【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及打印机，具体是一种喷墨打印机喷头自动调节的方法、设备及存储介质。
技术介绍
1、对于喷墨打印机，为了提高打印机喷头的准确度，传统的方法是使用测量仪器结合打印校准图案进行反复的人工调节；然而，这种人工调节受到几个限制的制约，首先，它需要高度技术熟练的操作员，以确保喷头状态的准确校准，这不仅需要培训和技能，还容易受到人为误差的影响；其次，人工调节是一项耗时且费力的任务，需要大量的人力资源和时间，对于大规模生产的情况，这可能导致生产效率的降低和生产成本的增加。
2、此外，传统的人工校准方法无法实时监测喷头状态的变化，因此无法及时调整，这可能导致打印质量下降，墨水浪费增加，甚至喷头的损坏，因此，有必要开发一种更高效、自动化和实时的方法，以解决这些问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种喷墨打印机喷头自动调节的方法、设备及存储介质，通过使用传感器采集喷头和打印平台的位置、姿态和距离，并结合数据融合和实时反馈调整，实现对喷头姿态的准确预测和自动调节。该方法包括传感器监测、数据融合、姿态计算、控制机构调整和实时反馈等步骤，可以提高打印质量的稳定性和准确性，避免因姿态偏差导致的打印质量下降，通过自动反馈调节，喷墨打印机能够保持喷头与打印平台的正确相对位置和姿态，从而提高打印效果和生产效率。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、本申请提供了一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，包括如下步骤：
4、s1、传感器采集
5、s2、数据融合，采用卡尔曼滤波算法，将来自多个传感器的数据融合，获得高度准确的空间坐标信息，包括喷头和打印平台的位置、姿态和相对距离；
6、s3、实时反馈与调整，持续监测和调整喷头的姿态和高度，实时反馈到打印系统，若检测到偏差或异常情况，即时调整打印机参数；
7、s4、机械结构，设置机械结构喷头两个自由度的控制，包括正放喷头在笛卡尔坐标系下的俯仰角控制机构和翻转角控制机构，及一个用于z轴整体升降的机构；
8、s5、姿态调整，根据融合后的坐标信息，自动调整喷头的姿态；再进行高度调整，基于融合后的距离信息，自动调整喷头的高度。
9、作为优选的，一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，还包括移动平台和打印机，所述移动平台与打印机双向连接，所述移动平台包括俯仰角控制机构、z轴整体升降机构、翻转角控制机构、激光雷达/rgbd相机、陀螺仪、喷头和超声波，所述激光雷达/rgbd相机通过点云扫描打印面，所述喷头通过喷墨在打印面上。
10、作为优选的，根据步骤s2所述的采用卡尔曼滤波算法，建立喷头和打印平台的动态模型，描述喷头和打印平台的运动规律和测量误差；
11、进行初始状态估计，在开始时对系统的初始状态进行估计；
12、根据系统的动态模型和上一时刻的状态估计，利用卡尔曼滤波算法进行状态预测；
13、通过传感器采集的数据，对系统的状态进行测量更新，通过与预测值进行比较，计算测量残差和协方差矩阵，再使用卡尔曼增益来调整预测值，得到更准确的状态估计。
14、作为优选的，根据步骤s3所述的实时反馈与调整，通过深度相机、陀螺仪、激光雷达和超声波测距传感器获取喷头和打印平台的实时数据，再对实时采集的喷头数据进行分析和处理，识别任何偏差或异常情况，根据偏差值和误差分析结果，自动调整墨水喷射量、喷头位置或角度参数，将实时反馈的调整结果传递到打印机中，通过与打印机控制系统的接口进行通信，将调整后的参数值反馈给系统，并进行打印控制。
15、作为优选的，根据步骤s5姿态调整，包括以下步骤：
16、s51、机械控制机构归零位；
17、s52、传感器数据采集，点云数据采集/rgbd数据采集，陀螺仪数据采集，超声波数据采集；
18、s53、传感器数据处理，点云数据/rgbd数据将进行3d图像处理，重建打印面于移动平台的几何关系，陀螺仪数据经过滤波得到喷头零位的位姿数据；超声波数据经过滤波后得到平台深度数据；
19、s54、获取最佳姿态预测值，使用姿态滤波融合算法处理传感器数据取最佳的姿态预测值，并计算喷头俯仰角偏差值、翻转角偏差值以及z轴垂直高度偏差值；
20、s55、多机构姿态调节，使用步骤4计算的三个偏差值分别控制俯仰角控制机构、翻转角控制机构以及z轴整体升降机构；
21、s56、迭代调节喷头姿态，重复步骤1、步骤3、步骤4和步骤5直到喷头达到设定姿态。
22、作为优选的，根据步骤s54所述的计算喷头俯仰角偏差值、翻转角偏差值以及z轴垂直高度偏差值，
23、使用姿态滤波算法-扩展卡尔曼滤波进行计算，用于估计喷头的姿态：
24、喷头俯仰角偏差值，设定的目标俯仰角为θ_target；从传感器数据中获取到的喷头俯仰角为θ_measured；用ekf进行姿态估计，得到预测的喷头俯仰角为θ_predicted；喷头俯仰角偏差值表示为：
25、偏差值＝θ_target-θ_predicted
26、翻转角偏差值，设定的目标翻转角为φ_target；从传感器数据中获取到的喷头翻转角为φ_measured；用ekf进行姿态估计，得到预测的喷头翻转角为φ_predicted；翻转角偏差值表示为：
27、偏差值＝φ_target-φ_predicted
28、z轴垂直高度偏差值，设定的目标高度为h_target；从传感器数据中获取到的打印平台实际高度为h_measured；用ekf进行姿态估计，得到预测的打印平台高度为h_predicted；z轴垂直高度偏差值表示为：
