3D打印技術(shù)（3D Printing），是現(xiàn)代制造業(yè)領(lǐng)域正在迅速發(fā)展的一項新興技術(shù)，也是第三次工業(yè)革命的重要標(biāo)志，應(yīng)用前景廣闊，成為先進制造技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。3D打印技術(shù)又稱增材制造技術(shù)，與基于“減材制造”技術(shù)的傳統(tǒng)機加工工藝不同，它基于離散、堆積原理，利用計算機將產(chǎn)品的3D模型離散處理后，3D打印設(shè)備按照離散的薄層數(shù)據(jù)將熔融的打印材料逐層堆積成實體零件。3D打印技術(shù)作為想法與現(xiàn)實連接的橋梁，能夠成型出傳統(tǒng)加工方法難以加工的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，具有成形速度快、材料利用率高、數(shù)字化程度高、成本低等特點，與傳統(tǒng)機加工相比，可有效的簡化生產(chǎn)工序，縮短產(chǎn)品的制造周期。3D打印技術(shù)以其高性能的成型材料和多樣的工藝方法被廣泛應(yīng)用，目前，3D打印技術(shù)己被應(yīng)用在汽車制造、航空航天、生物醫(yī)學(xué)、建筑藝術(shù)以及教育等領(lǐng)域，取得了顯著的研究成果并帶來巨大的經(jīng)濟效益。

隨著3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，3D打印設(shè)備也朝著多元化的方向發(fā)展。目前國內(nèi)外市場上的3D打印設(shè)備主要分為工業(yè)級與桌面級兩大類，工業(yè)級打印設(shè)備的打印精度高，技術(shù)含量高，應(yīng)用范圍廣，相應(yīng)地設(shè)備成本也較高；相對來說，桌面級打印設(shè)備的打印效率較低，但設(shè)備成本較低，操作簡單，滿足普遍大眾市場需求，而且多采用發(fā)展相當(dāng)成熟的FDM （熔融沉積），SLA （光固化立體成形）成型方法。因此，國內(nèi)外大部分企業(yè)以生產(chǎn)銷售桌面級打印機為主，如3D Systeｍs公司推出的Cube系列、太爾時代推出的UP系列等，一直是消費級3D打印市場的領(lǐng)頭羊。

商用的3D打印設(shè)備主要采用解耦式的串聯(lián)構(gòu)型與并聯(lián)式的Delta構(gòu)型，這類設(shè)備以單向分層的方式進行打印，一次成型一個產(chǎn)品。在實際應(yīng)用中，與串聯(lián)構(gòu)型3D打印機相比，并聯(lián)式3D打印機的打印速度、精度更高，穩(wěn)定性更強。單向分層的打印模式也存在一些缺陷，當(dāng)成型復(fù)雜斜面曲面或二次加工時，易造成產(chǎn)品表面出現(xiàn)臺階、力學(xué)性能降低以及打印頭與工件干涉等問題，為解決此類問題，人們提出多向3D打印技術(shù)。實現(xiàn)多向3D打印的方法主要有兩種，一種是增加打印平臺自由度，一種是增加打印頭的自由度，如Stewart構(gòu)型的多向3D打印機，打印頭具有六個自由度，多向打印有效的解決了單向打印產(chǎn)生的問題，顯著改善了產(chǎn)品的力學(xué)性能。但是Stewart構(gòu)型屬于傳統(tǒng)的六自由度并聯(lián)機構(gòu)，傳統(tǒng)的并聯(lián)機構(gòu)由于其本身的結(jié)構(gòu)特點，普遍存在轉(zhuǎn)動工作空間小的問題，所以大部分的多自由度并聯(lián)機器人的市場化程度較低。

基于以上背景，以大轉(zhuǎn)動工作空間的并聯(lián)機構(gòu)為基本構(gòu)型，提出一種多輸出多向3D打印機，這種打印機屬于采用FDM成型技術(shù)的桌面級3D打印機，不僅可以利用一套驅(qū)動控制系統(tǒng)控制兩個輸出機構(gòu)，一次同時打印兩個相同的產(chǎn)品，還能實現(xiàn)多向打印，對于豐富桌面級的3D打印設(shè)備構(gòu)型與提高3D打印的精度、速度、效率以及降低成本方面，具有重要的研究價值。

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