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提出一种复杂曲面机器人局部抛磨定位方法。在测量点集中选取种子点，利用多元统计学中的协方差矩阵，建立各点相对于旋转和平移坐标变换不变的特征值坐标，以此直接搜索抛磨零件的设计曲面，生成对应点对；进而将各点主轴取向归一化，给出一种计算测量数据和模型曲面间坐标变换的方法；在此基础之上，求解变换矩阵并通过最小距离目标函数选取正确的局部定位坐标变换，实现机器人到复杂曲面指定抛磨区域的准确定位。实验结果显示：该方法简捷、可靠且容易实现，特别适用于复杂曲面零件的局部抛磨加工定位。