29、偏差值＝h_target-h_predicted。
30、作为优选的，根据步骤s55所述的控制俯仰角控制机构、翻转角控制机构以及z轴整体升降机构，
31、根据计算得到的喷头俯仰角偏差值，通过控制俯仰角控制机构调整喷头的俯仰角度；
32、根据计算得到的翻转角偏差值，通过控制翻转角控制机构调整喷头的翻转角度；
33、根据计算得到的z轴垂直高度偏差值，通过控制z轴整体升降机构调整打印平台的高度，保持喷头与打印平台的正确相对高度。
34、一种喷墨打印机喷头自动调节的设备，包括打印机、至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在存储器中的计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现上述所述的方法。
35、一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现上述所述的方法。
36、本专利技术的有益效果为：
37、(1)高精度打印，通过多传感器融合和实时反馈，确保了喷头与打印平台之间的高精度对准，从而实现了高精度的打印；
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1.一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，其特征在于：一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，还包括移动平台和打印机，所述移动平台与打印机双向连接，所述移动平台包括俯仰角控制机构、Z轴整体升降机构、翻转角控制机构、激光雷达/RGBD相机、陀螺仪、喷头和超声波，所述激光雷达/RGBD相机通过点云扫描打印面，所述喷头通过喷墨在打印面上。
3.根据权利要求1所述的一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，其特征在于：根据步骤S2所述的采用卡尔曼滤波算法，建立喷头和打印平台的动态模型，描述喷头和打印平台的运动规律和测量误差；
4.根据权利要求1所述的一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，其特征在于：根据步骤S3所述的实时反馈与调整，通过深度相机、陀螺仪、激光雷达和超声波测距传感器获取喷头和打印平台的实时数据，再对实时采集的喷头数据进行分析和处理，识别任何偏差或异常情况，根据偏差值和误差分析结果，自动调整墨水喷射量、喷头位置或角度参数，将实时反馈的调整结果传递到打印机中，通过与打印机控制系统
5.根据权利要求1所述的一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，其特征在于：根据步骤S5姿态调整，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，其特征在于：根据步骤S54所述的计算喷头俯仰角偏差值、翻转角偏差值以及Z轴垂直高度偏差值，
7.根据权利要求5所述的一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，其特征在于：根据步骤S55所述的控制俯仰角控制机构、翻转角控制机构以及Z轴整体升降机构，
8.一种喷墨打印机喷头自动调节的设备，其特征在于：包括打印机、至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在存储器中的计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现上述所述的方法。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于：当计算机程序指令被处理器执行时实现上述所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，其特征在于：一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，还包括移动平台和打印机，所述移动平台与打印机双向连接，所述移动平台包括俯仰角控制机构、z轴整体升降机构、翻转角控制机构、激光雷达/rgbd相机、陀螺仪、喷头和超声波，所述激光雷达/rgbd相机通过点云扫描打印面，所述喷头通过喷墨在打印面上。
3.根据权利要求1所述的一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，其特征在于：根据步骤s2所述的采用卡尔曼滤波算法，建立喷头和打印平台的动态模型，描述喷头和打印平台的运动规律和测量误差；
4.根据权利要求1所述的一种喷墨打印机喷头自动调节的方法，其特征在于：根据步骤s3所述的实时反馈与调整，通过深度相机、陀螺仪、激光雷达和超声波测距传感器获取喷头和打印平台的实时数据，再对实时采集的喷头数据进行分析和处理，识别任何偏差或异常情况，根据偏差值和误差分析结果，自动调...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈朝晖，冼泽波，冯正达，郑天雄，
申请(专利权)人：广州市森扬电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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