基于激光技术的复杂曲面3D打印精度控制研究

复杂曲面3D打印受到振荡因素的影响,导致精度不高,为了提高复杂曲面3D打印精度,提出基于激光技术的复杂曲面3D打印精度控制方法。根据3D打印区域的曲线演化速度进行边界轮廓检测,对初始轮廓不敏感性区域进行激光检测,在复杂曲面中引入外部能量项进行3D打印的小扰动稳定性控制,构建复杂曲面3D打印精度控制目标函数,采用线性规划模型进行复杂曲面3D打印过程中的收敛性测试和全局规划设计,引入激光技术进行打印过程中的误差反馈调节,结合模糊PID控制方法,实现复杂曲面3D打印精度控制优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行复杂曲面3D打印精度控制的收敛性较好,抗扰动能力较强,提高了复杂曲面3D打印的控制精度和鲁棒性。     

多功能桌面级3D打印机构造及实测

针对现有桌面级3D打印机成本高、打印速度慢、范围小且不能二次断点打印等缺陷,提出了新型多功能3D打印机系统实现方案,并分析了其应用优势。在机械结构上:采用了Delta并联臂机械结构,由框架、导轨、滑块、限位等组件构成。在控制硬件上:采用Arduino处理器,SD存储器,液晶显示器等元器件完成硬件控制实体;在控制软件上:采用RS232通信协议及开源3D打印软件,设计了低成本、多功能的3D打印软件系统。该方案设计的关键主要为上述结构、硬件的设计,及底层驱动和通信软件等。经实践验证:该3D打印机能克服成本高、打印慢、范围小、不能二次加工等缺陷,而能创新性地实现断点续打功能,且成本低,便于应用推广。     

基于STM32的大功率光纤激光器控制系统设计

为实现大功率激光器的稳定出光,设计一款基于STM32的稳定性高、电路设计简单、集成度高且人机交互良好的控制系统。对控制系统硬件设计模块和软件设计模块分别进行详细介绍和分析,以ARM微控制器STM32F103VET6为硬件控制中心,以Qt Creator为软件处理平台。对控制系统出光效果进行测试和分析,测试结果表明,系统功率波动<0.4%,温度控制精度可达±0.1℃,电流精度可达±0.1 A,设备价格低廉,通用性强。     

基于三维图像重现技术的陶瓷产品3D打印设计仿真研究

当前陶瓷产品3D打印设计仿真技术存在清晰度低、效果不佳的弊端,无法有效描述设计者的作品。为此,研究了一种新的基于三维图像重现技术的陶瓷产品3D打印设计仿真技术。将FDK算法作为三维图像重现技术,介绍了FDK算法的实现原理,通过C语言伪代码对FDK进行描述,给出相应代码。依据网络化服务平台的特点建立陶瓷产品3D打印服务平台体系结构,其主要包括物理层、服务构架层、基础设施层、核心服务层、应用层、用户层。依据陶瓷产品3D打印的特点与需求,结合陶瓷产品3D打印设备资源提供形式、资源类型与用户需求确定陶瓷产品3D打印服务平台的运行模式。介绍了陶瓷3D打印设计仿真流程。实验结果表明,所提技术清晰度高,可有效描述设计的陶瓷产品。     

基于全局搜索PID算法的FDM环保艺术产品3D打印控制

基于FDM型的3D打印技术不仅让设计师的各种创意得以实现,更能够促进低碳保护,但其精度及表面质量无法满足艺术相关产品的外观需求。因此,设计一种基于全局搜索PID算法的FDM型3D打印温度控制方法。该方法选用无毒环保的PLA材料,并通过全局随机搜索策略对PID参数进行实时校正,实现对3D打印后处理装置中加热温度的控制,从而获得更好的产品表面成型效果。采用FPGA进行仿真控制测试,结果表明,相比于传统PID控制器,提出方法具有较好的鲁棒性和控制精度,兼顾了FDM型3D打印的美感性和环保性。     

