01
激光切割概述
激光切割原理 · 激光切割机分类 · 应用领域 · 课程目标与学习路径
基础入门
02
路径规划基础
路径规划定义 · 目标(最短路径/空程最少/热效应最小) · 重要性
核心概念
03
图形学基础
坐标系与变换 · 点线弧 · 邻接表/矩阵 · DXF导入解析
图形数据
04
切割工艺参数
激光功率 · 速度 · 辅助气体 · 焦点位置 · 脉冲频率 · 质量影响
工艺参数
05
空程路径优化
空程定义 · 最短路径(TSP) · 最近邻(NN) · 贪心算法应用
优化TSP
06
切割顺序优化
热变形影响 · 基于热效应排序 · 轮廓内外顺序 · 微连接与桥接
热效应排序
07
共边切割技术
共边原理 · 优势(省材提效) · 路径生成算法 · 局限性
共边材料节省
08
桥接与微连接
桥接防掉落 · 微连接参数 · 路径规划 · 自动/手动调整
桥接微连接
09
引入算法
最近邻 · 贪心 · 2-opt · 模拟退火简介
算法启发式
10
遗传算法在路径规划中的应用
基本原理 · 路径编码 · 适应度 · 选择交叉变异 · Python示例
遗传进化
11
蚁群算法在路径规划中的应用
蚁群原理 · 信息素更新 · 启发式信息 · 参数调优 · Python
蚁群ACO
12
粒子群算法在路径规划中的应用
粒子群原理 · 编码与速度更新 · 适应度 · 对比遗传
粒子群PSO
13
深度学习在路径规划中的应用
CNN图形识别 · 强化学习RL · 端到端路径生成
深度学习RL
14
多激光头协同路径规划
协同场景 · 问题建模 · 任务分配 · 碰撞避免
多激光头协同
15
实时路径规划与动态避障
实时需求 · 动态障碍检测 · 重规划 · 势场法避障
实时避障
16
路径平滑与插值
B样条 · 贝塞尔 · 圆弧过渡 · 拐角减速
平滑插值
17
切割路径的仿真与验证
仿真环境 · 路径可视化 · 碰撞检测 · 时间预估 · 质量评估
仿真验证
18
路径规划软件架构
模块划分 · 数据流 · 接口设计 · 插件化架构
架构软件
19
路径规划算法性能评估
评估指标 · 测试数据集 · 对比实验方法
评估指标
20
工业级路径规划案例
钣金 · 广告字 · 服装裁剪 · PCB分板
案例工业
21
路径规划中的约束处理
最小转弯半径 · 加速度/速度约束 · 热积累 · 多约束优化
约束优化
22
切割路径的G代码生成
G代码基础 · G00/G01/G02/G03 · 路径转换 · 后处理器
G代码后处理
23
路径规划与CAM软件集成
CAM概述 · 插件开发 · 与Lantek/BySoft集成
CAM集成
24
切割路径的优化策略总结
分层优化 · 全局+局部 · 离线+在线
策略总结
25
常见问题与解决方案
路径交叉 · 过切/欠切 · 热变形 · 效率低等
排错实战
26
切割路径规划的未来趋势
AI驱动 · 数字孪生 · 云平台 · 自适应规划
趋势前沿
27
项目实战一：单零件切割路径规划
需求分析 · 图形导入 · 算法选择 · 参数调优 · 仿真 · G代码
实战单零件
28
项目实战二：多零件排样与路径规划
排样算法 · 联合优化 · 共边路径 · 效率对比
排样多零件
29
项目实战三：复杂轮廓切割路径规划
复杂轮廓识别 · 内外顺序 · 微连接自动生成 · 避坑
复杂轮廓实战
30
课程总结与展望
核心知识点回顾 · 技能树 · 学习资源 · 职业发展
总结展望