一种基于表面曲率感应与多域耦合优化的拓扑保持型曲面轨迹规划算法

本发明属于智能制造技术领域，涉及数控加工、工业机器人轨迹控制及复杂曲面路径规划等方向，提出一种融合表面曲率感应与多域耦合优化的拓扑保持型曲面轨迹优化算法。方法包括曲面预处理、初始路径构建、多域耦合优化、拓扑保持及轨迹输出等步骤。通过提取自由曲面的局部曲率特征，自适应布设路径点，并构建包含路径均匀性、法向一致性与轨迹光顺性等指标的多目标优化模型，并通过优化过程确保路径方向与曲面法向的高度一致。算法采用进化式优化策略对路径进行全局调整，并引入拓扑保持机制，确保优化过程中不破坏原始曲面结构。该方法适用于 CNC 数控加工、工业机器人轨迹控制和三维建模，具有路径分布合理、几何一致性强、优化效果稳定等优点。