热丝切割最短路径动态规划算法研究

"这篇论文探讨了热丝切割最短路径动态规划算法在EPS三维快速成形技术中的应用。" 在先进制造技术领域，EPS三维快速成形技术占据着重要的地位，尽管在国内的应用相对较少。该技术利用电脑控制的聚苯乙烯泡沫塑料切割机，通过电热丝对泡沫塑料进行二维或三维形状的精确切割。然而，在这个过程中，如何选择最佳的割裂路径以减少切割后物体的裂痕并提高力学性能，是一个关键的技术挑战。 论文作者宗倩和贾龙针对这一问题，提出了热丝切割最短路径动态规划算法。他们借鉴了动态规划的基本思想，即通过将多阶段决策过程拆分为一系列单阶段问题，逐步求解最优策略。在热丝切割场景下，这意味着需要找到最佳的切割顺序，以确保割裂路径最短，同时尽量减小对材料力学性能的影响。 算法的设计包含两个主要部分：几何模型的建立和数学模型的构建。几何模型描述了待切割对象的二维轮廓及其在空间中的位置关系，而数学模型则通过动态规划模型和最小距离模型来确定电热丝的切割路径。 动态规划模型用于决定切割顺序，它寻找的是从起始点到终点的最优路径，同时考虑到割裂处理点的选择。最小距离模型则计算电热丝从当前位置到目标切割点的最短路径，以确保切割路径的高效性和精确性。 在实际应用中，这种算法已经被整合到作者自主开发的EPS三维快速成形应用程序系统中，有效地优化了加工路径，减少了切割过程中的裂痕，提升了成形产品的质量。 这篇论文为热丝切割技术提供了创新的优化解决方案，对于提升EPS三维快速成形技术的精度和效率具有重要意义。通过动态规划算法的运用，不仅解决了图元割裂路径选择的难题，还为类似制造工艺的路径规划提供了理论支持和实践参考。