研究员开发出无需使用支撑结构的多轴机器人3D打印系统|奥门新浦京网999

为期五天的世界上仅次于的计算机图形和交互技术会议-SIGGRAPH2018将于下周在温哥华启动。来自世界各地的许多研究团队在会上展出他们的近期项目成果，还包括3D形状、增强现实、流形优化和3D扫瞄。

今年，代尔夫兹理工大学（TUDelft）也展出了新项目的研究成果。由代尔夫兹理工大学设计工程系先进设备生产教授兼任主席CharlieCLWang博士领导的研究团队公开发表了一篇论文，标题为“Support-FreeVolumePrintingbyMulti-AxisMotion”，并在论文中阐述了近期研究成果。据报，该论文将于最近在ACMTransactionsonGraphics期刊上公开发表。代尔夫兹理工大学研究人员与中国清华大学和法国计算机科学与自动化研究所（INRIA）的研究人员合作，并在这篇论文中说明了团队如何研发出有一种新的机器人3D打印机技术，该技术需要自动创立用作生产刀具路径的一个没用于承托结构的3D模型。

论文概要写到：“本文讲解了一种在配有多轴运动的机器人打印机系统上制作3D模型的新方法。材料沿着倾斜的刀具路径冲刷在建构室内，以便增加模型对承托结构的市场需求。我们针对来自多轴3D打印机的刀具路径规划挑战的策略是继续执行两个倒数的分解成，即首先展开体积到表面，然后是曲面到曲线。

体积与表面之间的分解成是通过优化体积内表面生产顺序的标量场来构建的。该字段受到限制，使得其等值代表从下面承托的曲面层，并呈现出凸面以获取打印头的无撞击导航系统。

在萃取所有曲面图层之后，考虑到机器人打印机系统的约束，曲面到曲线的分解成用刀具路径覆盖面积它们。我们的方法顺利地为具备大悬挑和低属性流形的3D打印机模型分解刀具路径。我们在我们的机器人平台上撰写了几个具备挑战性的案例来检验和展出其功能。

”Wang教授说明说道，合作研究团队研发出有了世界上第一种需要监控机器人系统的算法，该系统通过用于倾斜的3D刀具路径来制作一般的实体模型。研究团队在该论文还阐释道，大多数商业3D打印机系统实质上用于2.5D生产，其中材料沿着相同方向在平面上逐级冲刷，这减少了开发成本和复杂性，但使得承托结构的用于成为必要。没有人知道想处置承托结构-一旦你的3D打印机物瓦解了打印机平台，将它们去除是一件困难的事情。

但机器人3D打印机系统具备更好的运动维度，并且实质上可以转变打印机过程中材料积存的方向。研究人员在论文中写到：“在本文中，我们明确提出了一种新的方法来解决问题多轴AM刀具路径分解的挑战。我们的技术基于这样的仔细观察，首先，通过将体积分解成曲面层次序列，然后将每个曲面分解成曲线刀具路径，可以倒数增加问题的维数。

我们的算法搜寻无撞击的积累序列，保证一直反对材料沉积，并且可以尽量地打印机所有区域。考虑到硬件容许，曲面图层不会覆盖面积工具路径。

”据报，论文的联合作者还包括代尔夫特的ChengkaiDai、Wang教授；清华大学的ChenmingWu；INRIA的SylvainLefebvre；代尔夫兹大学的GuoxinFang；清华大学的Yong-JinLiu。

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