CN120206806A 基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径规划方法、三维打印方法和系统

(19)国家知识产权局(72)发明人乐恢榕贾艳红邵泽敏刘可歆务所(普通合伙)11277专利代理师李茂家周蕾B29C64/393(2017.01)B33Y50/02(2015.01)基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路及基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径基于多分支网格模型确定各个分支部分的关节中每两个相邻分支部分之间的接缝线上分别生据预设的多组偏移信息以及各个分支部分的多获取待增强的多分支基体对应的多分支网格模型，并基于多分支网格模型，确定多分支网格模型中的多个分支部分以及各个分支部分的关节线基于各个分支部分的关节线与各个分支部分的末端边缘线，生成各个分支部分的多层等值线基于各个分支部分的关节线之间的距离，确定所述多个分支部分中每两个相邻分支部分之间的接缝线在多个分支部分中每两个相邻分支部分之间的接缝线上分别生成相同数量且均匀分布的等分点，并根据每两个相邻分支部分之间接缝线上的等分点，生成各个分支部分的多层等值线中每层等值线上的等分点根据预设的多组偏移信息以及各个分支部分的多层等值线中每层等值线上的等分点，生成多层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径21.一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径规划方法，其特征在于，包括：获取待增强的多分支基体对应的多分支网格模型，并基于所述多分支网格模型，确定所述多分支网格模型中的多个分支部分以及各个分支部分的关节线，所述关节线表征任一分支部分与其它分支部分的分界线；基于各个分支部分的关节线与各个分支部分的末端边缘线，生成各个分支部分的多层等值线；基于各个分支部分的关节线之间的距离，确定所述多个分支部分中每两个相邻分支部分之间的接缝线，其中，所述接缝线表征两个相邻分支部分的两个关节线之间衔接的部分在所述多个分支部分中每两个相邻分支部分之间的接缝线上分别生成相同数量且均匀分布的等分点，并根据每两个相邻分支部分之间接缝线上的等分点，生成各个分支部分的多层等值线中每层等值线上的等分点；根据预设的多组偏移信息以及各个分支部分的多层等值线中每层等值线上的等分点，生成多层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径，其中，单组偏移信息包括单层碳纤维缠绕层下的各个分支部分中生成的各个等分点沿所在线的偏移量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，任一分支部分中的相邻等值线上的等分点之间以及接缝线上的等分点与该接缝线相邻的等值线上的等分点之间具有关联关系；其中，所述根据预设的多组偏移信息以及各个分支部分的多层等值线中每层等值线上的等分点，生成多层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径，包括：根据每组偏移信息，对各个分支部分中生成的等分点沿所在线进行偏移，得到每组偏移信息对应的偏移结果，偏移结果包括各个分支部分中偏移后的目标等分点；基于等分点之间的关联关系，将每组偏移结果中各个分支部分内等值线上相关联的目标等分点以及接缝线上相关联的目标等分点进行连线，得到每层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述多分支网格模型，确定所述多分支网格模型中的多个分支部分以及各个分支部分的关节线，包括：通过对所述多分支网格模型中多个分支的末端边缘线进行动力学模拟，得到多个分支基于多个分支对应的多个关节线，将所述多分支网格模型划分为多个分支部分，其中，每个分支部分包括该分支部分的关节线与末端边缘线之间的网格且关节线与末端边缘线之间的网格为均匀三角网格。4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述基于各个分支部分的关节线之间的距离，确定所述多个分支部分中每两个相邻分支部分之间的接缝线，包括：针对多个分支部分中的第一分支部分的关节线，确定与该第一分支部分相邻的两个第二分支部分，并构建目标函数，所述目标函数表征所述第一分支部分的关节线分别与所述两个第二分支部分的关节线之间距离之和；确定所述目标函数在所述第一分支部分的关节线上出现极小值时的两对分叉点，一对分叉点表征所述第一分支部分的关节线相对于任一第二分支部分的关节线分叉时的位置，3一对分叉点对应一条接缝线；基于所述第一分支部分的关节线上的两对分叉点，将所述第一分支部分的关节线从两对分叉点处打断，得到所述第一分支部分别与所述两个第二分支部分之间的接缝线。5.一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印系统，其特征在于，所述三维打印系统所述碳纤维打印头组装在所述辅机械臂末端，用于产生碳纤维长丝；所述基体固定框架用于将待增强的多分支基体组装在所述主机械臂末端，所述基体固定框架包括法兰盘连接件、基体连接适配件以及多种集丝伸长件；所述法兰盘连接件用于将所述多分支基体的一个分支末端所连接的集丝伸长件连接到所述主机械臂末端，所述基体连接适配件用于将集丝伸长件连接到所述多分支基体的分支末端；所述集丝伸长件表现为L形圆角弯折形状，不同集丝伸长件的弯折角度不同，所述集丝伸长件用于固定多分支基体与主机械臂末端的相对位姿，以及在打印开始时辅助所述碳纤维打印头拉出碳纤维长丝，以及在所述主机械臂复位期间承接碳纤维长丝的缠绕。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述多分支基体的各个分支末端分别设置有凹陷体和/或凸出体的多个锚点，用于在碳纤维长丝打印到任一分支末端时利用锚点勾在所述多分支基体的各个分支末端没有设置凹陷体和/或凸出体的多个锚点的情况下，所述基体固定框架还包括：外置锚点环，所述外置锚点环包括具有多个长钩状锚点的环形盘，所述外置锚点环嵌套在所述基体连接适配件上，用于在碳纤维长丝打印到任一分支末端时利用长钩状锚点勾住碳纤维长丝。7.一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印方法，其特征在于，所述三维打印方法应用于权利要求5或6所述的三维打印系统，所述三维打印方法，包括：基于权利要求1至4任一项所述的路径规划方法，确定待增强的多分支基体的三维打印路径规划结果，所述三维打印路径规划结果包括多层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印基于所述三维打印路径规划结果中各条碳纤维打印路径所经过的接缝线，将所述三维打印路径规划结果中多条碳纤维打印路径划分为多组路径，一组路径包含经过同一接缝线的多条碳纤维打印路径，一组路径对应一个打印过程；根据每一组路径对应的两个分支部分的末端边缘线的法向向量，确定每一组路径对应打印过程的硬件组装方案，所述硬件组装方案包括：一组路径对应的两个分支部分的倒平方向的方向向量以及该两个分支部分各自待连接的集丝伸长件类型，所述集丝伸长件类型表征集丝伸长件的弯折角度；根据每一组路径对应打印过程的硬件组装方案以及每一组路径中的多条碳纤维打印路径，确定每一组路径对应打印过程的机械臂运动指令，所述机械臂运动指令用于控制该组路径对应打印过程中主机械臂末端与辅机械臂末端的运动位姿；根据每一组路径对应打印过程的硬件组装方案和机械臂运动指令，控制所述三维打印系统在所述多分支基体上分别执行每一组路径对应的碳纤维打印过程，以得到所述多分支4基体上完整的碳纤维增强层。