基于体素分解的多自由度机械臂3D打印自适应分层算法

多自由度机械臂3D打印可扩展传统熔融“2.5D”打印的空间自由度，增强打印件的综合力学性能。但由于传统曲面分层算法未进行特征区分，对无需支撑部分进行冗余的无支撑无碰撞约束，会加剧系统资源耗费和时间开销，显著降低切片效率。针对多自由机械臂曲面分层的效率问题，提出基于体素分解的自适应分层算法。以体素化为基础构建三维模型的空间信息，满足曲面分层对内部信息的需要；基于此，提出基于三维凸包的广度优先搜索算法，确保曲面分层的无碰撞无支撑，通过对分层过程中支撑结构的量化分解，实现高效的自适应分层。通过模型的分层仿真测试，结果表明，此算法可实现0.2 mm体素精度下的无支撑无碰撞分层，能够满足机械臂3D打印的分层效率需求。