本发明提供基于梯度下降法的圆柱形磨削工具坐标系最优化标定方法，涉及机器人磨削技术领域，方法包括：首先获得空间中触针针尖在机器人基坐标系下位置信息，再用机器人带动磨削工具以不同位姿接触触针针尖并记录此时机器人关节角，利用SolidWorks软件获得初始工具矩阵、针尖在机器人基坐标系下位置信息和关节角求得工具坐标系下触针针尖的位置信息，并计算出预测打磨轮半径，并结合真实打磨轮半径计算均方根误差，使用以均方根误差的值作为损失函数的梯度下降法进行更新工具矩阵。通过使用本发明提出的工具标定方法后，均方根误差相比于标定前从22.3546mm降至0.0694mm，本发明所提方法步骤简单，操作方便，无需借助额外昂贵设备。