分形模型的3D打印路径规划

摘要：

为了在保证边缘细节的精度条件下最大限度地提高打印效率, 提出了分形模型的3D打印路径规划算法. 将分形模型分为3个打印区域: 轮廓层, 过渡层及内层. 针对3个不同的区域采取不同的填充措施. 文中算法主要分为以下4个步骤: (1) 为了保证边缘细节的精度, 利用轮廓平行算法的高保真性填充分形模型的轮廓层. 将不同等距线进行特征点检测并设置相应的阈值来优化轮廓层层厚; (2) 以过渡层的面积与过渡层内外边界是否相交为条件约束建立优化问题确定过渡层的最优层厚, 并确定一条光顺的三次B样条曲线作为过渡层内边界 (即内层边界); (3) 针对过渡层和内层进行全局连续Fermat螺线填充, 并提出Fermat螺线局部优化的算法; (4) 将3个区域内部的填充曲线连接进行全局路径优化. 实验结果表明, 相比于传统的路径规划算法与连续 Fermat 螺线算法, 文中算法具有更高的效率及更好的打印效果, 并且适用于具有复杂边界及多连通区域的几何模型.

关键词：3D打印、分形、路径规划、三次B样条、Fermat螺线

所属期刊栏目：30

分类号：TP391.41(计算技术、计算机技术)

在线出版日期：2018-06-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1123-1135