基于连续顶点分区的混凝土3D打印路径规划算法

作     者：崔衡 马宗方 宋琳 刘超 韩怡萱 CUI Heng;MA Zongfang;SONG Lin;LIU Chao;HAN Yixuan

作者机构：西安建筑科技大学信息与控制工程学院陕西西安710055 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(62276207) 

出 版 物：《工程设计学报》 (Chinese Journal of Engineering Design)

年 卷 期：2024年第31卷第3期

页      码：271-279页

摘      要：针对混凝土3D打印构件成形质量差和打印时间长的问题,提出了一种基于连续顶点分区的路径规划算法。首先,采用基于哈密顿回路的连续顶点分区方法,将打印区域划分为多个连续的区域,以确保在打印过程中打印喷头不会多次经过同一顶点,从而避免了重复打印和成形质量差的问题。然后,使用遗传算法搜索每个区域,通过迭代和优化来确定最短的打印路径。实验结果表明,与其他路径规划算法相比,所提出的算法能够显著减少打印喷头的空行程和启停次数,且缩短打印时间10%以上,有效地提升了混凝土构件的成形质量与打印效率。基于连续顶点分区的混凝土3D打印路径规划算法通过有效划分打印区域、智能搜索最短路径以及合并优化路径的方式,解决了混凝土3D打印构件成形质量差和打印时间长的问题,这可为混凝土3D打印技术的发展和应用提供有力的技术支持。

主 题 词：混凝土3D打印 哈密顿回路 遗传算法 路径优化 

学科分类：08[工学] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.3785/j.issn.1006-754X.2024.03.189

馆 藏 号：203128280...