毯织物自动植绒软件的设计与开发

摘要

随着经济水平的快速发展和人们消费水平的不断提升，地毯已经成为了许多家庭和企业的主要装饰品，其需求量也在与日俱增。手工地毯的制作前后需要经过十几道工序，其中枪刺植绒工序的劳动强度最大、耗时最长，工人需要长时间处于较高的工作强度下，具有一定危险性。熟练工人的缺失和用工成本的不断上升，让企业面临着巨大的成本压力和用工荒问题。
　　在此背景下，国内外一些企业研制了枪刺植绒机，但是枪刺植绒机需要数控代码才能完成地毯的植绒加工，本文设计并开发了毯织物自动植绒软件，该软件能够解析矢量图形并生成数控加工代码，枪刺植绒机根据数控代码对地毯进行植绒加工，从而实现枪刺植绒工序的数字化和自动化。
　　本文的主要工作和研究内容如下:
　　1)分析了毯织物自动植绒软件功能需求，介绍了本软件的各模块的功能和实现流程。
　　2)针对SVG和DXF矢量图形设计了解析方法，解析的结果是得到图案轮廓的离散点集。
　　3)研究了适合手工毯图案的填充方法，设计了4种填充方法对图案填充轨迹特征点进行计算，并使用粒子群算法对植绒加工路径进行了优化，能够有效减少植绒机器的空行程距离，从而提高加工效率。
　　4)开发了毯织物自动植绒软件，实现了对矢量图形的解析、区域填充、数控代码生成和验证、色纱用量计算等功能，本软件能够对色纱用量精确计算，有效减少了色纱的堆积和浪费。
　　最后，对全文进行总结，找出不足，并提出展望。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 毯织物自动化植绒技术的研究现状

1．2．2 区域填充的研究现状

1．2．3 路径优化的研究现状

1．3 论文的研究内容

1．4 论文结构安排

第2章 毯织物自动植绒软件系统框架

2．1 软件开发平台介绍

2．1．1 Visual Studio 2010平台

2．1．2．NET平台

2．2 系统整体框架设计

2．2．1 系统需求分析

2．2．2 整体方案设计

2．3 本章小结

第3章 矢量图形解析

3．1 毯织物自动植绒软件系统的图形需求

3．1．1 矢量图与位图的特点

3．1．2 毯织物自动植绒软件中图形的选择

3．2 SVG文件的解析

3．2．1 SVG文件概述

3．2．2 SVG文件内容结构

3．2．3 SVG文件解析方法

3．3 DXF文件的解析

3．3．1 DXF文件概述

3．3．2 DXF文件结构

3．3．3 DXF文件解析方法

3．4 本章小结

第4章 区域填充方法研究与植绒路径优化

4．1 引言

4．2 常用的区域填充算法

4．2．1 种子填充算法

4．2．2 扫描线填充算法

4．3 区域填充路径特征点的计算

4．3．1 水平填充方法

4．3．2 垂直填充方法

4．3．3 45度扫描线填充方法

4．3．4 135度扫描线填充方法

4．4 植绒路径优化

4．4．1 植绒路径优化的意义

4．4．2 植绒路径分析

4．4．3 基于粒子群算法的路径优化

4．5 数控代码生成

4．5．1 数控代码格式

4．5．2 数控代码生成

4．6 本章小结

第5章 毯织物自动植绒软件的设计与实现

5．1 软件结构

5．2 软件实现

5．2．1 矢量图文件解析模块

5．2．2 区域填充模块

5．2．3 数控代码生成与色纱用量计算模块

5．2．4 数据传输模块

5．2．5 数控代码验证模块

5．3 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 研究工作总结

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果