设计了一种类似于手指的末端执行器结构,包含3个“关节”,由邵氏硬度为83 A的热塑性弹性体(TPE)3D打印而成。因成型温度等因素对材料结构参数的影响,通过拉伸试验获取应力应变曲线,计算出基于Mooney-Rivlin模型下当前材料参数C10、C01,籍此有限元软件仿真分析其弯曲性能,进行弯曲性能试验对比分析有限元仿真结果。搭建试验台架进行抓取试验,有效抓取0~100 g范围内的试验物体。

在熔融沉积（FDM）成型机的基础上,设计了一种适用于含溶剂的含能材料挤出成型的气压式喷头。利用了正交实验原理及有限元软件ANSYS/FLOTRAN,探讨了喷头的关键尺寸对挤出速度的影响规律,得出了各因素对挤出速度的影响程度,并建立了挤出速度与流道关键尺寸之间的指数预测模型,研究结果表明,最主要的影响参数为喷嘴直径大小,其次为成型段长度,入口收缩角等因素影响较小。所得指数预测模型与CFD计算值结果误差在8%左右,即可根据指数预测模型,通过调节压力大小来获取较为精确的挤出速度。

多材料零件（也称异质材料零件）由于兼顾控形、控材和控性等优越特性,在航空航天、特种工业、医学工程等领域具有广阔应用前景,日益成为国内外3D打印领域的研究热点。介绍了多材料零件3D打印技术涉及的两个关键问题：多材料零件的建模方法和多材料零件的3D打印成型技术。结合多材料零件3D打印技术的应用与发展趋势,分析了多材料零件3D打印研发过程中亟待解决的关键技术。

针对目前3D打印装置结构单一和打印空间小的的缺点，研制了一台悬臂式3D打印机器人。运用D-H(Denavit-Hartenberg)法建立连杆坐标系，根据齐次坐标变换，建立机器人正运动学方程，求取机器人末端打印喷头相对于世界坐标系的位姿。采用代数法进行逆运动学求解，通过控制各关节变量，实现3D打印机器人各轴联动，驱动打印头在3D打印平台上按照指定轨迹实现3D打印功能。该3D打印机器人具有多角度多工位打印的特点，并能够在工作现场打印零件。对3D打印的路径进行规划，提出了一种基于蚁群算法和改进的近邻法进行轮廓路径规划的方法，并运用该方法在悬臂式3D打印机器人实验平台上进行了零件打印实验。与传统的zigzag法和repetier-host法比较，单层的轮廓路径长度分别缩短了19.5%和14.7%，打印时间缩短了12.6%和8.8%，结果表明，该路径规划方法的打印效...

频繁的创伤、肿瘤切除等引起的骨缺损导致人们对人工骨的需求大大增加,可降解人工骨越来越受到研究人员的重视.结合课题组在过去5年的研究,回顾骨修复材料的背景和发展现状,总结无机骨修复材料（生物活性陶瓷）和骨修复支架的制造方法,尤其是基于增材制造（3D打印）的方法.重点阐述3D打印可降解人工骨用于骨组织修复及再生在力学性能、成骨性能、降解性能和生物活性等几个方面的研究现状,并对可降解人工骨的未来发展方向作了展望.目前人工骨定制已经从简单的形状定制逐步过渡到骨性能定制,人工骨的个性化定制将是今后的研究重点.

3D打印颠覆了传统工业的加工模式,是基于离散-堆积成型原理的先进制造技术,它可以加工任何形状的物品,不会因为物品的复杂程度增加成本。高校教师打印教学用具提高教学质量,学生学习3D打印激发学习兴趣,发挥其创新创造思维能力。3D打印发展如日中天,高校应抓住机遇,开设3D打印课程,使学生加强理论和技能的学习,增加其就业机会。

SLA技术作为较为成熟的3D打印技术有着精度高、材料利用率高、速度快的优点,但模型数据前处理对其成型过程可靠性以及成型表面质量有着重要影响,不当的模型数据前处理将导致模型样件变形、局部结构缺失、成型中断、台阶纹严重和圆形结构误差大等重大问题。在实际工程应用中,模型数据前处理按照适用性、可靠性、经济性、时效性的原则,对“模型放置”和“支撑结构设计”两个要素采取合理有效的技术策略,将降低成型失败的风险和样件制作成本,缩短成型时间,保证样件成型质量,提高SLA技术的综合效益。

根据3D打印中截面轮廓正确识别的重要性,开展异形截面轮廓的识别算法研究。提出将极值点法和包容关系法并用的识别算法思路,并以实例轮廓进行示意解析,验证算法可行。

随着人工智能产业的发展以及科学技术的提升,智能仿真机器人也得到了越来越多人的关注。设计了一种表情仿真机器人,可模仿面部表情实现眉毛、眼睛、胡子和嘴的运动,实现喜剧效果;用3D打印技术进行了此机器人的加工制造,并对与其配套进行演出的避障小车进行了设计。

m由于液压机零件多、尺度大,新产品研发、销售展示和教学实验中,采用3D打印技术可以缩短产品研发周期, 降低制造成本.以三梁四柱液压机为例,从3D打印模型的机械强度、刚度、稳定性、材料节约性、整体美观性、实用性 等要求出发,对模型结构优化、模型结构拆分打印、以及支撑结构优化等问题进行研究,提出适用于液压机3D打印模型 的结构设计要求.