作品名稱：基于激光測距技術的3D打印機自動調平系統
學校名稱：中國人民解放軍空軍勤務學院
參賽隊伍：光感平衡
參賽學生：彭天宇 彭需廉 王啟明
指導老師：郭鵬偉
在3D打印技術日益成熟，3D打印應用日益廣泛的背景下，3D打印機的調平成為日常使用中令人頭疼的一個問題，也是一個很考驗使用者經驗的一個難點。我們通過在噴頭部位添加隨動的激光測距裝置，實現對噴頭到平臺距離的精準測量。通過測量數據反饋，使用單片機控制平臺下四個伺服電機對平臺進行調整，并實時反饋噴嘴與平臺間距離，也可以進行人工控制。
在打印機的日常使用中，影響打印效果及精度的一個重要因素就是調平。而現在市面上的3D打印機很多還是手動調平，比如暢銷Makerbot Replicator 2、Makerbot Replicator 2x。手動調平主要是調節工作臺的高度，一般打印機工作臺底面或者邊緣會有2到4個調節旋鈕，調平時需要反復轉動旋鈕，并測試噴嘴到平臺的距離，一般使用一張A4紙在噴嘴到平臺間滑動時有阻滯感。有些則已經配備了自動調平功能，一般是先探測平臺高度，然后通過另外兩點的人工輔助來調整平臺的水平。另外還有通過探測工作平臺上的數個點的坐標來調整機器高度以及對平臺的傾斜進行軟件補償。但是現有的自動調平要么需要人工輔助，要么是利用軟件而不是真正的調平。同時，由于材料的熱脹冷縮，導致一定情況下打印出現“斷層“的情況，現有的調平也無法解決。
基于以上兩種調平功能，為解決其存在的人工輔助仍費時費力，依靠經驗的成分較多；軟件補償無法真正實現調平，傾斜較多時仍需人工調平，一旦出現失誤則會對打印機噴嘴以及平臺造成損傷的問題，我們研究設計了本系統，真正實現3D打印機調平自動化。
。本設計利用激光測距的原理不僅解決了打印前平臺人工調平困難的問題，也為對打印過程中因材料熱脹冷縮等因素而造成的誤差進行閉環控制提供了一個可行的解決方案。由于3D打印技術日益成熟，應用愈加廣泛，本設計將在提高打印效率和打印精度，節約打印材料，提高3D打印經濟性以及效率性上有廣泛的應用前景。