基于Arduino单片机的舞蹈机器人系统的设计与实现

介绍了一款基于Arduino单片机的小型舞蹈机器人系统的设计与实现,介绍硬件系统的机械结构、控制电路设计和程序设计方案,该系统利用PWM信号实现对伺服舵机的控制,利用红外测距技术实现交互功能,并利用3D打印技术对机器人支撑部件、外观部件进行设计和制造。     

个性化3D打印产品网上交易平台的开发

随着3D打印机技术的迅速发展,3D打印产品的种类越来越多,可以满足人们对一些个性化产品的需求.3D打印产品的小比量、个性化,非常适合电子商务的消费模式.为此,设计开发了个性化的3D打印产品网上交易平台,从而实现3D打印产品的网上交易,经过测试系统运行正常.     

给3D打印泼点冷水

<正>3D打印真的是制造业的未来没错,但请在未来后面加上之一。创客运动是小众的游戏,是业余爱好的复兴。安德森已经离开《连线》主编的位置投身3D打印创业,他认为3D打印是一件比互联网更大的事情。他在新书《创客》里这样畅想新工业革命的未来:利用开源设计和3D打印技术实现全民创造,硬件将在更小的生产线     

基于Arduino开发模块的3D打印机驱动装置研制

针对3D打印的基本需求,设计了基于开源开发系统设计了打印机硬件驱动装置,提出了3D打印机驱动装置设计方案。该方案基于开源的Arduino开发模块,利用单片机ATMEGA328P-PU读取三维扫描数据进而驱动步进电机进行精确步伐控制,再由核心控制器将需要打印的位置上留下热容的打印材料并迅速冷凝定型。经实验系统误差已达到毫米级,可以满足打印需求。     

基于MC9S12D64单片机的直流无刷电机控制系统设计

设计了基于飞思卡尔MC9S12D64单片机的无刷直流电动机控制驱动系统的电路,论述了该控制系统的软、硬件实现方法,它以MC9S12D64单片机为控制中心,由IR2110驱动MOSFET功率逆变器,实现三相六拍的PWM调制的直流无刷电机的控制.实验结果表明,该设计硬件简单,功耗低,可应用到150℃高温环境,电机运行稳定可靠.     

基于3D打印技术的眼科OCT设备计量校准装置研制

为了评估眼科光学相干断层成像（OCT）设备的分辨率、视场角、图像匹配度、深度测量准确性等多个关键参数,确保设备输出量值的准确性与有效性,设计并研制了一种模拟真实人眼结构且参数可溯源的模拟眼,包含角膜和晶状体等人眼主要屈光结构。设计并依托3D打印技术加工了用于横向与轴向分辨率检测的三维分辨率板;设计加工了用于视场角检测的阶梯状同心圆环结构;同时设计加工了用于图像匹配度检测的交叉光纤组件和用于深度测量准确性参数检测的平行玻璃板组件,可适配于模拟眼眼底凹槽内。使用共焦拉曼显微镜对三维分辨率板尺寸溯源,横向和轴向最小可检测分辨率分别为9.7 μm和5.7 μm;使用尼康投影仪对同心圆环尺寸及光纤直径溯源,最大可检测视场角109.03°以及最小62.5 μm的图像匹配度检测;使用尼康高度计对平行玻璃板中心厚度溯源,其测量不确定度小于5 μm。经过对商用眼科OCT设备测试表明,结合微纳3D打印技术的计量校准用模拟眼具有精度高、集成度高、适用范围广、稳定性强等优点,适用于眼科OCT设备的计量校准。     

基于数字水印和ARM的门票防伪检测系统

阐述了一种新型门票防伪技术:在门票中嵌入数字水印,该技术仿伪科技含量高,不需要改变现有的印刷设备,不需要增加印刷成本,但需要有特定的机读检测设备。所以设计了一种基于S3C2410硬件平台和嵌入式Windows CE.NET操作系统的水印提取机读检测系统方案。实验证明该机读设备能有效识别门票真伪,并具有生产成本低,操作简单,携带方便等优点。     

