大类成衣裁剪路径的分析与优化研究——针织休闲裤

摘要

服装自动裁剪系统能够有效提高企业生产自动化程度,降低人为因素的影响,提高产品质量,减少劳动力,降低成本,是服装加工技术发展的必然趋势,其先进程度对于服装加工生产有着决定性影响。目前,国内服装企业使用的服装自动裁床都是通用型设备,对不同款式的服装一般都是使用一样的裁剪程序,裁剪路径没有针对性,并且裁剪走刀路径复杂,不同类型的服装之间裁刀的走刀路径差异较大。本文针对针织休闲裤这一类型服装的裁剪路径优化进行了深入的研究。
　　本文首先介绍了课题研究的背景、意义及其国内外的研究现状,其次论述了针织休闲裤排料方案的特征和针织休闲裤裁剪路径的数学模型,并阐述针织休闲裤裁剪路径优化方法,包括蚁群算法、最短邻算法和共边裁剪算法。本文主要研究针织休闲裤裁剪路径的优化算法。
　　排料方案特征与自动裁剪系统中的裁剪路径特征关系紧密。本课题以某企业针织休闲裤的排料方案为研究对象,运用实际排料案例对比分析,采用数理统计等方法,从样片特征、样版的轮廓线性特征等方面对针织休闲裤的不同排料方案进行特征提炼,分析了排料方案特征与裁剪路径特征之间的联系。
　　本课题根据自动裁床裁剪的特点,对针织休闲裤排料图中的衣片外轮廓进行几何抽象。从针织休闲裤排料方案的特征出发,针对自动裁床在裁剪针织休闲裤衣片时,会出现大量空行程问题,提出了基于蚁群算法的针织休闲裤裁剪路径优化方法。该方法是先用衣片形心位置表示其在排料图中的位置,将确定衣片裁剪顺序问题转化为旅行商问题,用蚁群算法确定待裁剪衣片的裁剪顺序,再采用最近邻算法确定衣片外轮廓上裁刀开始裁剪的起始点位置,从而获得针织休闲裤裁剪优化路径。
　　有些针织休闲裤排料图中很多衣片之间存在公共边,针对这一问题提出了共边裁剪路径优化方法。针织休闲裤共边裁剪路径优化方法采用共边衣片和单片衣片的混合裁剪,先按照蚁群算法确定针织休闲裤衣片裁剪顺序,然后按照共边裁剪算法确定衣片的裁剪起始终点,单片衣片的裁剪始终点是一致的,共边衣片的裁剪始终点是不一致的,最后获得针织休闲裤最佳裁剪优化路径。
　　本文研究了针织休闲裤裁剪路径优化问题,提出了蚁群优化算法和共边裁剪算法,通过实验验证了算法的有效性。

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第一章 绪 论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 目前国内外裁剪路径优化的研究现状

1.3 本课题的研究路径及内容

1.4 本章小结

第二章 用于路径优化的排料方案特征分析与提取

2.1 针织休闲裤的排料图特征

2.2 针织休闲裤排料效果的主要影响因素

2.3 样片特征分析

2.4 样版轮廓几何轨迹特征分析

2.5 本章小结

第三章 针织休闲裤裁剪路径的数学模型

3.1 服装自动裁剪系统的工作原理

3.2 针织休闲裤衣片外轮廓几何定义

3.3 裁剪路径数学模型原理

3.4 裁剪路径优化设计依据

3.5 本章小结

第四章 基于蚁群算法的针织休闲裤裁剪路径优化

4.1 蚁群算法

4.2 最近邻算法

4.3 实验验证

4.4 本章小结

第五章 基于共边裁剪算法的裁剪路径优化

5.1 共边裁剪基本原理

5.2 共边裁剪算法实现

5.3 实验验证

5.4 本章小结

第六章 结 论

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附录 最近邻算法（源代码）

致谢