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据每一组路径对应的两个分支部分的末端边缘线的法向向量，确定每一组路径对应打印过程的硬件组装方案，包括：针对任一组路径，根据该组路径对应的两个分支部分的末端边缘线的法向向量，以及，除该组路径对应的两个分支部分以外的其它分支部分的末端边缘线的法向向量，确定该组路径对应打印过程下的两个分支部分的倒平方向的方向向量；根据该组路径对应打印过程下的两个分支部分的倒平方向的方向向量与该两个分支部分的末端边缘线的法向向量之间的夹角，分别与各种集丝伸长件的弯曲角度之间的相似度，确定该组路径对应打印过程的两个分支部分各自待连接的集丝伸长件类型。9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述根据每一组路径对应打印过程的硬件组装方案以及每一组路径中的多条碳纤维打印路径，确定每一组路径对应打印过程的针对任一组路径，将该组路径对应打印过程的硬件组装方案下的基体固定框架中法兰盘连接件底座所在平面作为基座平面，并将该组路径对应打印过程的硬件组装方案下的基体固定框架的空间位姿由基座平面转换到世界平面，得到该组路径对应打印过程中基体固定框架的目标空间位姿；在该组路径中的每一条碳纤维打印路径上生成均匀分布的曲线分点，并计算每一条碳纤维打印路径上第1个曲线分点沿基体外表面的法向向量与所述基座平面的竖轴正向方向向量之间的第一夹角作为每一条碳纤维打印路径上第1个曲线分点对应的偏移相位值；针对该组路径中的任一条碳纤维打印路径上的第k个曲线分点，计算该第k个曲线分点沿基体外表面的法向向量与该条碳纤维打印路径上的第k-1个曲线分点沿基体外表面的法向向量之间的第二夹角，并将所述第k-1个曲线分点对应的偏移相位值与所述第二夹角之和作为所述第k个曲线分点对应的偏移相位值，k>1;根据该组路径中的每一条碳纤维打印路径中两端点的偏移相位值，对该组路径中的多条碳纤维打印路径进行首尾排序，得到排序结果，所述排序结果表征该组路径中各条碳纤维打印路径首尾相接的打印顺序；根据该组路径对应打印过程中基体固定框架的目标空间位姿、该组路径中每一条碳纤维打印路径上每个曲线分点的偏移相位值以及所述排序结果，确定该组路径对应打印过程的机械臂运动序列，所述机械臂运动序列包括该组路径打印过程中主机械臂末端与辅机械臂末端的到达平面序列；根据该组路径对应打印过程的机械臂运动序列，生成该组路径打印过程中主机械臂的运动指令以及辅机械臂的运动指令，所述机械臂运动指令包括主机械臂的运动指令以及辅机械臂的运动指令。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据每一组路径对应打印过程的硬件组装方案和机械臂运动指令，控制所述三维打印系统在所述多分支基体上分别执行每一组路径对应的碳纤维打印过程，包括：在按照任一组路径对应打印过程的硬件组装方案将基体固定框架和多分支基体组装到主机械臂上的情况下，基于该组路径对应打印过程的机械臂运动指令，控制所述三维打印系统执行该组路径下的碳纤维打印过程，直至完成各组路径下的碳纤维打印过程；4/4页4/4页5其中，任一组路径下的碳纤维打印过程中主机械臂的运动指令导入至主机械臂的控制器中且辅机械臂的运动指令导入至辅机械臂的控制器中，以使主机械臂的控制器根据导入的运动指令，控制所述主机械臂在该组路径对应的碳纤维打印过程中的运动姿态，以及使辅机械臂的控制器根据导入的运动指令，控制所述辅机械臂在该组路径对应的碳纤维打印过程中的运动姿态。6基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径规划方法、三维打印方法和系统技术领域[0001]本公开涉及碳纤维的三维打印领域，尤其涉及一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径规划方法、三维打印方法和系统。背景技术[0002]碳纤维因其优异的强度重量比、耐腐蚀性和高温稳定性，已成为先进复合材料的重要组成部分。随着国内碳纤维原材料生产技术的不断进步，T300、T700等型号的碳纤维原丝已实现批量生产。由于其优异的强度重量比、耐腐蚀性和高温稳定性，它已在航空航天、汽车、风能等中高端制造领域得到广泛应用。同时，热塑性碳纤维的迅速发展为碳纤维的数字化制造提供了新的可能，为其在3D打印(三维打印)等新兴制造技术中的应用奠定了基础。[0003]近年来，3D打印技术的兴起有效地降低了制造成本并提升了生产效率。然而，目前大多数技术仍集中在短纤维复合材料的应用上，短纤维的增强效果由于纤维长度的局限，远不如连续碳纤维。尤其在高性能结构件的制造中，无法充分发挥连续碳纤维在结构增强中的优势。并且，当前3D打印中使用的路径生成方式多是偏向在二维平面切片内进行直线往返填充、轮廓偏置填充、混合路径填充等路径规划方式，这些方式难以应用到在三维空间内利用连续碳纤维在复杂形状的多分支基体(如Y形、X形、十字形等有多个分支的管状基体)表面打印碳纤维增强层。发明内容[0004]有鉴于此，本公开提出了一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径规划方法、三维打印方法和系统，能够有效地确定出多分支基体上三维的多层碳纤维打印路径，且使得按照多层三维碳纤维打印路径打印出的碳纤维增强层能够大大提升多分支基体的承[0005]根据本公开的一方面，提供了一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径规划方法，包括：获取待增强的多分支基体对应的多分支网格模型，并基于所述多分支网格模型，确定所述多分支网格模型中的多个分支部分以及各个分支部分的关节线，所述关节线表征任一分支部分与其它分支部分的分界线；基于各个分支部分的关节线与各个分支部分的末端边缘线，生成各个分支部分的多层等值线；基于各个分支部分的关节线之间的距离，确定所述多个分支部分中每两个相邻分支部分之间的接缝线，其中，所述接缝线表征两个相邻分支部分的两个关节线之间衔接的部分曲线；在所述多个分支部分中每两个相邻分支部分之间的接缝线上分别生成相同数量且均匀分布的等分点，并根据每两个相邻分支部分之间接缝线上的等分点，生成各个分支部分的多层等值线中每层等值线上的等分点；根据预设的多组偏移信息以及各个分支部分的多层等值线中每层等值线上的等分点，生成多层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径，其中，单组偏移信息包括单层碳纤维缠绕层下7的各个分支部分中生成的各个等分点沿所在线的偏移量。[0006]在一种可能的实现方式中，任一分支部分中的相邻等值线上的等分点之间以及接缝线上的等分点与该接缝线相邻的等值线上的等分点之间具有关联关系；其中，所述根据预设的多组偏移信息以及各个分支部分的多层等值线中每层等值线上的等分点，生成多层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径，包括：根据每组偏移信息，对各个分支部分中生成的等分点沿所在线进行偏移，得到每组偏移信息对应的偏移结果，偏移结果包括各个分支部分中偏移后的目标等分点；基于等分点之间的关联关系，将每组偏移结果中各个分支部分内等值线上相关联的目标等分点以及接缝线上相关联的目标等分点进行连线，得到每层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径。[0007]在一种可能的实现方式中，所述基于所述多分支网格模型，确定所述多分支网格模型中的多个分支部分以及各个分支部分的关节线，包括：通过对所述多分支网格模型中多个分支的末端边缘线进行动力学模拟，得到多个分支对应的多个关节线，其中，所述动力于多个分支对应的多个关节线，将所述多分支网格模型划分为多个分支部分，其中，每个分支部分包括该分支部分的关节线与末端边缘线之间的网格且关节线与末端边缘线之间的网格为均匀三角网格。