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公开(公告)号：CN114075810A
公开(公告)日：2022-02-22
申请号：CN202210057516.4
申请日：2022-01-19
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明涉及一种面向混凝土3D打印的空间路径拟合方法及系统。目前鲜有专门针对混凝土3D打印的空间路径规划方法。本方法建立打印模型,建立世界坐标系；对打印模型进行切片分层，获得各层模型路径点序；提取切片模型的法向量Z，构建相邻两点的点间矢量，求解法向量Z和点间矢量所构建平面的法向量Y；构建包含法向量Y和点间矢量的基平面P；根据机器人工具端坐标确定欧拉旋转矩阵T，对基平面P进行坐标变换，得到机器人工具端坐标系下的空间路径点序；基于空间路径点序的坐标信息控制打印头姿态。该方案根据混凝土模型的特点进行空间分层，提升打印任意复杂的混凝土结构的能力，从而满足了混凝土多自由度3D打印的灵活要求。
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公开(公告)号：CN119939682A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202411863153.9
申请日：2024-12-17
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
IPC: G06F30/10 , G06F30/20 , G06T17/00 , G06F113/10
Abstract: 本发明公开了一种基于形心同轴的3D打印路径设计及模型优化方法、系统，优化方法包括：如果打印构件已有三维实体模型，对三维实体模型进行分层切片，得到各打印层片打印路径信息；计算得到打印层片的形心位置；对打印层片的形心位置进行判断，若形心同轴，则确定打印层片的打印路径；若形心不同轴，调整模型姿态直至满足形心同轴；如果打印构件没有三维实体模型，进行第一层打印层片设计；计算第一层打印层片的形心，构建形心轴；设计得到打印层片的打印路径；连接确定的打印层片的打印路径，构建打印构件的空间打印路径，得到打印构件的三维实体模型。本发明降低打印过程的形心波动，提升打印过程稳定性、提高打印成功率。
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公开(公告)号：CN119188944A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411478580.5
申请日：2024-10-22
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明公开一种3D打印过程结构变化形心数据的获取方法、系统，获取方法包括：输入打印结构的模型数据和打印层厚度数据；对输入的模型进行解构，得到顶点数据，获取模型沿层积方向的坐标值范围，计算得到打印高度；对模型进行分层，得到各打印层沿层积方向的坐标值，创建分层切片平面；然后基于打印结构模型数据、分层切片平面数据，分别获取各层片形心数据或层积结构整体形心数据。本发明的方法通过Grasshopper插件实现，实现对打印过程中变化模型的处理、模型数据调用、形心数据的批量计算，显著提高了数据的获取效率，避免跨软件计算存在的数据转换难、计算结果偏差等问题，且所得数据可直接作为后续打印路径设计的依据数据源，简化流程，提高效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114563345B
公开(公告)日：2024-05-31
申请号：CN202210335040.6
申请日：2022-03-31
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
IPC: G01N19/04
Abstract: 本发明公开了一种水泥基3D打印试件层间粘结强度测试装置和测试方法，包括：支架、定高仪、测试块、冲击器和第三固定架；支架的上部通过第一固定架固定有定高仪；冲击器位于定高仪之下，冲击器通过第二固定架固定于支架上，冲击器包括T型台和测试头，T型台与测试头为可拆卸连接，测试头底端形状为圆形或一字型或矩形；定高仪、测试块、冲击器的中心线一致且与打印试件的测试位置对应；第三固定架设置在支架的底部且位于冲击器之下，用于固定打印试件。本发明测试装置结构简单，测试方法操作简单，容易掌握，测试迅速方便，测量数据可靠、准确，可在施工现场进行测试，适用于打印试件层间粘结强度实时监测。
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公开(公告)号：CN116401725A
公开(公告)日：2023-07-07
申请号：CN202310654544.9
申请日：2023-06-05
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司 , 东南大学
Abstract: 本发明涉及一种基于双目视觉的混凝土实时3D打印路径规划方法及系统。现有混凝土3D打印路径规划中存在实时性无法满足快速打印需求的问题。本方法标定双目相机，获取打印对象在双目相机当前视角的三维数据；对双目相机获取的六自由度视角数据进行融合，建立打印对象的三维模型；获得三维模型切片，形成3D打印面；在3D打印面中规划矢量打印路径。本发明通过双目相机采集打印对象六自由度的数据，并通过视角数据融合建立打印对象的三维模型，接着在由三维模型切片形成的3D打印面的基础上规划出矢量混凝土的打印路径，使得混凝土打印既能实时构建打印对象的三维模型，又能够满足实时规划打印路径的要求，有效提高了混凝土3D打印的效率。
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公开(公告)号：CN114075810B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210057516.4
申请日：2022-01-19
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明涉及一种面向混凝土3D打印的空间路径拟合方法及系统。目前鲜有专门针对混凝土3D打印的空间路径规划方法。本方法建立打印模型,建立世界坐标系；对打印模型进行切片分层，获得各层模型路径点序；提取切片模型的法向量Z，构建相邻两点的点间矢量，求解法向量Z和点间矢量所构建平面的法向量Y；构建包含法向量Y和点间矢量的基平面P；根据机器人工具端坐标确定欧拉旋转矩阵T，对基平面P进行坐标变换，得到机器人工具端坐标系下的空间路径点序；基于空间路径点序的坐标信息控制打印头姿态。该方案根据混凝土模型的特点进行空间分层，提升打印任意复杂的混凝土结构的能力，从而满足了混凝土多自由度3D打印的灵活要求。
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公开(公告)号：CN114102797A
公开(公告)日：2022-03-01
申请号：CN202111617316.1
申请日：2021-12-27
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本发明涉及一种3D打印建筑材料可打印性能的量化装置及其使用方法，该装置主要由三部分组成，分别为按压端头，活塞筒和变截面挤出嘴，其中活塞筒中设置有活塞杆及连接活塞杆的活塞，活塞杆的另一端与按压端头连接，变截面挤出嘴连接在活塞筒的底端，按压端头中设计有数显压力传感器。装置结构简单，成本低。通过使用时，将活塞筒中装入3D打印建筑材料，通过按压所述按压端头，活塞筒中的建筑材料被挤入变截面挤出嘴中，再从变截面挤出嘴的出料口排出，整个挤出过程中数显压力传感器可以显示压力。记录FB1、FB2并计算出FJ，通过三组数据能够进行量化分析，误差小，灵敏度大，操作简单。同时上机打印前，可对3D材料的可打印性能进行良好的预测。
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公开(公告)号：CN218147748U
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202222173197.1
申请日：2022-08-18
Applicant: 中交第一公路勘察设计研究院有限公司
Abstract: 本实用新型涉及一种混凝土3D打印箱型景观拱桥。石拱桥传统工艺存在施工周期长、劳动强度大、建造成本高、石料取材难等问题。本实用新型包括拱圈、拱背、桥侧护栏和拱脚基础；拱圈由若干3D打印拱块起拱拼接组成，拱圈的两端分别固定在两侧设置的拱脚基础中；拱背位于拱圈顶部，拱背两端延伸到拱脚基础上方；桥侧护栏由若干3D打印桥侧护栏分块组成，沿线路方向设置在拱背上方的两侧。本实用新型除拱脚基础外的其余构件均采用混凝土3D打印建造方式完成，可借助3D打印的优势进行装配式桥梁施工，具有无模板、人工少、成本低的优势。
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