一种面向太空复杂环境的多自由度3D打印机及打印方法

摘要

一种面向太空复杂环境的多自由度3D打印机及打印方法，3D打印机包括多自由度机械手，多自由度机械手安放于基面中，多自由度机械手内部中装有应急蓄电池以及处理器，多自由度机械手外部连接有高储能介质热量收集器，多自由度机械手与太空3D打印头相连，高储能介质热量收集器通过导管与太空3D打印头连接，太空3D打印头外部附着曲面扫描识别装置，曲面扫描识别装置与处理器连接，太空3D打印头保证了太空3D打印的可实施性，利用高储能介质热量收集器、微流道与导管进行能量的收集、利用与控制，采用多自由度机械手与曲面扫描识别装置，以任意角度和任意运动轨迹在基面上进行3D打印，实现了太空3D打印的灵活性。

主权项

一种面向太空复杂环境的多自由度3D打印机，包括多自由度机械手(2)，其特征在于：多自由度机械手(2)一端安放于基面(1)中，基面(1)是宇航平台表面或外星球地面，多自由度机械手(2)内部中装有应急蓄电池(10)以及与应急蓄电池(10)连接的中央处理器(9)，多自由度机械手(2)外部连接有高储能介质热量收集器(4)，多自由度机械手(2)另一端与太空3D打印头(3)相连，高储能介质热量收集器(4)能够吸收恒星辐射能(5)，高储能介质热量收集器(4)通过导管(6)与太空3D打印头(3)连接，将收集到的热量传输给太空3D打印头(3)，太空3D打印头(3)外部附着曲面扫描识别装置(7)，曲面扫描识别装置(7)通过数据线(8)与中央处理器(9)连接；所述太空3D打印头(3)包括打印头外壳(11)，打印头外壳(11)中均匀分布有微流道(14)，微流道(14)入口与导管(6)连通，微流道(14)出口和柔性涂刷(15)内孔道连通，柔性涂刷(15)上部附着于打印头外壳(11)下，下部直接与基面(1)接触，打印头外壳(11)内部与打印头熔融腔(13)之间设有气体交换层(12)，热塑性丝材(18)进入到打印头熔融腔(13)内融化，并从打印头熔融腔(13)前端的打印头前孔(17)挤出。