[0008]在一种可能的实现方式中，所述基于各个分支部分的关节线之间的距离，确定所述多个分支部分中每两个相邻分支部分之间的接缝线，包括：针对多个分支部分中的第一分支部分的关节线，确定与该第一分支部分相邻的两个第二分支部分，并构建目标函数，所述目标函数表征所述第一分支部分的关节线分别与所述两个第二分支部分的关节线之间距离之和；确定所述目标函数在所述第一分支部分的关节线上出现极小值时的两对分叉点，一对分叉点表征所述第一分支部分的关节线相对于任一第二分支部分的关节线分叉时的位置，一对分叉点对应一条接缝线；基于所述第一分支部分的关节线上的两对分叉点，将所述第一分支部分的关节线从两对分叉点处打断，得到所述第一分支部分别与所述两个第二分支部分之间的接缝线。[0009]根据本公开的另一方面，提供了一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印系纤维打印头组装在所述辅机械臂末端，用于产生碳纤维长丝；所述基体固定框架用于将待增强的多分支基体组装在所述主机械臂末端，所述基体固定框架包括法兰盘连接件、基体连接适配件以及多种集丝伸长件；所述法兰盘连接件用于将所述多分支基体的一个分支末端所连接的集丝伸长件连接到所述主机械臂末端，所述基体连接适配件用于将集丝伸长件连接到所述多分支基体的分支末端；所述集丝伸长件表现为L形圆角弯折形状，不同集丝伸长件的弯折角度不同，所述集丝伸长件用于固定多分支基体与主机械臂末端的相对位姿，以及在打印开始时辅助所述碳纤维打印头拉出碳纤维长丝，以及在所述主机械臂复位期间承接碳纤维长丝的缠绕。[0010]在一种可能的实现方式中，所述多分支基体的各个分支末端分别设置有凹陷体和/或凸出体的多个锚点，用于在碳纤维长丝打印到任一分支末端时利用锚点勾住碳纤维长丝；或者，在所述多分支基体的各个分支末端没有设置凹陷体和/或凸出体的多个锚点的情况下，所述基体固定框架还包括：外置锚点环，所述外置锚点环包括具有多个长钩状锚点8的环形盘，所述外置锚点环嵌套在所述基体连接适配件上，用于在碳纤维长丝打印到任一分支末端时利用长钩状锚点勾住碳纤维长丝。[0011]根据本公开的另一方面，提供了一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印方法，所述三维打印方法应用于所述的三维打印系统，所述三维打印方法，包括：基于任一项所述的路径规划方法，确定待增强的多分支基体的三维打印路径规划结果，所述三维打印路径规划结果包括多层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径；基于所述三维打印路径规划结果中各条碳纤维打印路径所经过的接缝线，将所述三维打印路径规划结果中多条碳纤维打印路径划分为多组路径，一组路径包含经过同一接缝线的多条碳纤维打印路径，一组路径对应一个打印过程；根据每一组路径对应的两个分支部分的末端边缘线的法向向量，确定每一组路径对应打印过程的硬件组装方案，所述硬件组装方案包括：一组路径对应的两个分支部分的倒平方向的方向向量以及该两个分支部分各自待连接的集丝伸长件类型，所述集丝伸长件类型表征集丝伸长件的弯折角度；根据每一组路径对应打印过程的硬件组装方案以及每一组路径中的多条碳纤维打印路径，确定每一组路径对应打印过程的机械臂运动指令，所述机械臂运动指令用于控制该组路径对应打印过程中主机械臂末端与辅机械臂末端的运动位姿；根据每一组路径对应打印过程的硬件组装方案和机械臂运动指令，控制所述三维打印系统在所述多分支基体上分别执行每一组路径对应的碳纤维打印过程，以得到多分支基体上完整的碳纤维增强层。[0012]在一种可能的实现方式中，所述根据每一组路径对应的两个分支部分的末端边缘线的法向向量，确定每一组路径对应打印过程的硬件组装方案，包括：针对任一组路径，根据该组路径对应的两个分支部分的末端边缘线的法向向量，以及，除该组路径对应的两个分支部分以外的其它分支部分的末端边缘线的法向向量，确定该组路径对应打印过程下的两个分支部分的倒平方向的方向向量；根据该组路径对应打印过程下的两个分支部分的倒平方向的方向向量与该两个分支部分的末端边缘线的法向向量之间的夹角，分别与各种集丝伸长件的弯曲角度之间的相似度，确定该组路径对应打印过程的两个分支部分各自待连接的集丝伸长件类型。[0013]在一种可能的实现方式中，所述根据每一组路径对应打印过程的硬件组装方案以及每一组路径中的多条碳纤维打印路径，确定每一组路径对应打印过程的机械臂运动指令，包括：针对任一组路径，将该组路径对应打印过程的硬件组装方案下的基体固定框架中法兰盘连接件底座所在平面作为基座平面，并将该组路径对应打印过程的硬件组装方案下的基体固定框架的空间位姿由基座平面转换到世界平面，得到该组路径对应打印过程中基体固定框架的目标空间位姿；在该组路径中的每一条碳纤维打印路径上生成均匀分布的曲线分点，并计算每一条碳纤维打印路径上第1个曲线分点沿基体外表面的法向向量与所述基座平面的竖轴正向方向向量之间的第一夹角作为每一条碳纤维打印路径上第1个曲线分点对应的偏移相位值；针对该组路径中的任一条碳纤维打印路径上的第k个曲线分点，计算该第k个曲线分点沿基体外表面的法向向量与该条碳纤维打印路径上的第k-1个曲线分点沿基体外表面的法向向量之间的第二夹角，并将所述第k-1个曲线分点对应的偏移相位值与所述第二夹角之和作为所述第k个曲线分点对应的偏移相位值，k>1;根据该组路径中的每一条碳纤维打印路径中两端点的偏移相位值，对该组路径中的多条碳纤维打印路径进行首尾排序，得到排序结果，所述排序结果表征该组路径中各条碳纤维打印路径首尾相接的9打印顺序；根据该组路径对应打印过程中基体固定框架的目标空间位姿、该组路径中每一条碳纤维打印路径上每个曲线分点的偏移相位值以及所述排序结果，确定该组路径对应打印过程的机械臂运动序列，所述机械臂运动序列包括该组路径打印过程中主机械臂末端与辅机械臂末端的到达平面序列；根据该组路径对应打印过程的机械臂运动序列，生成该组路径打印过程中主机械臂的运动指令以及辅机械臂的运动指令，所述机械臂运动指令包括主机械臂的运动指令以及辅机械臂的运动指令。[0014]在一种可能的实现方式中，所述根据每一组路径对应打印过程的硬件组装方案和机械臂运动指令，控制所述三维打印系统在所述多分支基体上分别执行每一组路径对应的碳纤维打印过程，包括：在按照任一组路径对应打印过程的硬件组装方案将基体固定框架和多分支基体组装到主机械臂上的情况下，基于该组路径对应打印过程的机械臂运动指令，控制所述三维打印系统执行该组路径下的碳纤维打印过程，直至完成各组路径下的碳纤维打印过程；其中，任一组路径下的碳纤维打印过程中主机械臂的运动指令导入至主机械臂的控制器中且辅机械臂的运动指令导入至辅机械臂的控制器中，以使主机械臂的控制器根据导入的运动指令，控制所述主机械臂在该组路径对应的碳纤维打印过程中的运动姿态，以及使辅机械臂的控制器根据导入的运动指令，控制所述辅机械臂在该组路径对应的碳纤维打印过程中的运动姿态。[0015]根据本公开另一方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述方法的步骤。[0016]根据本公开另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。[0017]根据本公开另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，或者承载有计算机程序的非易失性计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。