技术特征：
1.一种采用复杂曲面分层的3d混凝土打印路径规划方法，其特征在于，包括：生成混凝土构件的三维模型，判断三维模型是否满足预设曲面分层标准；在满足预设曲面分层标准的条件下，提取三维模型的顶部边缘曲线，并将其转换为nurbs曲线；将nurbs曲线转化为具有uv方向的nurbs曲面；确定切片参考平面，并将nurbs曲面投影至切片参考平面上，形成数组具有相同的uv坐标构成逻辑、但空间形态不相同的空间曲面；根据相邻两个切片参考平面在模型范围内的最大高度差和每层打印路径的目标高度，计算相邻两个切片参考平面间的打印层数；对形成的数组空间曲面进行曲面渐变计算，在各个参考平面与顶部nurbs曲面间生成对应数量的切片曲面；利用切片曲面对三维模型进行切片，生成渐变曲线打印路径。2.根据权利要求1所述的一种采用复杂曲面分层的3d混凝土打印路径规划方法，其特征在于，还包括：根据预设打印宽度对每条渐变曲线打印路径向三维模型内部进行一定距离的偏移。3.根据权利要求2所述的一种采用复杂曲面分层的3d混凝土打印路径规划方法，其特征在于，偏移的距离为预设打印宽度的1/2。4.根据权利要求2所述的一种采用复杂曲面分层的3d混凝土打印路径规划方法，其特征在于，还包括：采用等距离断点的方法将每条渐变曲线切分为连续的定位点；以定位点在渐变曲线中对应的法线方向作为z方向，u坐标方向作为x方向，生成每个定位点的三维直角坐标，作为机械臂在每个定位点上的初始坐标位置。5.根据权利要求4所述的一种采用复杂曲面分层的3d混凝土打印路径规划方法，其特征在于，还包括：根据打印环境和机械臂型号，对每个定位点上的初始坐标位置进行调整。6.根据权利要求1所述的一种采用复杂曲面分层的3d混凝土打印路径规划方法，其特征在于，所述预设曲面分层标准为：三维模型顶部边缘曲线不处于三维空间平面或规则曲面上，且三维模型底部曲线处于三维空间平面上。7.根据权利要求1所述的一种采用复杂曲面分层的3d混凝土打印路径规划方法，其特征在于，相邻两个切片参考平面间的打印层数的计算公式为：n＝int((h
max-h
min
)/h其中，n为切片后相邻两个切片参考平面间的打印层数；h
max
为相邻两个切片参考平面在模型范围内的最大高度；h
min
为相邻两个切片参考平面在模型范围内的最小高度；h为每一层打印路径的目标高度，取值范围为6mm-18mm。8.根据权利要求1所述的一种采用复杂曲面分层的3d混凝土打印路径规划方法，其特征在于，根据三维模型的形态变化趋势确定各个切片参考平面。9.根据权利要求1所述的一种采用复杂曲面分层的3d混凝土打印路径规划方法，其特征在于，各层渐变曲线打印路径的层高为均衡变化的。
技术总结
本发明公开了一种采用复杂曲面分层的3D混凝土打印路径规划方法，包括：生成混凝土构件的模型；提取模型的顶部边缘曲线，将其转换为Nurbs曲线；将Nurbs曲线转化为具有UV方向的Nurbs曲面；确定切片参考平面，将Nurbs曲面投影至切片参考平面上，形成数组空间曲面；根据相邻两个切片参考平面在模型范围内的最大高度差和每层打印路径的目标高度，计算相邻两个切片参考平面间的打印层数；对空间曲面进行曲面渐变计算，在各个参考平面与顶部Nurbs曲面间生成对应数量的切面曲面；利用切片曲面对模型进行切片，生成渐变曲线打印路径。本发明适用于顶部形态不规则构件打印，能够实现复杂曲面与规律的空间平面(或曲面)之间的过渡，并能对打印高度进行有效控制。对打印高度进行有效控制。对打印高度进行有效控制。
技术研发人员：徐卫国
受保护的技术使用者：无锡荷清数字建筑科技有限公司
技术研发日：2022.03.30
技术公布日：2022/8/5