲面路径规划方法，其特征在于，包括如下步骤： 1STL模型拓扑重建： 1.1输入复杂自由曲面STL模型的一个三角形面片全部信息； 1.2如果该三角形面片不是第一个三角形面片，首先将该三角形面片的法向量存储在其面片类中，然后计算此面片的信息，包括形状因子和面积； 1.3检查该面片是第一个三角形面片时，首先将该三角形面片的法向量存储在面片类中，然后从零开始按照顺序给这些面片编辑索引序号，从能够建立起各个面片的三角形顶点、边的拓扑关系，最后将建立起来的三角形顶点和边存储到在面片的类中； 1.4接着S2，对三角形面片的冗余顶点和边的信息进行去除，完成三角形面片的顶点和边的拓扑重建工作； 1.5根据去除冗余顶点信息与拓扑重建的情况，将返回的当前三个顶点索引值加入此三角形面片的类中； 1.6对已经完成拓扑重建三角形面片的顶点和边，将其索引信息储存到面片类中去； 1.7判断面片类中的面片是否为最后一个三角形面片，若为否将进入S1继续进行拓扑重建，若为否则完成该模型的拓扑重建； 2基于STL模型的复杂自由曲面获取打磨路径点： 2.1首先将三角形面片的一条边上的两个点带入建立好的横截面表达式中； 横截面表达式的建立过程如下：获取复杂自由曲面的打磨曲面的路径的行距，根据这些行距来生成相应的横截面： 通过横截面获取复杂自由曲面打磨路径，在得到最佳打磨行距之后，通过行距生成不同的横截面，计算横截面与已经完成拓扑重建的STL模型的交点，就是打磨路径点； 横截面的通用表达式： 其中a为第a条路径，ΔLb为第a条路径的行距，获取打磨路径点等同于求解空间中的直线和平面相交的交点问题； 2.2若这条边上的两个点带入横截面表达式的解只有其中一个为0，则得到该三角形面的这个顶点刚好在横截面上，将这个顶点存入相应的数据结构中，作为打磨曲面路径点； 2.3若三角形面片的这条边上的点带入横截面表达式中，其解为一正一负，则这条边与横截面相交，此时根据这条边的表达式求解出与横截面的交点，将求出来的交点存入相应的数据结构中，作为打磨曲面路径点； 2.4若三角形面片的这条边上的点带入横截面表达式中，其解全为0，则这条边的两个顶点均为交点，可以将交点存入相应的数据结构中，作为打磨曲面路径点； 2.5若三角形面片的这条边上的点带入横截面表达式中，其解为全正或全负，则其横截面与此条边没有交点，均不能作为打磨曲面路径点； 2.6判断面片类中三角形面片的边时候为最后一个，若是最后一条边，则此横截面的打磨曲面路径规划完毕，若不是最后一条边，继续执行S1-S5的过程，求解所有的交点； 2.7按照之前求解的最佳的打磨行距，继续求解下一个横截面与复杂自由曲面的交点，最终完成整个复杂自由曲面路径的获取； 最佳的打磨行距的计算方法如下： 判断待加工曲面的凹凸性，获得表面的属性；在对复杂自由曲面进行打磨时，根据高斯曲率值的正负将复杂自由曲面分为凹面、凸面和平面，三种不同的面的打磨行距规划的方法如下： 凸面打磨行距计算方法： 平面行距计算方法： 凸面打磨行距计算方法： 其中，上述公式中ΔL为打磨曲面路径的行距，ρ为两个相邻打磨路径线上的点P1和P2之间的平均曲率半径，r为打磨机构的工具半径，h为曲面路径的残留高度； 当使用平面对曲面进行截取时，两个相邻曲面路径线是互相平行的，因此路径点的行距都是相同的；两个相邻曲面路径能计算出不止一个的行距，所以为了最大程度满足质量要求，所以需要对所有的行距进行取最小值，即minΔL1,ΔL3,ΔL3,...ΔLn，将求出来的最小行距作为两条相邻曲面路径的行距。

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