[0018]根据本公开的各方面，通过获取多分支基体的多分支网络模型，来确定多分支网络模型中的各个分支部分以及各个分支部分之间的关节线，并生成各个分支部分的多层等值线，相当于将多分支基体按照分支进行拆分来分别确定每个分支表面的等值线，然后通过确定每两个相邻分支部分之间的接缝线以及生成接缝线上的等分点，再按照接缝线上的等分点生成各个分支部分的多层等值线上的等分点，可以使各个分支部分内生成的等分点是均匀分布且与接缝线上的等分点是相互关联的，再基于多组偏移信息的每组偏移信息中各个分支部分中生成的等分点沿所在线的偏移量，可以有效生成复杂的多分支基体上待打印的多层碳纤维缠绕层的碳纤维打印路径，且使生成的多层碳纤维缠绕层中每层碳纤维缠绕层内的各条碳纤维打印路径在多分支基体中每两个分支之间是连续排布的；以及，通过双机械臂的高自由度运动控制结合基体固定框架和集丝伸长件的适配方案，使得该三维打印系统能够基于上述路径规划方法所生成的碳纤维打印路径，实现长丝碳纤维的精准缠绕与固化三维打印；以及，能够利用三维打印系统并按照三维路径规划结果在复杂形状的多分支基体上实现碳纤维分组三维打印，使打印得到碳纤维增强层的大大提升多分支基体各个分支的承载能力，并且可以使三维打印的打印效率更高，也更节省碳纤维材料根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得附图说明[0019]包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本[0020]图1示出根据本公开一实施例的一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径规划方法的流程图。[0021]图2示出根据本公开一实施例的一种Y形基体的三维模型、关节线划分、等值线分布的示意图。[0022]图3示出根据本公开一实施例的一种Y形基体模型的接缝线、等分点分布、关联等分点分布的示意图。[0023]图4示出根据本公开一实施例的一种Y形基体模型的某一组偏移信息、多组偏移信息生成的碳纤维打印路径的分布示意图。[0024]图5示出根据本公开一实施例的一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印系统的结构示意图。[0025]图6示出根据本公开一实施例的一种基于基体固定框架的结构示意图。[0026]图7示出根据本公开一实施例的两种基体连接适配件设计及其与多分支基体的连接固定方式的示意图。[0027]图8示出根据本公开一实施例的三种锚点设计的示意图。[0028]图9示出根据本公开一实施例的外置锚点环与两种基体连接适配件的连接方式的示意图。[0029]图10示出根据本公开一实施例的外置锚点环与基体连接适配件的装配结果的示[0030]图11示出根据本公开一实施例的基于碳纤维增强多分支基体的三维打印方法的流程图。[0031]图12示出根据本公开一实施例的三组打印路径的模拟打印过程及打印过程中基体的旋转方向的示意图。[0032]图13示出根据本公开一实施例的一种电子设备1900的框图。具体实施方式[0033]以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除[0036]尽管术语第一、第二、第三等可在本文中用于描述各种元件/操作，但这些元件/操作不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件/操作与另一元件/操作区分开。因此，在不脱离本发明构思的教导内容的情况下，在一些实施方案中的第一元件/操作可以在11其他实施方案中被称为第二元件/操作。所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。[0038]另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。[0039]为充分发挥连续碳纤维在多分支基体表面结构增强中的优势，本公开实施例提出了一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径规划方法、三维打印方法和系统，能够在复杂形状的多分支基体表面生成偏转参数化的连续碳纤维打印路径，并通过多轴机械臂、专用碳纤维挤出头与基体固定框架的协同工作，在基体上精准完成对应纤维排布的热塑性碳纤维增强层打印；还可以显著提升打印效率和增强效果，不仅提升了碳纤维的使用效率和均匀分布，还显著增强了基体结构的强度和耐久性。借助两台六轴机械臂(共12轴)、定制碳纤维挤出头与基体固定框架的协作，能够基体上精准缠绕连续碳纤维，为高性能结构的制造提供了全新的解决方案。更进一步，可基于特定力学分析对于碳纤维排布的偏转进行参数化定义，以满足不同行业和应用领域对机械性能的要求，特别适用于机器人、无人机和机械臂等快速发展的高技术领域。凭借高效的路径规划、精准的增强效果以及广泛的适用性，本公开实施例提出的方法和系统具备重要的工业应用价值。随着基于碳纤维的三维发音技术的不断成熟和市场需求的日益增长，使得本公开实施例提出的方法和系统将在航空航天、汽车、机器人等多个领域得到广泛应用，成为相关产业技术升级与创新发展的重要驱动力。[0040]本公开实施例提出的一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径规划方法、三维打印方法和系统，核心在于双机械臂协同作业与基体固定框架的创新集成和打印流程设计，能够通过双机械臂的高自由度运动控制与多层碳纤维路径规划，实现长丝碳纤维的精准缠绕与固化打印，有效提升多分支基体的整体强度与质量稳定性，特别适用于需要轻量化与高强度的领域，如无人机机身与汽车结构部件等结构增强领域，具有重要的工业应用价值和广阔的市场前景。以及，能够在复杂基体表面的纤维排布设计生成方案保证了长丝纤维在复杂形状基体上的连续打印；其纤维排布偏转参数化设计将有利于回应实际应用中基于基体的特定力学分析的对应应力方向需求，按照三维打印方法在多分支基体外表面打印碳纤维增强层能够大大提升基体的承载能力，并且可以使三维打印的打印效率更高，也更节省碳纤维材料。[0041]本公开实施例提出的一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径规划方法、三维打印方法和系统，结合数字化设计与精确路径控制，旨在实现高效的碳纤维增强打印。适用于已有形状基体表面的二次增强，尤其是适应于多分支基体表面的二次增强，该些多分支基体包括但不限于外表面管状多分支且截面大小相同或相近的多分支管状基体，例如体上实现精准的连续碳纤维增强层打印，从而显著提升多分支基体的强度和耐久性，同时降低制造成本。[0042]本公开实施例提出的一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径规划方法、三维打印方法和系统，能够基于多分支基体表面的三维网格模型完成复杂形状的分支拆分，等分点提取、偏移，形成了偏转参数化的连续碳纤维打印路径；根据连续碳纤维打印路径，确定了多个打印过程和基体固定框架安装方案以方便打印，并完成双机械臂路径规划。在设备方面，构建了双机械臂的三维打印系统，通过同步控制两台机械臂，确保路径规划的精确执行，有效提升了碳纤维增强层的精度和一致性，为高性能结构的制造提供了创新解决方案；构建了包含多种集丝伸长件、多种基体端部设计、多种连接适配件的基体固定框架，为待增强基体提供特定的固定方式，为三维打印系统及其路径规划提供方便。[0043]以下对本公开实施例提出的基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径规划方法、三维打印方法和三维打印系统分别进行详细介绍。[0044]图1示出根据本公开一实施例的一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印路径[0045]在步骤S11中，获取待增强的多分支基体对应的多分支网格模型，并基于多分支网格模型，确定多分支网格模型中的多个分支部分以及各个分支部分的关节线，所述关节线表征任一分支部分与其它分支部分的分界线。