3D打印中最常用的打印方法是分層打印。通過對目標對象模型進行分層,從下到上累積打印,最終得到目標實體。路徑規(guī)劃是3D打印的重要步驟。選擇適當的打印路徑可以明顯減少打印過程中的中斷次數,從而提高打印的效率。然而,傳統(tǒng)的路徑規(guī)劃方法通常按照某種事先規(guī)劃好的規(guī)則路徑進行打印,打印中容易產生集中應力,會降低材料的散熱,或者存在打印頭頻繁跳轉出現(xiàn)“拉絲”現(xiàn)象,產生過多的固化毛邊�；谏鲜鰡栴},本文提出了一種基于強化學習的3D打印路徑規(guī)劃算法。本文創(chuàng)新的將強化學習應用在3D打印路徑規(guī)劃中。我們將Q學習中的最短路徑規(guī)劃問題轉化為了遍歷問題。本文增加了兩個約束來設置Q學習中的獎勵值。一種是減少打印頭的起停次數,另一種是減少轉動次數。實驗結果表明,與傳統(tǒng)的路徑規(guī)劃方法相比,該方法可以使打印的中斷次數與轉彎次數降低,成形效果更好。在此基礎上,本文還提出了一種智能打印與傳統(tǒng)打印相結合的路徑規(guī)劃方法。先利用分區(qū)算法,將規(guī)整的打印區(qū)域與復雜圖形區(qū)域進行劃分,在規(guī)整的打印區(qū)域內選擇合適的傳統(tǒng)打印路徑規(guī)劃,復雜區(qū)域使用強化學習算法。實驗結果表明利用分區(qū)采用傳統(tǒng)打印與智能打印相結合的方式。能夠大大提高訓練效率與打印效... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：56 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 3D打印技術
        1.2.2 強化學習
    1.3 研究內容
    1.4 本文組織結構
2 相關技術介紹
    2.1 3D打印技術原理
    2.2 路徑的幾何性質
    2.3 傳統(tǒng) 3D打印路徑規(guī)劃算法
        2.3.1 平行直線掃描算法
        2.3.2 Z字形掃描算法
        2.3.3 偏置輪廓掃描算法
    2.4 強化學習
        2.4.1 Q-learning介紹
        2.4.2 Q-learning算法中簡單探索策略
        2.4.3 Q-learning核心算法
    2.5 本章小結
3 基于強化學習的路徑規(guī)劃算法
    3.1 3D打印模型的建立
    3.2 強化學習三要素的設定
    3.3 對Q-learning算法的改進
    3.4 基于Q-learning的路徑規(guī)劃的核心算法
    3.5 本章小結
4 強化學習與傳統(tǒng)掃描組合路徑規(guī)劃算法
    4.1 問題的提出
    4.2 可分區(qū)模型路徑規(guī)劃相關工作
    4.3 分區(qū)算法的設計與實現(xiàn)
        4.3.1 分區(qū)算法設計
        4.3.2 可分區(qū)模型核心算法
    4.4 路徑規(guī)劃算法設計與實現(xiàn)
        4.4.1 傳統(tǒng)路徑規(guī)劃算法的實現(xiàn)
        4.4.2 分區(qū)后Q-learning路徑規(guī)劃算法
    4.5 本章小結
5 打印實驗與結果分析
    5.1 打印實驗
        5.1.1 G代碼
        5.1.2 打印結果
    5.2 對比算法及實驗目的
    5.3 實驗及分析
        5.3.1 實驗設置
        5.3.2 薄壁模型路徑規(guī)劃實驗
        5.3.3 復雜薄壁模型路徑規(guī)劃實驗
        5.3.4 厚壁模型路徑規(guī)劃實驗
        5.3.5 簡單可分區(qū)模型的路徑規(guī)劃
        5.3.6 多種傳統(tǒng)掃描算法可分區(qū)模型的路徑規(guī)劃實驗
        5.3.7 多分區(qū)模型的路徑規(guī)劃實驗
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]分形模型的3D打印路徑規(guī)劃[J]. 翟曉雅,陳發(fā)來.  計算機輔助設計與圖形學學報. 2018(06)
[2]3D打印的路徑規(guī)劃研究綜述[J]. 侯章浩,烏日開西·艾依提.  機床與液壓. 2016(05)
[3]Bioprinting-Based High-Throughput Fabrication of Three-Dimensional MCF-7 Human Breast Cancer Cellular Spheroids[J]. Kai Ling,Guoyou Huang,Juncong Liu,Xiaohui Zhang,Yufei Ma,Tianjian Lu,Feng Xu.  Engineering. 2015(02)
[4]我國3D打印發(fā)展戰(zhàn)略與對策研究[J]. 左世全.  世界制造技術與裝備市場. 2014(05)



本文編號：2997908