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龙图腾网获悉武汉理工大学;优美墅数字建筑科技(常州)有限公司申请的专利一种3D建筑打印机及其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：CN117248730B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20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：202311047551.9，技术领域涉及：E04G21/04；该发明授权一种3D建筑打印机及其控制方法是由尹海斌;蔡永权;刘健;王安政;刘北;沈小华设计研发完成，并于2023-08-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种3D建筑打印机及其控制方法在说明书摘要公布了：一种3D建筑打印机及其控制方法，包括底座、升降装置、横梁装置、位移装置、打印喷头装置、混凝土送料装置、配重块和控制系统，所述升降装置、横梁装置、位移装置分别与所述控制系统相连接，所述升降装置连接于所述底座的上侧，所述横梁装置转动连接于所述升降装置的上侧，所述配重块连接于所述横梁装置的短臂，所述位移装置连接于所述横梁装置的长臂，所述打印喷头装置通过所述位移装置滑动连接于所述横梁装置，所述混凝土送料装置连接于所述打印喷头装置的输入端，所述打印喷头装置的输出端竖直向下布置；本设计打印精度较高、体积较小、打印建筑时便于添加钢筋等结构加强件。

本发明授权一种3D建筑打印机及其控制方法在权利要求书中公布了：1.一种3D建筑打印机的控制方法，其特征在于： 所述3D建筑打印机包括底座2、升降装置1、横梁装置3、位移装置4、打印喷头装置5、混凝土送料装置6、配重块7和控制系统8，所述升降装置1、横梁装置3、位移装置4分别与所述控制系统8相连接，所述升降装置1连接于所述底座2的上侧，所述横梁装置3转动连接于所述升降装置1的上侧，所述配重块7连接于所述横梁装置3的短臂，所述位移装置4连接于所述横梁装置3的长臂，所述打印喷头装置5通过所述位移装置4滑动连接于所述横梁装置3，所述混凝土送料装置6连接于所述打印喷头装置5的输入端，所述打印喷头装置5的输出端竖直向下布置； 所述升降装置1包括第一电机101、第一丝杆102、第二丝杆103、丝杆套筒104、顶部套筒105、第一套筒106、第二套筒107、第三套筒108和第四套筒109，所述丝杆套筒104、第一套筒106、第二套筒107、第三套筒108、第四套筒109的上下端均开口，所述第二套筒107、第三套筒108、第四套筒109沿所述第一套筒106的中心向外的方向依次同轴设置，所述第一套筒106的上端连接有第一顶板110，所述顶部套筒105连接于所述第一顶板110的上端，所述第一电机101连接于所述第一顶板110的上端且位于所述顶部套筒105内，所述第二套筒107、第三套筒108、第四套筒109的上端分别套设有第二顶板111、第三顶板112、第四顶板113，所述第二顶板111套设于所述第一套筒106且上端面抵接于所述第一顶板110的下侧，所述第三顶板112套设于所述第二套筒107且上端面抵接于所述第二顶板111的下端面，所述第四顶板113套设于所述第三套筒108且上端面抵接于所述第三顶板112的下端面，所述第一套筒106、第二套筒107、第三套筒108靠近下端的外周面分别套设有第一卡板114、第二卡板115、第三卡板116，所述第一卡板114的外周面抵接于所述第二套筒107的内壁，所述第二卡板115的外周面抵接于所述第三套筒108的内壁，所述第三卡板116的外周面抵接于所述第四套筒109的内壁，所述第四套筒109的下端连接于所述底座2的上侧，所述第一电机101的输出轴穿过所述第一顶板110后连接有所述第一丝杆102，所述第一丝杆102靠近上端的外周面螺纹连接有第一丝杆螺母117，所述第二丝杆103同轴连接于所述第一丝杆102的外侧且上端连接于所述第一丝杆螺母117的下端，所述第一丝杆102的下端套设有第一卡环119，所述第一卡环119的外周面抵接于所述第二丝杆103的内壁，所述第二丝杆103靠近上端的外周面螺纹连接有第二丝杆螺母118，所述丝杆套筒104同轴连接于所述第二丝杆103的外侧且上端连接于所述第二丝杆螺母118的下端，所述第二丝杆103的下端套设有第二卡环120，所述第二卡环120的外周面抵接于所述丝杆套筒104的内壁，所述丝杆套筒104的下端穿过所述底座2后与底座2固定连接，第二顶板111、第三顶板112、第四顶板113的内壁竖直方向上均开设有滑槽，第一套筒106、第二套筒107、第三套筒108的外周面沿竖直方向连接有套筒键123，三个套筒键123分别位于三个滑槽内； 所述控制方法包括以下步骤： S1、根据D.H法以底座2的中心作为原点建立X-Y平面直角坐标系，以升降装置1的上升方向作为Z轴的正方向构建三维坐标系，根据位置关系式获得打印喷头装置5的输出端的位置，位置关系式如下： ； ； ； ； ； ； 其中，为打印喷头装置5的输出端的起始横坐标，为打印喷头装置5的输出端的起始纵坐标，为打印喷头装置5的输出端的起始竖坐标，为打印喷头装置5的输出端到底座2的起始高度，为打印喷头装置5的输出端移动到下一个目标点的横坐标，为打印喷头装置5的输出端移动到下一个目标点的纵坐标，为打印喷头装置5的输出端移动到下一个目标点的竖坐标，为升降装置1的移动的目标高度，为横梁装置3的旋转的目标角度，为横梁装置3的移动的目标距离； 分别计算升降装置1、横梁装置3、位移装置4的运动位移公式，运动位移公式如下： ； ； ； 其中，为升降装置1的加速度，为升降装置1的移动高度； ； ； ； 其中，为横梁装置3的加速度，为横梁装置3的旋转角度； ； ； ； 其中，为位移装置4的加速度，为位移装置4的移动距离； S2、采用自适应切片算法将3D打印模型进行多层切片，获得每一层切片的厚度和面积，以每一层的厚度作为升降装置1的运动高度，以每一层的面积作为横梁装置3、位移装置4的移动范围； S3、通过仿真软件模拟3D建筑打印机的打印路径，获得3D建筑打印机的关节位置、关节速度； S4、控制系统8根据模拟的参数控制升降装置1向上移动一层切片的厚度，然后控制系统8控制横梁装置3进行转动、位移装置4进行横移，控制系统8按照模拟的打印路径控制打印喷头装置5输出混凝土原料，直至该层的模型打印完成； S5，重复步骤S4，直至3D打印模型完全打印，控制系统8控制横梁装置3和位移装置4回零，然后控制系统8控制升降装置1向下回到起始高度。

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