[0046]在实际应用中，多分支基体可以是任意待在表面打印碳纤维增强层的实体结构，本公开实施例对于待增强的多分支基体的截面形状、截面大小、分支形状和材料等均不做[0047]其中，可以通过本领域已知的三维模型构建技术来构建多分支基体的三维模型，如图2中的(a)示出的一种Y形基体的三维模型，再提取三维模型表面曲面并将表面曲面转换为网格模型，来得到多分支基体的多分支网格模型，也即，多分支基体的多分支网格模型可以表征该多分支基体的网格化的外表面，其中，可以利用三维模型绘制软件来绘制多分支基体的三维模型，或者也可以利用三维扫描设备来对多分支基体进行三维扫描，以得到该多分支基体的三维电子模型，对此本公开实施例不做限制。[0048]在一种可能的实现方式中，上述步骤S11中，基于多分支网格模型，确定多分支网格模型中的多个分支部分以及各个分支部分的关节线，可以包括：11.1、通过对多分支网格模型中多个分支的末端边缘线进行动力学模拟，得到多个分支对应的多个关节线，其中，所述动力学模拟包括以下至少一种：碰撞约束、节点面吸11.2、基于多个分支对应的多个关节线，将多分支网格模型划分为多个分支部分，其中，每个分支部分包括该分支部分的关节线与末端边缘线之间的网格且关节线与末端边缘线之间的网格为均匀三角网格。[0049]其中，分支的末端边缘线为分支末端表面的边缘线，应理解，多分支网格模型中每个分支的末端边缘线为多段线，多段线包括多个线段以及线段之间的节点。在实际应用中，可以利用grasshopper环境中的Kangaroo插件进行动力学模拟过程，可以将多分支网格模型导入至Kangaroo插件中，并在Kangaroo插件中构建动力学模型，并利用动力学模型对多分支网格模型的各个分支部分的末端边缘线进行动力学模拟，来得到各个分支部分的关节线，以利用关节线来近似分支部分之间的接缝。例如，动力学模型可以包括：赋予各个分支末端边缘线上的多个线段及各线段两端节点“碰撞器(Collider)”性质(也即模拟碰撞约束);赋予各个分支末端边缘线上的多个节点靠近网格面的吸附力作用(也即模拟节点面吸附力);赋予各个分支末端边缘线上各个线段之间的角度弹性及其每个线段的长度弹性；赋予各个末端边缘线上所有节点到其它末端边缘线之间的引力作用；然后可以在上述Kangaroo插件中利用上述动力学模型模拟赋值后的末端边缘线在多次迭代(如5000次)后的形状和位置，生成各个分支对应的关节线。当然，本领域技术人员也可以采用本领域其它已知的工具来实现动力学模拟以及确定出各个分支对应的关节线，对此本公开实施例不做限制。例如，图2中的(b)示出一种Y形基体模型的三个分支部分对应有三条关节线，即Y形基体模型的三个分支部分之间交界的三条曲线。[0050]在得到多分支网格模型的各个分支对应的关节线后，可以将多分支网格模型分别沿着各个分支对应的关节线进行分割，得到多个分支部分，每个分支部分中保留每一个关节线和末端边缘线之间的部分网格，可以将保留的部分网络转化为均匀三角网格，得到被拆分出各个分支部分的网格表面。[0051]在步骤S12中，基于各个分支部分的关节线与各个分支部分的末端边缘线，生成各个分支部分的多层等值线。[0052]其中，生成各个分支部分的多层等值线相当于对各个分支部分的网格表面进行分层，每个分支部分的多层等值线可以均匀分布，以用于后续生成各个分支部分内均匀分布的等分点。[0053]在实际应用中，本领域技术人员可以采用本领域任意已知的等值线生成技术，来实现生成每个分支部分的关节线与末端边缘线之间外表面对应的多层等值线，相当于在每个分支部分的关节线与末端边缘线之间的外表面绘制多层等值线，例如，可以根据指定的平均层高，来在各个分支部分的关节线与末端边缘线之间外表面上生成多层等值线。[0054]在一种可能的实现方式中，本公开实施例还提供一种基于距离场生成等值线的方式，也即，可以基于各个分支部分的关节线与各个分支部分的末端边缘线之间的距离场，生成各个分支部分的多层等值线，该距离场表征任一分支部分内的各个网格点沿着网格面到该分支部分的关节线和末端边缘线之间的距离，具体地，针对任一分支部分，可以通过计算该分支部分内各个网格点的三维坐标沿着网格面到该分支部分的关节线和末端边缘线(也即该分支部分首尾两端所在的边缘)之间的距离得到距离场，例如，可以以关节线为首端边缘，以另一端为尾端边缘，形成距离场；然后结合预设的平均层高(也即相邻两条等值线之间的距离),利用线性差值法，基于平均层高以及各个分支部分内各个网格点到两端之间的距离，生成各个分支部分对应的多层等值线，等值线也即分层线。应理解，生成的等值线的数量取决于各个分支部分首尾两端之间的长度以及平均层高，平均层高可自定义设置，对此本公开实施例不做限制。例如，图2中的(c)示出一种Y形基体模型的三个分支部分中所划分出的多层等值线。[0055]在实际应用中，在生成多层等值线后，若各层等值线之间的接缝位置不对齐和/或生成方向不同，还可以调整各层等值线之间的接缝位置和生成方向(即等值线的曲线方向),以使各层等值线之间的接缝位置对齐且生成方向一致，例如，可以以第一条等值线的接缝位置和生成方向为基准，来调整其它等值线的接缝位置和生成方法，当然，也可以采用默认的接缝位置和生成方法为基准进行调整，对此本公开实施例不做限制。其中，接缝位置也即等值线从某点开始绘制回该点的位置，各层等值线的接缝位置对齐也即接缝位置接近(例如相邻等值线的接缝位置之间距离最短),或者说各层等值线的接缝位置在同一平面；等值线生成方向也即等值线的绘制方向，例如，等值线可能是从某点开始顺时针绘制回该点，也可能是从某点开始逆时针绘制回该点；通过使各层等值线之间的接缝位置对齐且生成方向一致，可以便于后续生成各层等值线上相互对齐的等分点。[0056]在步骤S13中，基于各个分支部分的关节线之间的距离，确定多个分支部分中每两个相邻分支部分之间的接缝线，其中，所述接缝线表征两个相邻分支部分的两个关节线之间衔接的部分曲线。[0057]如上述图2中的(b)所示，两个相邻分支部分(如左侧分支部分和右侧分支部分)的两个关节线分别存在相互衔接的部分曲线以及不相互衔接的部分曲线，相互衔接的部分曲线之间的距离较近，而不相互衔接的部分曲线之间的距离较远，并且相互衔接部分与不相互衔接部分之间存在一对分叉点，该一对分叉点可以指示两条关节线之间距离开始变大的分叉位置，则一对分叉点之间的部分曲线可以理解为该两个分支部分之间的接缝线。例如图3中的(a)示出Y形基体模型的三个分支部分中每两个相邻分支部分之间的接缝线，即每两个相邻分支部分之间关节线上衔接的曲线。[0058]在一种可能的实现方式中，上述步骤S13中，基于各个分支部分的关节线之间的距离，确定多个分支部分中每两个相邻分支部分之间的接缝线，可以包括：13.1、针对多个分支部分中的第一分支部分的关节线，确定与该第一分支部分相邻的两个第二分支部分，并构建目标函数，目标函数表征第一分支部分的关节线分别与两个第二分支部分的关节线之间距离之和；13.2、确定目标函数在第一分支部分的关节线上出现极小值时的两对分叉点，一对分叉点表征第一分支部分的关节线相对于任一第二分支部分的关节线分叉时的位置，一对分叉点对应一条接缝线；13.3、基于第一分支部分的关节线上的两对分叉点，将第一分支部分的关节线从两对分叉点处打断，得到第一分支部分别与两个第二分支部分之间的接缝线。[0059]其中，第一分支部分为多个分支部分中任一分支部分，两个第二分支部分为多个分支部分中与第一分支部分相邻(也即接壤)的两个分支部分，应理解，对于第一分支部分对应关节线上的任意一点，存在一个与其距离最近的2个其它关节线之间的最近距离之和的函数，例如，可以在第一分支部分对应关节线中选取20个均分点，计算各个均分点与其它两个分支部分对应的两条关节线之间最近距离之和，然后基于该条关节线上各个均分点的三维坐标以及各个均分点与其它两条关节线之间最近距离之和，利用二次拟合的方法近似出目标函数，则该目标函数是以第一分支部分对应关节线上任一点的三维坐标为自变量，以第一分支部分的关节线上任一点分别与两个第二分支部分的关节线之间最近距离之和为因变量的函数，则该目标函数在第一分支部分对应关节线上出现极小值时的点也就是第一分支部分对应关节线上的分叉点，由此可以通过计算该目标函数在第一分支部分对应关节线上出现极小值时的点，得到该关节线在与其它关节线分叉时的分叉点的三维坐标。