哈尔滨工业大学周德开获国家专利权
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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种高精度随形自由推扫位移机构和控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118514327B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410767358.0，技术领域涉及：B29C64/232；该发明授权一种高精度随形自由推扫位移机构和控制方法是由周德开;万云飞;祖渝峰;任贻宏;乔菁;李隆球设计研发完成，并于2024-06-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种高精度随形自由推扫位移机构和控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种高精度随形自由推扫位移机构和控制方法，应用于大尺寸高精度陶瓷光固化纤维增韧复合增材制造装备中的随行自由推扫和精确定位。位移机构包括大理石台、X轴位移子系统、Y轴位移子系统和Z轴位移子系统，所述大理石台的上侧设置有X轴位移子系统，X轴位移子系统上设置有Y轴位移子系统，Y轴位移子系统上设置有Z轴位移子系统。位移机构可实现XYZ三个方向的运动，X轴、Y轴和Z轴都采用旋转电机驱动封闭式滚珠丝杠来实现高精度的直线运动。
本发明授权一种高精度随形自由推扫位移机构和控制方法在权利要求书中公布了：1.一种高精度随形自由推扫位移机构的二元运动控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一：首先分析位移机构的构型，做出位移机构的自由体图，采用拉格朗日方法推导位移机构的交叉耦合动力学方程； 步骤二：根据被打印件切片形状和轨迹规划得到期望的随行自由推扫轨迹，根据电机编码器反馈得到滚珠丝杠动子的位置信息，进而得到实际推扫轨迹与期望的随行自由推扫轨迹之间的跟踪误差； 步骤三：将交叉耦合动力学方程写成参数线性化的形式，其中的动力学参数由基于跟踪误差的自适应律来更新，将期望轨迹带入到动力学方程中，计算得到实现该期望的随行自由推扫轨迹电机理论上该付出的推力，将其作为前馈控制信号； 步骤四：反馈控制采用比例微分控制，误差信号经过比例微分环节得到反馈控制信号，用于处理模型误差及外部扰动，增强闭环控制系统的鲁棒性； 步骤五：采用李亚普诺夫理论证明整个闭环控制系统的稳定性；将前馈控制信号与反馈控制信号叠加，作为整体控制信号，发送给各轴电机，从而实现XY轴联动交叉耦合控制，实现高精度随行自由推扫。
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