基于机械臂结构的3D打印机虚拟样机设计及仿真文献综述

 2024-06-24 13:47:34
摘要

3D打印技术作为一种快速成型技术,近年来发展迅速,并在各个领域得到广泛应用。

传统的3D打印机存在打印尺寸受限、精度不高、功能单一等缺点,而基于机械臂结构的3D打印机可以克服这些缺点,实现更大尺寸、更高精度和更复杂结构的打印。

本文首先介绍了3D打印技术和机械臂结构3D打印机的概念,然后回顾了国内外在机械臂结构3D打印机设计、仿真和控制方面的研究现状,并分析了不同机械臂结构的优缺点以及常用的仿真软件和方法。

接着,本文阐述了机械臂结构3D打印机虚拟样机设计的主要研究方法,包括机械臂结构设计、运动学分析、工作空间分析、轨迹规划、仿真模型建立和仿真分析等。

最后,本文对机械臂结构3D打印机的未来发展趋势进行了展望,并提出了进一步的研究方向。


关键词:3D打印机;机械臂;虚拟样机;仿真分析;轨迹规划

1.引言

3D打印技术,又称增材制造技术,是一种以数字模型文件为基础,通过将材料逐层堆叠的方式来构建三维物体的制造技术[1]。

与传统的减材制造技术相比,3D打印技术具有加工精度高、制造周期短、材料利用率高、可制造复杂结构等优点,已经在航空航天、汽车制造、医疗器械、文化创意等领域得到广泛应用[2]。


传统的3D打印机通常采用笛卡尔坐标系结构,其打印尺寸受限于机器框架的大小,且在打印大型物体时容易出现精度下降的问题。

为了克服这些缺点,近年来出现了一种基于机械臂结构的3D打印机,它利用机械臂灵活的运动特性,可以实现更大尺寸、更高精度和更复杂结构的打印[3]。

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