[發明專利]基于ABC-A*算法的3D打印路徑規劃方法

在審

• 申請號: 202011564535.3
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112906287A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 李路娜;連碧華;林紅艷;刁愛軍
• 申請（專利權）人: 南京機電職業技術學院
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N3/00;B29C64/386;B33Y50/00;G06F113/10
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 劉趁新

1.一種基于ABC-A*算法的3D打印路徑規劃方法，具體步驟如下，其特征在于：

步驟1：設一個優先隊列L，初始放入起點；

步驟2：初始化各個參數，蜂群總數N、食物源被采集次數即最大迭代次數M及控制參數LM，確定問題搜索范圍，并且在搜索范圍內隨機產生初始解x_i(i＝1,2,...N)；

步驟3：計算初始解的適應度；

步驟4：引領蜂對解x_i進行鄰域搜索產生新解v_i，并計算其適應度值；

步驟5：貪婪選擇；

步驟6：計算食物源的概率P_i；

步驟7：跟隨蜂依照概率P_i選擇解或食物源，搜索產生新解v_i，并計算其適應度；

步驟8：貪婪選擇；

步驟9：偵察蜂替換；

步驟10：判斷是否滿足循環終止條件，若滿足，循環結束，輸出最優解H(x)，否則返回步驟4繼續搜索；

步驟11：計算估價函數Fg；

步驟12：每次從Q中取出Fg值最小的點，進行增廣；

步驟13：再算出走到的點的Fg值，加入Q中。

2.根據權利要求1所述的基于ABC-A*算法的3D打印路徑規劃方法，其特征在于：

所述步驟4中新解及適應度計算表示為：

v_ij＝x_ij+Ψ_ij(x_ij-x_kj) (1)

其中，式中，k＝1,2,...,N，j＝1,2,...,D，且k≠i，Ψ_ij為[-1,1]之間的隨機數。

3.根據權利要求1所述的基于ABC-A*算法的3D打印路徑規劃方法，其特征在于：

所述步驟5貪婪選擇表達為：

其中，x_ij是舊解，v_ij是新解。

4.根據權利要求1所述的基于ABC-A*算法的3D打印路徑規劃方法，其特征在于：

所述步驟6食物源概率計算公式為：

其中，N表示蜂群總數。

5.根據權利要求1所述的基于ABC-A*算法的3D打印路徑規劃方法，其特征在于：

所述步驟7中新解和適應度計算公式為：

v_ij＝x_ij+P_i(x_ij-x_kj) (6)

其中，式中，k＝1,2,...,N，j＝1,2,...,D，且k≠i。

6.根據權利要求1所述的基于ABC-A*算法的3D打印路徑規劃方法，其特征在于：

所述步驟8中貪婪選擇公式和步驟5中一致為。

7.根據權利要求1所述的基于ABC-A*算法的3D打印路徑規劃方法，其特征在于：

所述步驟9中偵察蜂替換公式為：

x_ij＝x_minj+Φ(x_maxj-x_minj) (8)

其中，Ф為0～1間的隨機數，x_minj是x_ij中第i行的最小值，x_maxj是x_ij中第i行的最大值。

8.根據權利要求1所述的基于ABC-A*算法的3D打印路徑規劃方法，其特征在于：

所述步驟10中最優解輸出公式為：

H(x_ij)＝x_ij (9)

其中，x_ij是種群最優解。

9.根據權利要求1所述的基于ABC-A*算法的3D打印路徑規劃方法，其特征在于：

所述步驟11中估價函數計算公式為：

Fg(x)＝G(x)+H(x) (10)

其中，其中G(x)為起點到x點已移動的實際距離。