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龙图腾网获悉北京航空航天大学;北京航空航天大学宁波创新研究院申请的专利曲面变带宽自动铺丝成型轨迹规划设计方法及其存储介质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：CN117238414B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03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：202311259293.0，技术领域涉及：G16C60/00；该发明授权曲面变带宽自动铺丝成型轨迹规划设计方法及其存储介质是由张武翔;田麦祎;张家瑞;常保宁;丁希仑设计研发完成，并于2023-09-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本曲面变带宽自动铺丝成型轨迹规划设计方法及其存储介质在说明书摘要公布了：本发明公开了一种曲面变带宽自动铺丝成型轨迹规划设计方法，属于复合材料自动铺丝成型领域。本发明方法包括：获取纤维铺放模具的曲面参数与铺层参数；确定每一层铺层的参考坐标系和起始点，生成基准轨迹，参考坐标系基于容许变换定理和一阶标架场的定义生成；基于曲面变曲率参数使用变带宽密铺优化算法生成密铺的轨迹，以及进行宽窄带密铺规划；将最终生成的轨迹规划方案生成铺放机器人的系统语言，用于控制机器人进行铺放工作。本发明解决了传统自由曲面铺丝路径规划受到曲面形状限制而存在较大间隙或重叠等缺陷的问题，能够实现多种曲面结构的满铺铺丝路径规划，并确保了纤维自动铺丝的精确性。

本发明授权曲面变带宽自动铺丝成型轨迹规划设计方法及其存储介质在权利要求书中公布了：1.一种曲面变带宽自动铺丝成型轨迹规划设计方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：对铺放模具建立数字模型，获取模具表面的曲面参数，以及铺层参数；所获取的铺层参数包括铺层的设计顺序、铺层的边界信息、以及每一层铺层的铺放角度； S2：确定每一层铺层的参考坐标系和起始点，生成基准轨迹； 对每一层铺层，从该铺层的铺放方向和模具表面曲面相交的边界上选取起始点；在起始点建立自然标架场，对自然标架场单位化，再基于容许变换定理确定参考坐标系，参考坐标系中除法向量外，一个单位方向指向铺层方向，另一个单位方向为轨迹密化方向；将起始点作为基准轨迹的起点，向对侧边界生成基准轨迹，生成基准轨迹的方向与铺放方向一致； 设对当前铺层，选取的起始点为P0，根据模具表面曲面S的参数标架场ru,v确定在P0 的自然标架场{r;r1,r2,n}，其中，，，，n为曲面法向量；结合高斯 度量系数E、F、G将P0处的自然标架场单位化，得到{r;,,}；其中，E=，F= ，G=，=，，==n；单位正交标架场{r;, ,}中的,是曲面S的切向量，称单位正交标架场为曲面S的一阶标架场； 基于容许变换定理：曲面S的一阶标架场{r;,,}绕转动任意角度仍然是曲面 S的一阶标架场；则将一阶标架场绕旋转角度，得到新的一阶标架场{r;,,}，此 时，和中的一个单位方向指向铺层方向，另一个单位方向为轨迹密化方向；获得的新 的一阶标架场就是为当前铺层建立的参考坐标系； S3：在每一层铺层，采用基于曲面变曲率参数变化的变带宽密铺优化算法生成密铺轨迹； 所述的变带宽密铺优化算法中，从基准轨迹开始，重复轨迹生成过程，直到所生成的轨迹到达铺层的边界；所述轨迹生成过程为：根据曲面参数计算曲面位置点的曲率参数，将当前轨迹根据曲率参数变化幅度划分为不等间距的离散点；计算每一个离散点沿轨迹密化方向在曲面上的偏移间距，设其中最大偏移间距dmax对应的偏移前后的离散点分别为Pmax和Pmax’，将离散点Pmax’作为下一条轨迹的起始点，沿铺层方向生成下一条轨迹； 其中计算离散点沿轨迹密化方向在曲面上的偏移间距的方式是：设某离散点P0沿轨迹 密化方向在曲面上偏移，将轨迹偏移区域模具表面近似为以离散点P0的曲率半径为半径的 圆弧，圆弧长度为丝束铺放宽度；根据P0的坐标和法向量计算曲率参数，确定P0处的单位正 交标架场{r;,,}及主曲率，设对应,的主曲率分别为k1,k2，对应法向量的法 曲率为k，如下： ，；其中，φ为法曲率k与主曲率k的夹角，v是 对应k的主曲率方向向量； 则计算出在P0处的法曲率半径；进一步获得离散点P0沿轨迹密化方向在曲面上的 偏移间距d=Rsinθ+β-Rsinβ，θ=ωR；其中，θ为从P0处偏移间距d到下一点所旋转的角度， ω为预设的偏移距离值，β为P0投影到零件坐标系平面上的投影线与曲率半径的夹角； S4：基于变带宽密铺优化算法进行宽窄带轨迹规划； 对于相邻两条轨迹，将基于变带宽密铺优化算法获得第一条轨迹的最大偏移间距dmax作为宽丝束铺放宽度，以第一条轨迹的离散点Pmax为基准沿法曲率方向进行宽度dmax丝束的偏移；对两条轨迹之间的空隙，根据间隙许可要求选取匹配的窄丝束进行密铺； 当相邻两条轨迹在使用宽丝束铺放后，对两条轨迹之间的空隙，根据如下方式进行窄 丝束密铺：设相邻两条轨迹中第一条轨迹的离散点Pi计算的偏移间距为di，计算di和其中最 大偏移间距dmax的差值△di，i=0,1,2,…n，离散点数量为n+1；获取离散点Pi偏移间距di2的 位置，定义为铺放离散点Qi，i=0,1,2,…n；由铺放离散点Qi沿法曲率方向向两侧获取间距差 值△di2的两个端点，两端点之间的空隙需要窄丝束密铺，i=0,1,2,…n；选取窄丝束宽度，取值大于0且不大于△di中的最大值，且满足间隙许可要求；从铺放离散点Qi中筛选 出差值△di不小于的离散点Qj,j∈{0,1,2,3…n}，由铺放离散点Qj沿法曲率方向向两侧 在所述两端点内密铺窄丝束。

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