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龙图腾网获悉华南理工大学申请的专利一种面向复杂曲面的机器人自主雕刻作业方法及系统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：CN119141537B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-03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：202411332811.1，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种面向复杂曲面的机器人自主雕刻作业方法及系统是由黎志毅;占宏;杨辰光设计研发完成，并于2024-09-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向复杂曲面的机器人自主雕刻作业方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种面向复杂曲面的机器人自主雕刻作业方法及系统，方法包括：S1、设计字形分割方法并构建字母分割信息库；构建成子技能基元库；采用离散动态运动原语模型生成平面参考轨迹；S2、采用3D相机获取感兴趣的复杂曲面的点云，并对相机进行眼在手外的标定，获得相机坐标系到机械臂基坐标系的变换关系，获取曲面参考轨迹与表面法向量；S3、对基于六维力传感器的机械臂末端雕刻工具进行参数辨识和重力补偿；S4、采用基于径向基神经网络的自适应导纳控制器，生成期望雕刻轨迹，使环境与机械臂的交互力跟踪期望交互力，实现机械臂雕刻作业。本发明可以使机器人在复杂曲面上进行雕刻作业，雕刻精度高，雕刻效果好，实用性强。

本发明授权一种面向复杂曲面的机器人自主雕刻作业方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种面向复杂曲面的机器人自主雕刻作业方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、设计英文字母的字形分割方法并构建字母分割信息库；为每一字形类别构造一条示教子轨迹，构建成子技能基元库；采用离散动态运动原语模型DMPs生成平面参考轨迹； S2、采用3D相机获取感兴趣复杂曲面的点云信息，并对相机进行眼在手外的标定，获得相机坐标系到机械臂基坐标系的变换关系，根据变换关系获得机械臂基坐标系下的曲面点云；基于包覆式投影算法的曲面轨迹规划方法，将生成的平面参考轨迹投影到曲面上，获得曲面参考轨迹与表面法向量，具体为： 记转换后的目标曲面点云集为S，平面轨迹点集为C＝{c1,c2,…,cm}； 在该平面内任选一个起始参考投影点c0，指定一个指向目标曲面方向的参考投影向量将c0沿参考投影向量投影在目标曲面上得到d0； 在S中搜寻d0的k个邻近点，用最小二乘法拟合d0处的切平面H0和法向量根据和计算二者的旋转矩阵R0； 对m个平面轨迹点分别投影，对某一点ci，根据预先设定的投影步长l将线段c0ci分为若干段，当c0ci≤l时，没有中间点；当c0cil时，中间点集记为： 当c0cil时，首先对第一段c0ci,1进行投影，用旋转矩阵R0将平面线段c0ci,1变换到切平面H0上，得到中间投影点在S中搜寻的k个邻近点，拟合出一个新的切平面Hi,1和法向量并根据和计算新的旋转矩阵Ri,1；取在切平面Hi,1上的投影点di,1作为ci,1在目标曲面上的投影点；随后迭代计算所有中间点的投影点和该点处法向量，直到得到ci在目标曲面上的投影点di和该点处法向量当c0ci≤l时，直接对c0ci按上述方法投影得到投影点di和该点处法向量取下一点ci+1，重复以上操作，最终得到曲面轨迹点集D＝{d1,d2,…,dm}以及对应法向量集S3、对基于六维力传感器的机械臂末端雕刻工具进行参数辨识，对机械臂末端雕刻工具进行重力补偿，消除末端雕刻工具重力的影响，获得外部环境与机械臂的交互力； S4、机械臂采用基于径向基神经网络RBFNN的自适应导纳控制器，生成期望雕刻轨迹，同时使环境与机械臂的交互力跟踪期望交互力，实现机械臂柔顺雕刻作业，具体为： 将得到的曲面参考轨迹和外部环境与机械臂的交互力反馈到基于径向基神经网络RBFNN的自适应导纳控制器中，生成期望雕刻轨迹；通过机器人逆运动学将末端位姿轨迹转换到关节空间，通过机械臂的关节控制器实现机械臂控制，使环境与机械臂的交互力跟踪期望交互力，实现机械臂柔顺雕刻作业； 基于径向基神经网络RBFNN的自适应导纳控制器，表示为： 其中，B、K分别为阻尼参数和刚度参数，Fd表示环境与机械臂的期望交互力，Fe表示环境与机械臂的实际交互力，e＝ΔXe表示环境对机械臂的作用力引起的机械臂的位姿误差补偿量，则表示位姿误差补偿量的变化率，Xe＝Xd‑Xr表示位姿误差，Xr表示参考位姿，即步骤S2的曲面参考轨迹，Xd表示生成的期望位姿； 通过优化代价函数自适应调节阻尼和刚度参数，使环境与机械臂的实际交互力跟踪期望交互力；阻尼和刚度参数具体表示为： B＝wBThz+ξBK＝wKThz+ξK其中，z＝Fd‑Fe为RBFNN输入，wB,wK表示权值向量，n为径向基函数的个数，ξB,ξK表示神经网络的近似误差，hz表示高斯函数构成的向量； 对代价函数J使用梯度下降法得到权值更新率其中，分别表示阻尼和刚度的权值估计值，ηB,ηK分别表示阻尼和刚度的学习率，定义为正常数； 计算自适应导纳控制器的阻尼和刚度参数，经过迭代训练后权值wB,wK得到学习，最终阻尼和刚度参数B,K收敛。

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