[0060]然后，可以将第一分支部分的关节线在这些分叉点处打断，得到第一分支部分分别与两个第二分支部分之间的两对接缝线(即第一分支部分对应关节线与某一第二分支部分对应关节线之间衔接的一对接缝线，以及第一分支部分对应关节线与另一第二分支部分对应关节线之间衔接的一对接缝线),其中，第一分支部分与任意第二分支部分之间的一对接缝线的形状相似且位置相对，例如，图3中的(a)示出Y形基体模型中三个分支部分之间的三对接缝线。应理解，针对整个多分支网格模型，每两个分支部分上打断后的关节线在每一个关节接缝处将存在形状相似位置相对的n对接缝线(n为多分支网格模型上每两个分支相互接缝的个数),任一分支部分断开后的曲线将与相邻分支部分的断开曲线相似且对位，以确保后续生成的每一分支部分的等分点在接缝处对位。[0061]在实际应用中，由于两个相邻分支部分之间一对接缝线之间距离通常很近，且形状相似、位置相对，因此两个相邻分支部分之间可以保留一条接缝线，该保留的一条接缝线可以作为该两个相邻分支部分共享的接缝线，其中，该保留的一条接缝线可以是两个分支部分之间一对接缝线中的任一条接缝线，或者也可以是两个相邻分支部分之间一对接缝线的平均值(也即取一对接缝线的均值作为该两个相邻分支部分之间保留的接缝线),对此本公开实施例不做限制。[0062]在步骤S14中，在多个分支部分中每两个相邻分支部分之间的接缝线上分别生成相同数量且均匀分布的等分点，并根据多个分支部分中每两个相邻分支部分之间接缝线上的等分点，生成各个分支部分的多层等值线中每层等值线上的等分点，其中，任一分支部分中的相邻等值线上的等分点之间以及接缝线上的等分点与该接缝线相邻的等值线上的等分点之间具有关联关系。[0063]如上所述，两个相邻分支部分之间可以有一对接缝线，该情况下可以在两个相邻分支部分之间的一对接缝线上分别生成相同数量且均匀分布的等分点，再去除一对接缝线上位置重复的等分点(相当于保留一条接缝线上生成的等分点),并记录这些等分点在所属接缝线上的参数值，该参数值可以用于指示各个等分点在所属接缝线上的相对位置，例如，图3中的(b)示出一种Y形基体模型中三个分支部分之间三对接缝线上生成的等分点，该些等分点可以是已经去重之后的等分点。或者，如上所述，两个相邻分支部分之间也可以保留一条接缝线，该情况下可以直接在该条接缝线上生成均匀分布的等分点并记录该条接缝线上各个等分点的参数值。[0064]应理解，可以通过自定义接缝线上待生成的等分点的数量，来在各条接缝线上生成均匀分布的等分点，例如，可以根据接缝线的曲线长短决定等分点的数量，接缝线越长，等分点的数量越多，或者自定义接缝线上待生成的每两个等分点之间的平均距离，基于该平均距离在各条接缝线上生成均匀分布的等分点，只要确保接缝线上生成的等分点在该条接缝线是均匀分布的且一对接缝线上生成的等分点数量相同即可，对此本公开实施例不做限制。[0065]其中，根据多个分支部分中每两个相邻分支部分之间接缝线上的等分点，生成各个分支部分的多层等值线中每层等值线上的等分点，相当于以接缝线上生成的等分点的位置为基准，找到各个分支部分内的多层等值线上与接缝线上等分点位置对齐的等分点，具体地，可以基于任一分支部分与相邻的其它两个分支部分之间接缝线上生成的等分点的参数值，找到每一分支部分内各层等值线上与接缝线上等分点位置对齐的等分点，从而得到各个分支部分内多层等值线中每层等值线上的等分点，这样可以使各层等值线上分别生成的多个等分点与接缝线上生成的多个等分点之间相互对齐，进而可以将相邻等值线上相互对齐的等分点确定为相互关联的等分点，以及将接缝线与相邻的等值线上的相互对齐的等分点确定为相互关联的等分点，从而得到相邻等值线上的等分点之间的关联关系以及接缝线上的等分点与该接缝线相邻的等值线上的等分点之间的关联关系。例如，基于图3中的(b)示出的接缝线上生成的等分点，可以得到图3中的(b)示出各个分支部分内各层等值线上生成的等分点分布，以及如图3中的(c)所示，沿图中从一个分支末端到另一分支末端之间经过同一接缝线上同一等分点的连线上所分布的多个等分点是相互对齐的，也即该多个等分点为相互关联的等分点。[0066]在步骤S15中，根据预设的多组偏移信息以及各个分支部分的多层等值线中每层等值线上的等分点，生成多层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径，其中，多组偏移信息对应多个碳纤维缠绕层，单组偏移信息包括单层碳纤维缠绕层下的各个分支部分中生成的各个等分点沿所在线的偏移量。[0067]其中，对各个分支部分中生成的各个等分点沿所在线的偏移量包括等值线上的等分点沿所在等值线进行偏移的偏移量，以及接缝线上等分点沿所在接缝线进行偏移的偏移量，其中，可以将各分支部分对应的接缝线作为各分支部分的第一层等值线(当然也可以作为最后一层等值线),在后文中为了方便陈述，可以认为分支部分内的等值线包括分支部分内生成的等值线以及接缝线，分支部分内的等分点包括分支部分内的等值线和接缝线上的等分点。[0068]如上所述，任一分支部分中的相邻等值线上的等分点之间以及接缝线上的等分点与该接缝线相邻的等值线上的等分点之间具有关联关系；其中，所述根据预设的多组偏移信息以及各个分支部分的多层等值线中每层等值线上的等分点，生成多层碳纤维缠绕层对15.1、根据每组偏移信息，对各个分支部分中生成的等分点沿所在线进行偏移，得到每组偏移信息对应的偏移结果，偏移结果包括各个分支部分中偏移后的目标等分点；15.2、基于等分点之间的关联关系，将每组偏移结果中各个分支部分内等值线上相关联的目标等分点以及接缝线上相关联的目标等分点进行连线，得到每层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径。[0069]在实际应用中，每组偏移信息中各个等分点沿所在线的偏移量可以自定义设置，其大小可由相关量化分析和实际情况所确定的路径倾斜角度的大小来决定，对此本公开实施例不做限制。示例性地，本公开实施例提供一种偏移信息的确定方法，具体地，可以先通过对该多分支基体的三维模型进行有限元分析得到该多分支基体对应的应力向量场，例如可以在有限元分析软件中针对该三维模型设置M种荷载作用，例如，可以通过约束每一分支末端，给另外两个分支末端施加向下的力、垂直端面向外的力、垂直端面向内的力或扭转的力等荷载作用，然后利用有限元分析软件基于M种荷载作用对多分支基体的三维模型进行有限元分析，得到M种荷载作用中每种荷载作用下的应力向量场，也就得到了多分支基体离散点上所受到的应力向量集合，该应力向量集合可以表征该多分支基体在每种荷载作用下所受到的应力向量的分布，应理解，已知该应力向量集合也就可以知晓多分支基体表面任意点所受到的应力向量；然后，可以根据该应力向量集合，确定各个分支部分内每层等值线上每个等分点所受到的M个应力向量(例如若五种荷载作用，则每个等分点可以受到五种荷载作用下的五个应力向量);再通过计算每层等值线上的每个等分点所受到的M个应力向量分别与每个等分点在所属等值线上的切向量之间的夹角，得到每层等值线上的每个等分点对应的M个角度值；然后，可以通过对每层等值线上的所有等分点的角度值进行统计分析，来找到能最小化地覆盖所有角度值的J个偏移角度值，相当于将每层等值线上的N×M个角度值进行聚类移信息的总组数，这代表不同碳纤维缠绕层下同一等值线上等分点的偏移角度值是不同层等值线中相邻等值线之间相似的偏移角度值确定为同一碳纤维缠绕层对应的偏移角度[0070]然后，针对J个碳纤维缠绕层中的第j个碳纤维缠绕层的第x层等值线(该第x层等值线可以是以任一分支部分末端为起点所排列的等值线),可以根据该第x层等值线在第j下的偏移量；然后通过对第1层等值线在第j个碳纤维缠绕层下的偏移量到第x层等值线在第j个碳纤维缠绕层下的偏移量进行累加，得到第x层等值线在第j个碳纤维缠绕层下的目而可以按照该组偏移信息中第x层等值线在第j个碳纤维缠绕层下的目标偏移量，将第x层部分内相邻等值线上相互关联的等分点以及接缝线与该接缝线相邻的等值线上相互关联的等分点(也即上述等分点之间的关联关系),在通过上述步骤15.1对各个分支部分内每层应连线，例如可以将偏移后的目标等分点在螺旋上升的方向上相连形成曲线(也即形成碳示出基于某一组偏移信息进行等分点偏移后生成的某一层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径的分布示意图。