设计一种多向3D打印并联机器人。研究采用并联机器人，根据并联机器人的机构特点和运动学特性可以很好的解决目前基于串联机构的3D打印技术存在的惯性大、误差大等问题。目前市场上大多数3D打印机器人只能实现三维移动，打印头只能沿着竖直的方向进行分层制造，当加工件的几何形状比较复杂或对零件进行二次加工时，用该类型3D打印机器人无法制造出来，或者制造出的部件的精度达不到要求。
采用铰接动平台解决并联机构转动空间小的问题。目前的并联机器人的工作空间比较小，导致其应用受到很多限制，设计的多向3D打印并联机器人，通过整体结构的设计来获得大的转动工作空间，为解决并联机构转动工作空间小的问题提供了一种可行解决办法。多向3D打印并联机器人的打印头可实现较大的角度的转动，并沿着不同的方向喷涂材料，满足3D多向打印的需求。
介绍了多向3D打印机器人构型的方案设计，提出了可实现多向3D打印的含有铰接动平台的多种并联机构构型方案，包括3T1R和3T2R构型，综合考虑3D打印的需求，选取最佳的构型方案：含有较接动平台的3T2R构型中的一种作为多向3D打印并联机器人进行后续的设计工作。对提出的五自由度多向3D打印并联机器人进行了机构简介、位置反解、速度分析、工作空间分析、奇异性、灵巧性和静刚度等相关运动学和运动性能的分析。
基于遗传算法对多向3D打印并联机器人进行了尺寸优化设计，介绍了多目标优化的一般数学模型，整理了多向3D打印并联机器人的多目标优化模型，确定目标函数和约束条件，提出了一种适合具有混合自由度的并联机构的结构参数优化方法，选取了其中一组最优解数据作为多向3D打印并联机器人结构设计参数。
对多向3D打印并联机器人的机械本体和主要零部件进行了有限元仿真分析，并进行了多向3D打印的运动仿真分析，与理论计算结果进行了对比，验证了其正确性，并为样机电机等设备的选型提供了理论依据。
多向3D打印并联机器人样机的硬件设备选型（主要包括电机型号、驱动器和控制器等）、硬件连接、参数设定、打印头的轨迹控制以及在倾斜平面上进行简单样品的打印实验。
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