为提高工件磨削效率,在加工之前需对其表面待磨削区域进行识别和定位,有针对性地磨削。传统的工件表面检测通常采用人工方式,检测精度和效率低。亟需一种自动化检测装置来取代传统检测方法,实现工件表面自动检测。因此,本课题研究了基于激光扫描的工件表面特征自动识别方法,并从以下几个方面针对工件表面特征识别过程中存在的关键技术难题进行研究。首先,对不同激光测量方式的优缺点和成本进行分析,确定工件表面特征自动识别系统的测量方案。在此基础上完成激光传感器以及控制单元的硬件选型,具体包括:控制单元的硬件接口以及激光传感器的数据采集方式、通信格式和接线,根据激光传感器和Arduino主控芯片的通信方式完成通信转换模块的选型,实现激光传感器和控制单元之间的数据通信。其次,为了更加准确地描述工件在激光扫描区域中的位置信息及其表面特征信息,建立了激光测量坐标系和固定在工件表面的工件坐标系。介绍了安装在机械臂上的激光传感器的扫描原理。从采样点数量、采样周期和效率等方面考虑,设计了“弓”字形激光扫描路径。在此基础上,合理设置了相邻两个采样点在x和y轴方向上的间距。接着,针对工件角点在激光测量坐标系中的定位问题,研究了特征轮廓点定位方法,通过相邻两个采样点之间的高度差,定位工件特征轮廓点在激光测量坐标系中的位置。以特征轮廓点为研究对象,以不同特征轮廓点之间的欧氏距离为参考,研究了连通区域检测方法,用于构建特征轮廓边界线。在上述研究的基础上,利用同一连通区域上相邻三个特征轮廓点之间斜率的数值关系,得出工件角点在激光测量坐标系中的位置。本课题以试验工件为研究对象,验证了上述方法的可行性和准确性。最后,针对工件表面特征识别问题,根据特征轮廓点以及工件角点x轴坐标的最小值和次小值点,利用最小二乘法拟合出工件边界线在激光测量坐标系中的函数表达式,并结合该表达式的斜率及其正负关系得出工件坐标系相对于激光测量坐标系的旋转角度和偏移量。通过坐标系转换得到激光测量坐标系中的工件表面点在工件坐标系中的描述,并将其和标准工件表面进行对比,实现工件表面待磨削区域和磨削量的自动检测。本课题以试验工件为研究对象,验证上述方法的有效性和准确性。