基于FPGA的裸眼3D图像显示系统的设计与实现

裸眼3D技术是无需佩戴任何助视设备即可观看到立体影像的新型光电显示技术。针对裸眼3D像素重配关键技术的研究,设计一种基于FPGA的裸眼3D图像显示系统,根据裸眼3D亚屏幕分区特点,使用硬件描述语言设计从SD卡中读取左右格式立体对图像数据、像素重配及裸眼3D LCD显示驱动等逻辑代码,完成左、右眼视图数据分割,并在裸眼3D LCD亚屏幕上进行像素重配。系统调试运行结果表明3D图像数据亚屏幕重配的硬件逻辑算法是正确的。     

基于FPGA的热敏打印机控制设计及实现

提出了一种基于可编程逻辑硬件结构的热敏打印机控制方案,该方案对热敏打印机的控制状态实行了有效的并行控制方式,有效地提高了打印的效率和控制精度。该文详细地描述热敏打印机的技术控制难点和FPGA控制逻辑硬件实现方法,并进行了实际测量分析。     

基于Cortex-M3微处理器的智能家居监控终端的设计

在分析智能家居系统的组成和结构的基础上,提出了通过Internet网络对家用电器和安防设备进行远程监控的方法.给出了基于Cortex-M3微处理器的智能家居控制终端的硬件设计方案和实现方法,介绍了控制终端软件实现的原理和流程.本系统还专门设计了一款内嵌Zigbee模块的PDA方便用户在室内对家用电器进行控制.该系统结构...     

虚拟关节内窥镜手术训练系统

为了协助医生进行培训和手术前演习,设计出一套虚拟关节内窥镜手术训练系统来模拟手术操作过程。采用各种电子传感器和机械相结合的办法,形成球杆式的手术训练设备,利用STM32微处理器的强大处理功能制作硬件系统,结合上位机3Dmax制作的三维软件环境,生成整套系统。最终设计出一套关节内窥镜训练系统来模拟手术环境,并配合电脑三维软件虚拟来整个手术过程。整套训练系统操作灵活简便,能够满足新手医生训练做手术的要求。     

无人机载激光线扫描浅滩三维成像研究

设计了一种基于三角法线扫描的无人机载激光雷达三维成像系统。系统以520 nm线激光为光源照射目标,利用无人机扫描获取目标的三维数据。文章设计了无人机载激光线扫描系统的硬件系统,构建了线激光水下折射三维坐标解算模型,提出了水上、水面与水下激光条纹提取的图像处理方法,并利用研制的雷达系统进行了近海浅水区域无人机扫描实验。实验结果表明,系统利用IMU及GPS能够有效提升三维图像的准确性,快速获取目标区域水上及水下目标的三维数据,平均距离分辨率达到3 cm,具有速度快、精度高、成本低的优势,在近岸浅海区域的大范围高速三维成像领域具有广阔的应用前景。     

一种应用于润版液的低成本pH监控仪的研究

为了控制印刷润版液的酸碱度,提高印刷品的质量,设计了一种检测印刷润版液pH值的低成本的监控仪。详细介绍了整个系统的结构示意图、信号处理部分的硬件电路以及系统的校准过程。信号处理电路实现了对高阻抗的pH计的信号采集和处理;控制电路采用内部集成A/D的ATMega8单片机和数字式温度传感器DS18B20,满足了低成本的设计要求。     

某遥控武器站模拟射击训练器研究

火控系统模拟训练器是为适应现代化信息战争而诞生的一种新型训练设备。针对某型遥控武器站火控系统提出一种模拟射击训练器的设计方案,从硬件和软件两个角度详细介绍各模块的实现方法。设计信号调理盒实现各模块间不同信号类型间的相互通讯,采用3DSMAX/Virtools实现三维虚拟战场环境和目标的制作与驱动,基于Qt设计了与实装一致的显控界面。仿真结果表明所设计的模拟射击训练器可以满足模拟训练的需求。     

基于AVR的多通道模拟量采集系统设计

设计了基于Atmega32为控制核心,以AD7705为A/D转换芯片,以MAX4638为核心的多通道模拟量采集系统的实现方案,阐述了系统组成结构及工作原理、软硬件设计。该系统具良好的稳定性和转换精度,可以实现多点、多参数的测量,具有较好的应用前景。