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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利基于巧度指数的五轴数控机床工作空间灵巧性分析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：CN118963245B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27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：202410799374.8，技术领域涉及：G05B19/408；该发明授权基于巧度指数的五轴数控机床工作空间灵巧性分析方法是由刘晓健;刘俊豪;王阳;张树有;谭建荣设计研发完成，并于2024-06-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于巧度指数的五轴数控机床工作空间灵巧性分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了基于巧度指数的五轴数控机床工作空间灵巧性分析方法，包括：根据五轴机床布局信息，均匀生成随机点云工作空间；根据各轴实际允许运动范围，确定该布局下的实际工作空间点云；计算实际工作空间点云中各点的密度，并划分工作空间的灵巧区与非灵巧区；验证灵巧区中机床的姿态可达性，并修正灵巧区平均密度；分析非灵巧区中的灵巧性变化规律；基于灵巧区和非灵巧区分布情况，以及非灵巧区域的灵巧性变化趋势，得到五轴机床的工作空间灵巧性分析结果。本发明摆脱了灵巧性分析对经验性结论的依赖，对机床布局构型没有特殊要求，能够以一种通用的方案对任意布局的五轴机床进行分析，给出详细的灵巧性分析结果为机床设计者提供参考。

本发明授权基于巧度指数的五轴数控机床工作空间灵巧性分析方法在权利要求书中公布了：1.一种基于巧度指数的五轴数控机床工作空间灵巧性分析方法，其特征在于，包括以下步骤： 1根据五轴机床布局信息，均匀生成随机点云工作空间； 2根据各轴实际允许运动范围，确定该布局下的实际工作空间点云； 3计算实际工作空间点云中各点的密度，并划分工作空间的灵巧区与非灵巧区；计算实际工作空间点云中各点的密度，具体过程为： 读取点云数据中的位置信息，即xm，ym，zm，其中m＝1,2,3,…,n； 计算搜索半径tstep，以密度数据在三维方向上均要考虑为原则，计算公式如下： 其中，dmax表示点云数据x，y，z各自中的最大值，dmin表示点云数据x，y，z各自中的最小值，n表示点云中点的数量； 记录每个点在搜索半径tstep中点的数量，即为该点的初步密度数据ρm； 划分工作空间的灵巧区与非灵巧区，具体过程为： 计算灵巧区初始的平均密度ρc，计算公式如下： 其中，ρi表示所有点中密度最大的100个点的密度值； 设置容差阈值ε，依次将每个点的密度ρm和灵巧区初始平均密度ρc进行对比，如果ρm1-ερc，则将其划入非灵巧区；否则就划入灵巧区，直到所有点被划分完毕；此时，所有灵巧区点的包络区域即为灵巧区，工作空间的其余区域为非灵巧区； 4验证灵巧区中机床的姿态可达性，并修正灵巧区平均密度；具体过程为： 在灵巧区内随机采样若干个点计算灵巧区内点的巧度指数rm，公式如下： 其中，设计时主旋转轴α的变化范围为[αl，αh]，副旋转轴β的变化范围为[βl，βh]，ΔSX、ΔSY、ΔSZ分别为在该点位置xm，ym，zm下能使得对应的X、Y、Z运动轴在设计范围内有解的两旋转轴运动范围； 若计算结果均为1则说明灵巧区具有完全的姿态可达性，灵巧性即得到验证；若不均为1，则更改步骤3中的容差阈值ε进行再次重复计算； 根据灵巧区的最终划分结果，重新计算灵巧区的平均密度ρc，计算公式如下： 其中，w表示灵巧区中点的个数，ρi表示灵巧区中点各自的密度值； 5分析非灵巧区中的灵巧性变化规律； 6基于步骤3与5的结果，最终得到五轴机床的工作空间灵巧性分析结果。

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