1. 本选题研究的目的及意义
3D打印技术作为一种快速成型技术，近年来发展迅速，并在航空航天、医疗器械、工业制造等领域展现出巨大的应用潜力。
传统的3D打印机受限于龙门结构，存在打印尺寸受限、效率较低等问题。
而机械臂结构灵活、工作空间大，将机械臂应用于3D打印，能够有效克服传统3D打印机的不足，实现更大尺寸、更复杂结构的打印，推动3D打印技术的进一步发展。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，国内外学者在机械臂结构3D打印机方面开展了大量研究工作，取得了一定的成果。
1.国外研究现状：
国外在机械臂结构3D打印机方面的研究起步较早，技术相对成熟。
一些知名高校和研究机构，如麻省理工学院、卡内基梅隆大学等，在该领域处于领先地位。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题研究的主要内容包括以下几个方面:
1.机械臂结构3D打印机的设计方案：确定3D打印机的功能需求和性能指标。
设计机械臂结构，包括自由度选择、关节类型确定、连杆尺寸优化等。
选择合适的电机、驱动器、传感器等运动控制元件。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、数值计算、虚拟仿真和实验验证相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研阶段：通过查阅国内外相关文献，了解3D打印技术、机械臂结构设计、运动控制算法、虚拟样机技术等方面的研究现状和发展趋势，为本研究提供理论基础。
2.设计方案阶段：根据研究目标和需求分析，确定机械臂结构3D打印机的设计方案，包括机械臂结构设计、运动系统设计、控制系统设计等，并进行方案可行性分析。
3.虚拟样机建模阶段：利用SolidWorks、CATIA等三维建模软件建立机械臂结构3D打印机的虚拟样机模型，并对模型进行装配和调试。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.机械臂结构创新设计：针对传统3D打印机存在的打印尺寸受限、效率较低等问题，设计一种新型的机械臂结构3D打印机，突破传统龙门结构的限制，实现更大尺寸、更复杂结构的打印。
2.运动控制算法优化：针对机械臂结构3D打印机运动控制的复杂性和实时性要求，研究基于模型预测控制、自适应控制等先进控制算法，提高打印精度和效率。
3.虚拟样机仿真技术应用：利用虚拟样机技术对机械臂结构3D打印机进行设计和仿真分析，缩短研发周期，降低成本，提高设计效率。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1]李强,王刚,张涛,等.基于DELTA结构的3D打印机设计与实现[J].机械设计与制造,2021(1):273-276.
[2]王建锋,李亮,张大朋,等.一种新型并联机械臂3D打印机设计[J].机械传动,2020,44(9):124-129.
[3]张晓辉,李志刚,刘宏昭.基于SCARA机械臂的3D打印机设计与分析[J].机械设计与制造,2019(11):272-275.
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