[0073]应理解，针对每组偏移结果，可以通过将相关联的目标等分点进行连线，得到每个碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径，多组偏移结果可以生成多层碳纤维缠绕层对应的碳纤维打印路径，例如，图4中(b)示出基于多组偏移信息生成的多层碳纤维缠绕层对应的碳纤维打印路径的分布示意图。[0074]其中，多分支基体的三维打印路径规划结果包括多层碳纤维缠绕层中每层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径，所述三维打印路径规划结果用于在多分支基体上打印出碳纤维增强层，所述碳纤维增强层为多个碳纤维缠绕层的叠加结果。在实际应用中，已知多分支基体对应的三维打印路径规划结果，可以控制本领域任意已知的三维打印系统来按照上述三维打印路径规划结果执行在多分支基体上打印出碳纤维增强层的打印工作，例如，可以按照每个碳纤维缠绕层的碳纤维打印路径，依次打印出各层碳纤维缠绕层，从而实现在基体上打印出碳纤增强层，对此本公开实施例不做限制。其中，本公开实施例涉及的碳纤维可以是连续性碳纤维，能够形成碳纤维长丝来生成碳纤维增强层，对此本公开实施例不做限制。[0075]根据本公开实施例的路径规划方法，通过获取多分支基体的多分支网络模型，来确定多分支网络模型中的各个分支部分以及各个分支部分之间的关节线，并生成各个分支部分的多层等值线，相当于将多分支基体按照分支进行拆分来分别确定每个分支表面的等值线，然后通过确定每两个相邻分支部分之间的接缝线以及生成接缝线上的等分点，再按照接缝线上的等分点生成各个分支部分的多层等值线上的等分点，可以使各个分支部分内生成的等分点是均匀分布且与接缝线上的等分点是相互关联的，再基于多组偏移信息的每组偏移信息中各个分支部分中生成的等分点沿所在线的偏移量，可以有效生成复杂的多分支基体上待打印的多层碳纤维缠绕层的碳纤维打印路径，且使生成的多层碳纤维缠绕层中每层碳纤维缠绕层内的各条碳纤维打印路径在多分支基体中每两个分支之间是连续排布的，并且可以使按照多层碳纤维打印路径打印出的碳纤维增强层能够大大提升多分支基体各个分支的承载能力，且打印效率更高，也更节省[0076]图5示出根据本公开一实施例的一种基于碳纤维增强多分支基体的三维打印系统体固定框架04;其中，主机械臂01与辅机械臂02用于根据后文陈述的三维打印方法所确定出的机械臂在打印过程中的运动指令，配合碳纤维打印头在待增强的多分支基体上执行碳纤维打印工作，也即分别完成连续碳纤维的挤出过程和待增强的多分支基体的配合运动过程。应理解，本领域技术人员可以采用本领域已知的机械臂作为主机械臂01和辅机械臂02,例如，主机械臂01可以采用KUKAKR6R7006轴工业机器人，以有效驱动基体固定框架04上所固定的多分支基体；辅机械臂02可以采用KUKAAgilusKR6-10R9006轴工业机器人，以有效驱动碳纤维打印头03。其中，双机械臂安装过程可以包括：将双机械臂固定在预定位置，连后进行基坐标校准，也即可以通过示教器依次调整两个机械臂的基坐标系的零点位置和方向，验证两个机械臂的坐标系对齐精度。[0077]其中，碳纤维打印头03组装在辅机械臂02末端，用于产生碳纤维长丝；碳纤维打印头03可以理解为挤出连续碳纤维预浸长丝的工具头，它被安装在辅机械臂上02.为了保证连续碳纤维可以在内凹面表面实现贴附打印，可以尽量使用快速固化的碳纤维长丝打印头，如UV树脂基材的碳纤维长丝及带有紫外线灯固化装置的长丝打印头。在实际应用中，本领域技术人员可以自定义设计碳纤维打印头03的具体结构，当然，也可以采用本领域已知的碳纤维打印头03,只要能实现各自所需实现的功能即可，对此本公开实施例不做限制。其中，碳纤维打印头03可以理解为安装在辅机械臂上的挤出连续碳纤维预浸长丝的工具头。[0078]其中，基体固定框架04用于将待增强的多分支基体00组装在主机械臂01末端，其中，待增强的多分支基体可以由短切碳纤维材料3D打印完成，即为待缠绕基体产品，当然也可以是其它材料的多分支管状基体，对此本公开实施例不做限制；基体固定框架04通过连接件将多分支基体00固定在主机械臂01上，它用于承接打印头挤出的碳纤维的缠绕过程，保证缠绕过程的精确操作。示例性地，如图6所示，基体固定框架04包括法兰盘连接件043、基体连接适配件042以及多种集丝伸长件041;法兰盘连接件043用于将多分支基体00的一个分支末端所连接的集丝伸长件041连接到主机械臂01末端，基体连接适配件042用于将集丝伸长件041连接到多分支基体00的分支末端。[0079]其中，集丝伸长件041安装在多分支基体00的待打印碳纤维缠绕层的两个分支的分支末端，通过基体连接适配件042与基体进行固定。集丝伸长件041表现为L形圆角弯折形法兰盘连接件043适配。集丝伸长件041主要有以下作用：固定待增强多分支基体00和主机械臂01末端的相对位姿(即相对位置和角度);在打印开始时将碳纤维长丝末端固定在集丝的一端需要从碳纤维打印头03拉出并绑在集丝伸长件041上，以使碳纤维长丝缠绕过程可以被稳定地拉出，以及，在主机械臂复位期间(例如当打印路径超出主机械臂的转角限位而进行复位期间)承接碳纤维长丝的缠绕，以保证打印路径在多分支基体00末端打印路径的连续。[0080]其中，基体连接适配件042用于实现多分支基体00和集丝伸长件041之间的固定。示例性地，本公开实施例提出图7中的(a)和(b)两种基体连接适配件042设计及其与多分支基体00的连接固定方式，其目的在于保证多种不同末端形状的多分支基体00在基体固定框架04上的固定。具体地，图7中的(a)所示的一种基体连接适配件及其与多分支基体00的连接固定方式适用于多分支基体的各分支末端的外表面设置有螺丝孔支件的情况，该情况下，基体连接适配件042包括通用适配件0421和套筒0422。其中，多分支基体00的分支末端外表面设置有螺丝孔支件001;则该通用适配件0421侧边螺丝孔可以与多分支基体00的分支末端螺丝孔支件001中的螺丝孔对位适配并用长螺丝相连。如果两者螺丝孔之间有距离差异，则采用相应长度的套筒0422补偿固定，也即可以采用长螺丝将分支末端的螺丝孔支件001经过套筒0422与通用适配件0421连接，这种方式适用于大部分基体分支末端不存在可用螺丝孔的情况，通用性更强。图7中的(b)所示的一种基体连接适配件及其与多分支基体00的连接固定方式则适用于多分支基体的各分支末端的端面具有螺丝孔的情况，该情况下，基体连接适配件042包含定制适配件0423,该定制适配件0423上的螺丝孔与多分支基体00的分支末端端面上的螺丝孔对位适配并可以用螺丝相连，这种方式适用于多分支基体00的分支末端端面存在可连接螺丝孔的情况，在长丝增强后更易于拆卸与后处理。[0081]其中，法兰盘连接件043可以具体用于将集丝伸长件041一端连接在主机械臂01末端法兰盘上，也即法兰盘连接件043用于将基体固定框架04一端的集丝伸长件041与主机械臂01末端的法兰盘进行连接，从而实现将固定有多分支基体00的基体固定框架04固定到主机械臂01上。