龚雨晨，赵圆圆，张 帆，谭跃刚

（武汉理工大学机电工程学院，武汉430070）

3D打印技术是一种始于20世纪 80年代中期的增材制造技术[1]。利用3D打印技术实现三维模型的立体成型主要有上层切片和底层控制两个环节，但是传统切片控制的实现需借助两种不同的软件，操作复杂且切片控制数据不互通，实现3D打印切片控制一体化，不仅可以消除从上层切片规划环节到底层控制打印环节之间的数据壁垒，打通数据的交互流程，还可以让从模型导入到执行打印的操作环节更加透明，简化用户操作。

针对切片和控制问题，国内外学者进行了许多相关研究。在切片的路径优化方面，Fok等使用Christofides算法对打印路径进行优化，通过缩短路径长度的方式实现路径优化[2]。尚雯等把偏置填充路径进行螺旋化处理，得到具有较少跳转点的螺旋偏置填充路径，极大提高了打印效率[3]。在固件控制方面，国外研发团队推出了目前主流的Marlin固件系统，有大量的工程人员进行维护，持续更新，广泛应用于直角坐标系的3D打印机上[4]。RepRap固件是早期支持32位板的固件之一，高度模块化，具有很好的借鉴意义，为后续不同用途3D打印机的控制系统研究提供了基础[5]。国内外学者虽然在切片控制领域取得了大量的研究成果，但是对于切片控制的一体化集成以及一体化流程中的数据传输方式，目前研究成果较少，传统的立体模型切片过程需在电脑上完成，对用户的操作提出了较高要求。……