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，近年来在制造业、医疗、教育等领域得到了广泛的应用。
传统的3D打印机存在着成本高、维护复杂等问题，而基于机械臂的3D打印机可以克服这些缺点，具有更高的灵活性和可扩展性。
Arduino作为一种开源的电子原型平台，具有成本低廉、易于上手等优点，被广泛应用于各种控制领域。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着3D打印技术的快速发展，机械臂3D打印机作为一种新型的3D打印技术，受到了国内外学者的广泛关注。
1. 国内研究现状
国内在机械臂3D打印机领域的研究起步相对较晚，但近年来发展迅速。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本课题的主要研究内容如下：
1.机械臂3D打印机系统概述：阐述机械臂3D打印机的基本工作原理，分析其系统组成和功能模块，并对机械臂进行运动学分析，为后续的控制系统设计奠定基础。
2.基于Arduino的控制系统硬件设计：介绍Arduino控制平台的硬件架构和软件开发环境，完成控制系统硬件电路的设计，包括Arduino控制器、电机驱动模块、传感器模块等，并进行系统硬件连接与调试。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法，逐步开展以下研究工作：
1.文献调研阶段：查阅国内外相关文献，了解机械臂3D打印机、Arduino控制平台、运动控制算法等方面的研究现状和发展趋势，为本研究提供理论基础。
2.系统设计阶段：根据研究目标和需求，设计机械臂3D打印机的整体结构，选择合适的机械臂、3D打印机组件和Arduino控制器，并设计控制系统的硬件电路和软件架构。
3.系统实现阶段：根据设计方案，搭建机械臂3D打印机平台，完成控制系统硬件电路的焊接和调试，并编写控制系统软件代码，实现对机械臂的运动控制、打印过程监控以及人机交互功能。
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.低成本控制系统设计：采用Arduino开源平台作为控制核心，设计低成本、高性能的机械臂3D打印机控制系统，降低3D打印技术的使用门槛。
2.模块化软件架构设计：采用模块化设计思想，将控制系统软件划分为多个独立的模块，提高软件的可读性、可维护性和可扩展性。
3.优化运动控制算法：针对机械臂3D打印机的运动特点，优化运动控制算法，提高打印精度和速度。
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]李俊,周风余,陈立,等.基于STM32和Grbl的轻量化3D打印机控制系统设计[J].机电工程,2023,40(01):89-96.
[2]刘佳. 基于Arduino的3D打印机控制系统设计与实现[D].西安理工大学,2022.
[3]张晓辉,王立鹏,王玉,等.基于改进Elman神经网络的3D打印温度预测控制[J].机械工程学报,2021,57(12):215-223.
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