文档名：基于连续顶点分区的混凝土3D打印路径规划算法
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.
Abstract：Aimingattheproblemsofpoorformingqualityandlongprintingtimeofconcrete3Dprintingcomponents,apathplanningalgorithmbasedoncontinuousvertexpartitioningwasproposed.Firstly,thecontinuousvertexpartitioningmethodbasedonHamiltoniancircuitwasusedtodividetheprintareaintoseveralcontinuousregionstoensurethattheprintnozzlewouldnotpassthesamevertexmanytimesduringtheprintingprocess,thusavoidingtheproblemofrepeatedprintingandpoorformingquality.Then,thegeneticalgorithmwasusedtosearcheachregion,andtheshortestprintingpathwasdeterminedthroughiterationandoptimization.Theexperimentalresultsshowedthatcomparedwithotherpathplanningalgorithms,theproposedalgorithmcouldsignificantlyreducetheemptytravelandstart-stoptimesoftheprintnozzle,andshortentheprintingtimebymorethan10%,whicheffectivelyimprovedtheformingqualityandprintingefficiencyforconcretecomponents.Theconcrete3Dprintingpathplanningalgorithmbasedoncontinuousvertexpartitioningsolvestheproblemsofpoorformingqualityandlongprintingtimeofconcretecomponentsbyeffectivelydividingtheprintarea,intelligentiysearchingtheshortestpathandcombiningtheoptimalpath,whichcanprovidestrongtechnicalsupportforthedevelopmentandapplicationofconcrete3Dprintingtechnology.
作者：崔衡 马宗方 宋琳 刘超 韩怡萱Author：CUIHeng MAZongfang SONGLin LIUChao HANYixuan
作者单位：西安建筑科技大学信息与控制工程学院,陕西西安710055
刊名：工程设计学报 ISTICPKU
Journal：ChineseJournalofEngineeringDesign
年，卷(期)：2024, 31(3)
分类号：TP3-05
关键词：混凝土3D打印 哈密顿回路 遗传算法 路径优化
Keywords：concrete3Dprinting Hamiltoniancircuit geneticalgorithm pathoptimization
机标分类号：TP391.9TG306TH142.2
在线出版日期：2024年7月4日
基金项目：国家自然科学基金基于连续顶点分区的混凝土3D打印路径规划算法[
期刊论文] 工程设计学报--2024, 31(3)崔衡 马宗方 宋琳 刘超 韩怡萱针对混凝土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...参考文献和引证文献
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