其中，法兰盘连接件043可以采用标准化接口，确保与机械臂末端法兰的可靠[0082]应理解，本公开实施例对于集丝伸长件041分别与法兰盘连接件043和基体连接适配件042之间的连接方式不做限制，例如，集丝伸长件041的两端可以设置有与法兰盘连接件043和基体连接适配件042相互对位适配的螺丝孔，从而可以让集丝伸长件041一端与法兰盘连接件043可以采用螺丝连接，以及集丝伸长件041另一端与基体连接适配件042之间也采用螺丝连接，当然也可以采用其它连接方式，例如，采用胶进行粘连，对此本公开实施例不做限制。[0083]在实际应用中，多分支基体00的各个分支末端可以分别设置有采用凹陷体和/或凸出体的多个锚点，该些锚点可以是在每个分支末端边缘上均匀分布的，用于在碳纤维长丝打印到任一分支末端时利用锚点勾住碳纤维长丝，也即可以固定碳纤维长丝并确保碳纤维长丝能够稳定拉出，或者说，可以有利于保证碳纤维长丝的起始位置被固定并勾连拉出长丝，保证连续碳纤维长丝在缠绕过程中长丝排布位置的精准度。[0084]示例性地，本公开实施例提供图8中的(a)、(b)和(c)示出的三种锚点设计，其中，图8中的(a)示出在分支末端设置凹陷体的锚点设计，该凹陷体的多个锚点的生成过程可以包括：获得所有碳纤维打印路径与原始多分支基体中各个分支末端边缘线的最近点；分别求出最近点在其在基体表面曲面上的法向向量向内移动距离d的点，及其沿着对应末端边缘线的曲线法向向基体内移动距离h的点，三点形成三角形；三角形两侧分别偏移D/2形成厚度形状，并在原基体各个分支末端的外边面对这些形状进行布尔减运算后形成凹陷锚点设计。图8中的(b)示出在分支末端设置凸出体的锚点设计，该凸出体的多个锚点的生成过程可以包括：获得所有碳纤维打印路径与原始多分支基体中各个分支末端边缘线的最近点；各个末端边缘线分别在其最近点处打断，并简化为直线；以这些直线为底边，以其对应末端边缘线的曲线法向向该多分支基体的三维模型内侧为高度方向，做一个高为h,底角为r,圆角半径为R的圆角等腰梯形；圆角等腰梯形向基体外侧偏移d形成厚度形状，并和原始多分支基体各个分支末端边缘表面进行布尔加运算后组合形成凸起锚点设计。图8中的(c)示出在分支末端设置凹陷体和凸出体的锚点设计，即将上述凸出体的锚点设计和凹陷体的锚点设计都添加到各个分支末端。应理解，上述各个锚点涉及中凹陷体和凸出体涉及的参数与碳纤维打印头03的端部外径、多分支基体00的厚度以及各个碳纤维打路径在端部的倾角相关，本公开实施例对于各个锚点的具体数量和具体大小等不做限制，例如，上述锚点设[0085]考虑到，有些多分支基体的基体末端不适宜设置上述凸出体和/或凹陷体的锚点，由此，可选地，在多分支基体00的各个分支末端没有设置凹陷体和/或凸出体的多个锚点的情况下，基体固定框架04还可以包括：外置锚点环，该外置锚点环包括具有多个长钩状锚点的环形盘，该外置锚点环可以嵌套在基体连接适配件042上，用于在碳纤维长丝打印到任一分支末端时利用长钩状锚点勾住碳纤维长丝。其中，长钩状锚点的顶端高度可以略高于基体表面1~2mm,长沟状锚点的数量可以足够密集，以适用于任意密度下的碳纤维打印路径。示例性地，基于上述图7所示的两种基体连接适配件042,当基体固定框架04中包括具有外置锚点环0424时，则如图9中的(a)所示，该外置锚点环0424则设计为可以直接嵌套在通用适配件0421的外侧，易于拆卸，该外置锚点环0424上设置有多个长钩状的(b)所示，该外置锚点环0424可以设计为直接嵌套在定制适配件0423的外侧，易于拆卸，该外置锚点环0424上设置有多个长钩状锚点；由此可以得到图10示出外置锚点环0424与基体连接适配件042的装配结果，如图10所示，外置锚点环0424上的多个长钩状锚点可以勾住碳纤维长丝，以固定碳纤维长丝并确保碳纤维长丝能够稳定拉出，也即可以有利于保证碳纤维长丝的起始位置被固定并勾连拉出长丝，从而有利于保证连续碳纤维长丝在缠绕过程中长丝排布位置的精准度。[0086]在实际应用中，碳纤维打印头03的安装过程可以包括：通过示教器切换至主机械臂01,调整主机械臂姿态，使其A6轴归零，将已固定有基体的基体固定框架04安装至主机械臂末端，将碳纤维打印头03安装至辅机械臂上，并调整碳纤维打印头03的方向，使其尽量朝[0087]在实际应用中，碳纤维打印头03的测量校准过程可以包括：使用机械臂示教器，通过XYZ四点法对碳纤维打印头03的TCP(ToolCenterPoint,TCP,刀尖点)进行精确校准，确保其实际位置与理论模型完全一致。具体为使用示教器，选择“工具头/基坐标管理”,为辅机械臂添加工具头(即碳纤维打印头03)。在“测量”选项中选择从四个方向对准参照点并保存测量点数据。根据测量结果微调工具头TCP位置，确保工具头实际位置与理论模型一致。保存校准后的工具头信息至辅机械臂的控制器中，为后续路径规划提供准确参考数据。[0088]在实际应用中，基体固定框架04的某一种安装形式的组装与安装过程可以包括：根据基体固定框架04的设计方案(如集丝伸长件类型、基体连接适配件类型等)组装基体固定框架04等附属连接件；启用示教器并切换至T1模式，选择主机械臂进行手动控制，调整主机械臂的姿态，使A6轴归零，以指定的初始位姿(例如以基体固定框架04所固定的基体的弯角朝下的初始位姿)将基体固定框架04固定至主机械臂末端法兰盘。[0089]在实际应用中，基体固定框架04的某一种安装形式的测量校准过程可以包括：使用机械臂示教器，以基体固定框架04的某个远端确定点为TCP点通过XYZ四点法对碳纤维打印头03的TCP进行精确校准，确保纤维排布路径与待增强基体的相对位置精准。具体为使用示教器，选择“工具头/基坐标管理”,为辅机械臂添加工具头(即基体固定框架04)。在“测量”选项中选择XYZ四点法，依次将工具头从四个方向对准参照点并保存测量点数据。记录TCP点的XYZ信息，为后续路径规划提供准确参考数据，校准后的工具头信息则不需要保存至机械臂的控制器中。[0090]根据本公开实施例的三维打印系统，可以实现利用双机械臂协作的系统提升三维打印作业的自由度，通过基体固定框架的连接适配件和集丝伸长件设计，实现了多分支基体的固定适配和旋转方便；通过多分支基体的末端分支的锚点凹凸设计，提升了纤维长丝在基体上的精准定位，使得多分支基体的增强后可拆卸和多分支打印；多种安装方式的分组打印过程及基体固定框架适配方案提高了复杂形状基体表面碳纤维增强三维打印的可行性，以及，通过双机械臂的高自由度运动控制结合基体固定框架和集丝伸长件的适配方案，使得该三维打印系统能够基于上述路径规划方法所生成的碳纤维打印路径，实现长丝碳纤维的精准缠绕与固化三维打印。[0091]基于上述本公开实施例提出的三维打印路径规划方法和三维打印系统，图11示出根据本公开一实施例的基于碳纤维增强多分支基体的三维打印方法的流程图，该三维打印方法应用于所述的三维打印系统，该打印方法整体流程为将多分支基体表面对应的碳纤维打印路径按照接缝线的个数分为多个打印过程，每部分通过基体固定框架将该部分碳纤维打印路径调整为近似的倒平状态，再控制机械臂末端自转，配合碳纤维打印头完成挤出。如[0092]在步骤S21中，基于所述的三维打印路径规划方法，确定待增强的多分支基体的三维打印路径规划结果，所述三维打印路径规划结果包括多层碳纤维缠绕层对应的多条碳纤维打印路径；该步骤可采用上述步骤S11至步骤S15的实现方式，来确定多分支基体的三维[0093]在步骤S22中，基于三维打印路径规划结果中各条碳纤维打印路径所经过的接缝线，将三维打印路径规划结果中多条碳纤维打印路径划分为多组路径，一组路径包含经过同一接缝线的多条碳纤维打印路径，一组路径对应一个打印过程。[0094]应理解，在连线生成碳纤维打印路径时，对于任意两分支部分之间的任一接缝线，可以找到首尾端的等分点都在接缝线上的曲线并在接缝线处相连，来生成从一个分支部分到另一个分支部分之间连续的碳纤维打印路径。因此按照碳纤维打印路径所经过的接缝线的位置，三维打印路径规划结果中所有碳纤维打印路径可以被分为多组，有几条不衔接的接缝线，则划分成几组路径，路径分组结果将保证每组被分配到某两个接壤的分支部分之间，进而可以根据路径分组结果，拆分整个碳纤维打印工作为多个打印过程，一个打印过程