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摘要
多轴机械臂3D打印能够拓展传统熔融沉积式三轴打印的空间自由度实现无支撑一体成型。但由于机械臂多关节运动与3D打印多参量的分离控制所导致的运动-挤料不同步，大大影响打印质量。针对多轴机械臂3D打印末端运动与挤料的协同性问题，提出基于EtherCAT的协同控制方法。以EtherCAT实时工业以太网构建控制系统框架，满足多关节运动与多工艺执行机构的控制需求；基于此，提出量化的“运动-挤料”速度匹配关系与通讯反馈机制，确保运动与挤料的协同控制。通过对帧周期的检测、标准路径与无支撑模型的打印测试，结果表明，主从通讯周期可达500us,数据帧遍历各从站延时为25±10 us,能够满足机械臂3D打印控制精度要求，保证运动-挤料的协同控制。
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单位武汉理工大学; 机电工程学院
