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龍圖騰網獲悉南京航空航天大學申請的專利一種機器人切削加工系統的頻響函數計算方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN118690535B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202410686786.0，技術領域涉及：G06F30/20；該發明授權一種機器人切削加工系統的頻響函數計算方法是由李波;許彪;田威;廖文和;趙威設計研發完成，并于2024-05-30向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種機器人切削加工系統的頻響函數計算方法在說明書摘要公布了：本發明涉及機器人切削加工技術領域，解決了傳統計算頻響函數的方法面臨成本高、操作繁瑣、對動態變化適應性有限的技術問題，尤其涉及一種機器人切削加工系統的頻響函數計算方法，該方法包括以下步驟：基于多體系統傳遞矩陣法建立機器人切削加工系統的動力學模型及其拓撲圖；推導動力學模型中各元件的復擴展傳遞方程和復擴展傳遞矩陣；根據動力學模型及其復擴展傳遞方程和復擴展傳遞矩陣以及拓撲圖，推導機器人切削加工系統的復擴展總傳遞方程和復擴展總傳遞矩陣。本發明能夠在不犧牲準確性的前提下，快速得到所需的頻響函數，為機器人切削加工的實時監控和即時優化提供了可能，使得機器人切削加工的動態特性分析更加經濟高效。

本發明授權一種機器人切削加工系統的頻響函數計算方法在權利要求書中公布了：1.一種機器人切削加工系統的頻響函數計算方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： S1、基于多體系統傳遞矩陣法建立機器人切削加工系統的動力學模型及其拓撲圖； S2、推導動力學模型中各元件的復擴展傳遞方程和復擴展傳遞矩陣； S3、根據動力學模型及其復擴展傳遞方程和復擴展傳遞矩陣以及拓撲圖，推導機器人切削加工系統的復擴展總傳遞方程和復擴展總傳遞矩陣； S4、基于復擴展總傳遞方程和復擴展總傳遞矩陣推導刀尖點復擴展狀態矢量與切削力之間的關系式； S5、根據刀尖點復擴展狀態矢量與切削力之間的關系式計算機器人切削加工系統刀尖點的頻響函數，具體過程包括以下步驟： S51、推導刀具建模為空間受迫振動剛體時，機器人的切削刀尖點的頻響函數；推導過程為： 由刀尖點復擴展狀態矢量與切削力之間的關系可知，切削刀尖點x方向的位移復振幅當銑刀建模為空間受迫振動剛體時，由擴展力矩陣得到 令Fd＝[Fd,x,0,0]T，Md＝[0,0,0]T，則切削力作用在x方向，刀尖點x方向的位移頻響函數為： 式中， λ＝iΩ 同理可得切削力作用在y、z方向的位移頻響函數，此時，切削刀尖點位移頻響函數矩陣為： 對切削刀尖點位移頻響函數矩陣求導，得切削刀尖點速度的頻響函數矩陣為： 切削刀尖點加速度的頻響函數矩陣為： S52、推導刀具建模為空間受迫振動Euler-Bernoulli梁時，機器人的切削刀尖點的頻響函數，推導過程為： 令Px1＝[Px,Py,Pz]T，Mx1＝[Mx,My,Mz]T，求得： 式中，Ku＝coshucosu，Lu＝coshusinu，Mu＝sinhucosu，Nu＝sinhusinu； 可得切削力作用在x方向，刀尖點x方向的位移頻響函數為： 式中， 上式中，Lm為切削時刀具上切削分布力的作用長度； 同理可得切削力作用在y、z方向的切削刀尖點位移頻響函數，此時，切削刀尖點位移的頻響函數矩陣為： 式中， 同理，切削刀尖點速度的頻響函數矩陣H′λ＝λHλ，切削刀尖點加速度的頻響函數矩陣H″λ＝λ2Hλ； S53、根據切削刀尖點位移的頻響函數矩陣、切削刀尖點速度的頻響函數矩陣以及切削刀尖點加速度的頻響函數矩陣計算機器人切削加工系統刀尖點的頻響函數； S54、計算機器人切削加工系統的阻尼比和固有頻率。

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