三维打印中喷头的最优路径规划

摘要

三维打印技术的核心思想在于逐层逐体素打印,喷头的路径规划是其中的关键组成部分,它至少需要考虑三方面的需求:(1)喷头必须历经每个需要打印的体素;(2)同一个体素不能被喷头反复打印;(3)应该尽量减少喷头在位置上的跳转,如果实在需要跳转,那么跳转间隔不宜太大,基于这样的观察,把喷头移动路径的规划问题转化为旅行商问题(TSP)并用改进的回溯算法来求解,而且基于大量的实验给出了相关参数的最佳配置.在实际的3D打印过程中，可以用G-Code代码模拟三维打印机逐层打印的过程，只要将计算得到的喷头路怪转换为G-Code指令即可.G指令通常由G加数字构成，这些指令的作用是通知喷头什么时间点完成什么动作，比如快速移动，慢速挤料，道线插补等.