一种FDM三维打印控制系统的制作方法

技术特征：
1.一种fdm三维打印控制系统，其特征在于：包括基于开源系统设计的由硬件层、系统层、驱动层和应用层组成的打印控制系统，所述打印控制系统包括s1：基于单目视觉技术对目标产品进行三维重建，实现稀疏点云和稠密点云之间的转换，最终完成stl模型并将数据导出；s2：在3d打印前处理技术中，将s1导出的stl模型文件的数据加载以及对模型恢复，并将恢复后的模型进行三角化离散分层切片，对分层后的各截面数据轮廓信息进行路径规划，生成有效的g
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code指令；s3：将g
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code指令文件加载至硬件驱动系统，通过3d打印机实现三维模型的逐层打印，快速成型制造目标产品。2.根据权利要求1所述的一种fdm三维打印控制系统，其特征在于：所述硬件层包括搭载以atmega 2560微控制器、ramps 1.4扩展板、a4988驱动模块、mk3热床和42步进电机的i3型3d打印机硬件系统。3.根据权利要求1或2所述的一种fdm三维打印控制系统，其特征在于：所述s1还包括：s101：将目标图片通过运动恢复结构(sfm,structure from motion)生成稀疏点云；s102：采用多视图立体视图(mvs,multi
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view stereo)生成稠密点云数据，并将稠密点云进行三角化为stl格式。4.根据权利要求1或2所述的一种fdm三维打印控制系统，其特征在于：所述s2还包括：s201：基于3d打印前处理技术加载stl数据恢复三维模型；s202:对模型数据进行离散分层切片,所述离散分层切片包括利用三角面片拓扑信息、模型几何特征和模型几何连续性进行切片；s203：对分层切片后的各截面数据轮廓信息进行路径规划，并通过实现扫描填充路径生成算法，最终生成g
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code指令代码。5.根据权利要求2所述的一种fdm三维打印控制系统，其特征在于：所述s3还包括s301：将g
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code指令加载至fdm打印控制系统；s302：通过控制采用atmega 2560内核ramps 1.4为微控制器的3d打印机，进行三维模型的逐层打印，快速成型目标产品。6.根据权利要求2所述的一种fdm三维打印控制系统，其特征在于：所述atmega 2560微控制器还连接有单目摄像头，所述单目摄像头用于配合单目视觉技术实现对目标产品的单目视觉模型。7.根据权利要求1所述的一种fdm三维打印控制系统，其特征在于：所述离散分层切片包括1)基于三角面片拓扑信息的切片算法，以stl模型中的点与线、线与面的关系，计算得到与切平面相交的一个目标三角面片的坐标信息，并基于其找到与之链接的下一个三角面片，进而再次求交，重复执行上述操作，直至求解完成得到新三角面片的交点坐标，最后依据已知的交点顺序，连接交点得到二维轮廓线；2)基于模型几何特征的切片算法，首先对stl模型中所有三角面片进行分类分级，再对三角面片排序，用于确定三角面片的顶点坐标，通过对符合一定关系的三角面片顶点坐标进行求交判断，最后首尾相连生成封闭轮廓线；3)基于模型几何连续性的切片算法，算法利用stl模型的连续性，包括与切片平面相交
的所有三角形、边以及交点的连续性，建立数据的链接关系图，通过对三角形进行分层，求得每一层的交点，并依次执行以得到封闭轮廓线。

技术总结
本发明公开了一种FDM三维打印控制系统，其特征在于：包括基于开源系统设计的由硬件层、系统层、驱动层和应用层组成的打印控制系统，所述打印控制系统包括S1：基于单目视觉技术对目标产品进行三维重建，完成STL模型并将数据导出；S2：将S1导出的STL模型进行三角化离散分层切片，进行路径规划生成有效的G


技术研发人员：高子航 崔晓军
受保护的技术使用者：温州科技职业学院
技术研发日：2021.08.04
技术公布日：2021/11/4