[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 |
| 地址： | 211306 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 abc 算法 打印 路徑 規劃 方法 | ||
本發明設計一種基于ABC?A*算法的3D打印路徑規劃方法。以機械制造為背景，針對機械產品中多封閉輪廓部件在3D打印路徑掃描過程中產生空行程的問題，提出了一種基于ABC?A*(Artificial Bee Colony algorithm?A?Star)算法的3D打印路徑規劃方法，利用ABC算法強大的全局尋優能力，增大A*算法的路徑規劃能力，合理規劃各輪廓的掃描順序及掃描起始點，縮短了3D打印掃描過程中輪廓路徑的總長度，減少了輪廓路徑的空行程，從而提高成型的速度和質量。
技術領域
本發明涉及3D打印領域，特別設計基于ABC-A*算法的3D打印路徑規劃方法。
背景技術
從2011年開始，全球開始掀起3D打印熱潮，當前，3D打印在航空航天、汽車、醫療健康等領域的市場應用已經取得積極的進展，我國3D打印產業發展至今，呈現出不斷深化、不斷擴大應用的態勢。3D打印過程需要對切片后的每層進行路徑規劃工作，零件打印速度、打印效率、表面質量都與掃描路徑規劃有關。路徑規劃工作可以分為輪廓路徑和填充路徑兩種。輪廓路徑規劃就是將每個封閉曲線按一定的順序連接起來，得到最佳路徑的過程。填充路徑規劃就是按一定規律生成掃描線段，形成封閉輪廓間封閉區域，并依次填充的過程。正確有效地規劃零件橫截面視圖的路徑對打印質量具有重要的意義。
發明內容
為了解決上述存在問題。本發明提出一種基于ABC-A*算法的3D打印路徑規劃方法。為達此目的：
本發明提出基于ABC-A*算法的3D打印路徑規劃方法，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xi(i＝1,2,...N)；
步驟3：計算初始解的適應度；
步驟4：引領蜂對解xi進行鄰域搜索產生新解vi，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Pi；
步驟7：跟隨蜂依照概率Pi選擇解或食物源，搜索產生新解vi，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。
作為本發明進一步改進，所述步驟4中新解及適應度計算表示為：
vij＝xij+Ψij(xij-xkj) (1)
其中，式中，k＝1,2,...,N，j＝1,2,...,D，且k≠i，Ψij為[-1,1]之間的隨機數。
作為本發明進一步改進，所述步驟5貪婪選擇表達為：
其中，xij是舊解，vij是新解。
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