李 荣 帅

(上海建工集团工程研究总院，上海　201114)



·计算机技术及应用·

人工智能3D打印完全遍历路径规划技术研究★

李 荣 帅

(上海建工集团工程研究总院，上海201114)

在系统总结3D打印技术、人工智能以及路径规划技术发展的基础上，在建筑3D打印领域中提出进行打印头完全遍历路径规划研究，并分析了其必要性和紧迫性,同时，构建了打印头完全遍历路径规划的数学模型，提出了评价打印头完全遍历路径规划性能的评价指标，最后展望了通过人工智能算法进行建筑3D打印完全遍历路径规划的研究方向。

3D打印，建筑，人工智能，完全遍历，路径规划

0　引言

3D 打印(3D printing，又称三维打印)是一种快速成形技术，它以数字化模型为基础，运用可粘合材料，通过逐层打印的方式构造物体。目前，随着技术的发展，3D打印技术相继应用于很多行业，2010年开始，各国研究人员相继在建筑3D打印领域开展了相关的研究和应用，取得了一定的成果，但是在建筑3D打印领域的研究和应用更多的是一种应用探索，而缺乏相关的系统研究。目前应用于建筑3D打印领域的3D打印装置基本上均基于熔融沉积式(Fused Deposition Modeling，FDM)成形原理。基于FDM技术的建筑用3D打印装置示意图如图1所示，俯视角度观察，建筑3D打印机平面如图2所示。

相对于一般的3D打印物品，建筑结构体量巨大，带来的一个直接问题就是打印头如何进行打印路径规划，以达到效率与精度的优化平衡。而对打印头路径规划问题进行数学描述，建模，引入人工智能算法进行求解与优化就成了必须面对和解决的问题[1-4]。……