一种在自由曲面表面共形打印多尺度电路的路径规划方法技术

一种在自由曲面表面共形打印多尺度电路的路径规划方法，以三维测量得到的曲面点云数据、电路导电布线结构上的二维点和打印参数为输入，基于k近邻法在曲面上的任意区域打印输入的电路结构，设置阈值控制打印精度，得到三维路径点集构成的打印路径，直接在自由曲面表面共形打印多尺度电路；本发明专利技术可在任意曲面上，使用挤出打印工艺和静电打印工艺直接打印导电线路，简化数据处理过程，提高打印精度。提高打印精度。提高打印精度。

【技术实现步骤摘要】
一种在自由曲面表面共形打印多尺度电路的路径规划方法


[0001]本专利技术属于增材制造
，具体涉及一种在自由曲面表面共形打印多尺度电路的路径规划方法。

技术介绍

[0002]在自由曲面表面共形制造多尺度电路，不仅可以应用于可穿戴柔性电子设备、生物传感器，也广泛用于飞机、火箭等飞行器上的传感检测和卫星通讯，在航空航天、信息通讯等领域有巨大发展前景。
[0003]3D打印技术是在自由曲面表面共形制造多尺度电路关键的方法之一，常用的打印方法有挤出打印和静电直写打印。其中，挤出打印工艺是将打印墨水从喷头内挤出形成连续分布的纤维，具有打印成本低、操作简易的优点；静电直写打印工艺的基本原理是在喷嘴和基底之间施加直流高压电，打印喷嘴处的材料溶液表面产生电荷积累并逐渐演变为泰勒锥状态，当静电场力超过材料溶液表面张力时，材料溶液会以“拉出”的方式在泰勒锥的顶端形成远小于打印喷头直径的极细的射流。根据以上两种打印方法，控制接收基板与Z轴的配合移动，即控制合理的打印路径，利用同一直径的喷头，使用挤出打印工艺制造线宽大于一百微米的电路，使用静电直写打印工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在自由曲面表面共形打印多尺度电路的路径规划方法，其特征在于：以三维测量得到的曲面点云数据、电路导电布线结构上的二维点和打印参数为输入，基于k近邻法在曲面上的任意区域打印输入的电路结构，设置阈值控制打印精度，得到三维路径点集构成的打印路径，直接在自由曲面表面共形打印多尺度电路。2.一种在自由曲面表面共形打印多尺度电路的路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，输入点云数据、二维点及打印参数：提取三维测量得到的曲面点云数据，规划电路导电布线结构，顺序提取电路导电布线结构中的二维点，设置起点坐标、阈值、接收距离的打印参数；步骤S2，选择打印起点并转换坐标系：选择打印起点，根据起点坐标偏移打印的二维点，移动二维点到指定区域；步骤S3，基于k近邻法求二维点对应在曲面上的z坐标，得到三维路径点；步骤S4，删减三维路径点：设定阈值对三维路径点进行删减操作，保留特殊点；步骤S5，三维路径点偏置：根据曲面打印的接收距离对三维路径点进行偏置；步骤S6，输出三维路径点集构成的打印路径：根据三维路径点集生成G代码，使用挤出打印工艺和静电打印工艺，直接在自由曲面表面共形打印多尺度电路。3.根据权利要求2所述的一种在自由曲面表面共形打印多尺度电路的路径规划方法，其特征在于，所述的步骤S3的具体实现方法为：基于k近邻法，采用交叉验证法选择最优k值、距离度量和分类决策方法，将扫描得到的曲面点云数据作为样本数据集合，打印电路结构的平面坐标作为待测样本点，求出待测样本点最近邻的k个训练样本点的平均值，该平均值就是待测样本点投影到曲面上的z坐标，求得二维点对应的三维坐标，得到三维路径点。4.根据权利要求2所述的一种在自由曲面表面共形打印多尺度电路的路径规划方法，其特征在于，所述的步骤S4的具体实现方法为：4.1)从三维路径点中取出相邻的三个点k
i
，k
i+...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺健康，高天健，曲满强，李涤尘，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：