一种基于数据分析的3D打印机智能免调平系统的制作方法

一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统
技术领域
1.本发明涉及3d打印技术领域，尤其涉及一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统。


背景技术：

2.现有的3d打印机系统在上传打印方案数据时，存在数据丢失和损坏的风险；方案格式不兼容也可能导致打印机无法识别和打印。同时，系统的可靠性和稳定性也存在一定的阻碍，因为上传过程中可能会因为数据问题导致方案无法使用或上传失败，所以这样的3d打印机在实际使用过程中的实用性有所降低。因此我们提供一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统，包括用以打印机位置数据扫描的传感器模块、用以传感数据整合的特征提取模块、用以数据转换供用户参考的模型建立模块、用以数据收集处理的总控服务器、用以数据转换模型的可视化模块、用以供用户进行操作的控制模块以及用以打印机调平的电机模块；
6.所述传感器模块包括用以检测打印平台是否有高低不平的激光传感器模块、用以检测打印平台是否有凹凸不平的压力传感器模块、用以检测打印平台的倾斜或震动情况的加速度传感器以及用以检测打印平台的位置或稳定性的触发式传感器；
7.所述特征提取模块包括用以原始数据采集和处理的数据采集模块、用以数据信息转换的信号处理模块、用以数据信息提取的特征提取算法模块以及用以数字数据转模型数据的模型生成模块；
8.所述模型建立模块包括用以传输数据预处理的数据预处理模块、用以算法学习和神经网络搭建的模型选择模块、用以进行模型训练的模型训练模块以及用以模型性能调试升级的模型调试模块；
9.所述数据预处理模块包括用以防止数据上传总控服务器数据库失败的本地储存模块、用以数据上传完整性比对的数据异常检测模块、用于总控服务器数据库与上传数据进行比对的数据校对模块、用以数据储存格式优化比对的数据比优模块以及用以打印方案格式转换的格式云转换模块；
10.所述可视化模块包括用以数据转换图像模型的数据可视化模块、用以模型位置数据转换图像数据的模型结构可视化模块、用以用户操作的界面设计模块以及用以用户操作响应的ui交互模块；
11.所述控制模块包括用以控制智能免调平系统的逻辑控制模块、用以传输和处理各
种传感器和特征提取模块的数据，将数据进行整合、分析、聚合、与其他系统的协同处理的数据处理着传输模块、用以图形化的方式将数据处理结果展示的可视化展示模块、用以为设备调试和优化提供支持的设备调试模块；
12.所述电机模块包括用以收发控制信号和电机电能控制的电机驱动控制模块、用以监控电机参数和电机测量的电机传感编码模块、用以电机散热和控制电机的电机驱动散热模块。
13.所述激光传感器模块、压力传感器模块将3d打印机的所处位置的平面布局数据转换成数字信息传输到特征提取模块中进行数据提取，所述加速度传感器和触发式传感器将3d打印面上的放置信息通过扫描传输到特征提取模块中进行数据提取。
14.所述激光传感器模块、压力传感器模块、加速度传感器模块和触发式传感器模块的数据传输到信号处理数据中将信号数据转换为数字数据保存，所述信号处理模块将数据采集模块中进行有用数据提取，然后通过特征提取算法模块将这些数据中指示所处位置凹凸不平的数据进行提取并传输的模型生成模块中，将数字信息转换为模型信息供用户参考。
15.本发明进一步设置为：所述数据预处理模块将处理好的模型数据通过去除异常值和填充缺失值的方式将模型进行优化，所述本地储存模块为了将3d打印机将打印方案通过上传总控服务器方式进行打印部署，防止上传过程中因服务器或者局域网络的问题导致上传失败数据丢失的问题发生，在数据上传失败之后将数据库通过本地备用储存方式进行存储防护，所述数据异常检测模块将上传数据进行检测防止上传压缩时文件压缩数据丢失导致方案无法使用的问题发生、所述数据校对模块和数据比优模块通过将上传数据与本地数据进行反复比对并将比对结果按照最优方式进行上传保存，所述格式云转换模块将上传至服务器的方案格式通过云转换方式转换到3d打印机可以进行识别打印的格式进行储存，所述模型选择模块将优化好的数据模型通过与信号处理模块中的数据进行反复比对将近似数据筛选，所述模型训练模块将筛选好的数字模型通过训练打磨方式进行优化入库，所述模型调优模块将库中模型按照最优比例进行选取上传至总控服务器中。
16.本发明进一步设置为：所述总控服务器将数据库中的最优模型通过传输方式将模型传送到可视化模块中，所述数据可视化模块供用户选择所处位置模型的3d信息和数据信息参考，所述模型结果可视化模块将最优模型从总控服务器的数据库中进行调取供用户参考，所述界面设计模块和ui交互模块使得用户可以通过3d打印机上的操作面板与总控服务器进行操作信息交互。
17.本发明进一步设置为：所述逻辑控制模块可以根据传感器模块提供的突出信息值将突出信息转换为预处理信息传输到电机模块中进行调平，所述数据处理和传输模块将用户在交互面板上的交互数据通过数字信息数据传输的总控服务器中，并通过总控服务器将数据进行转处理方式传输到电机模块中进行处理，所述设备调试模块供用户通过控制面板对总控服务器的数据进行调试比对使用。
18.本发明进一步设置为：所述电机驱动控制模块将总控服务器中传输过来的数据通过转码方式进行处理，并将处理好的数据传输到电机传感编码模块中进行数据编码操作，所述电机驱动散热模块通过将编码好的数据经过驱动板的控制使得电机启动进行调平，并将电机工作过程中产生的热量进行散出。
19.本发明的有益效果为：
20.本发明通过设计本地储存模块、数据异常检测模块、数据校对模块、数据比优模块和格式云转换模块将用于稳定储存打印方案数据，防止数据丢失，然后对上传数据进行完整性检测，保证方案数据可用性，之后将用于比对和优化上传和本地数据，提高数据准确性和实用性。
附图说明
21.图1为本发明中的基于数据分析的3d打印机智能免调平系统流程示意图。
22.图2为本发明中的数据预处理模块部分系统流程示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
24.实施例1
25.如图1-2所示，一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统，包括用以打印机位置数据扫描的传感器模块、用以传感数据整合的特征提取模块、用以数据转换供用户参考的模型建立模块、用以数据收集处理的总控服务器、用以数据转换模型的可视化模块、用以供用户进行操作的控制模块以及用以打印机调平的电机模块；
26.传感器模块包括用以检测打印平台是否有高低不平的激光传感器模块、用以检测打印平台是否有凹凸不平的压力传感器模块、用以检测打印平台的倾斜或震动情况的加速度传感器以及用以检测打印平台的位置或稳定性的触发式传感器；
27.特征提取模块包括用以原始数据采集和处理的数据采集模块、用以数据信息转换的信号处理模块、用以数据信息提取的特征提取算法模块以及用以数字数据转模型数据的模型生成模块；
28.模型建立模块包括用以传输数据预处理的数据预处理模块、用以算法学习和神经网络搭建的模型选择模块、用以进行模型训练的模型训练模块以及用以模型性能调试升级的模型调试模块；
29.数据预处理模块包括用以防止数据上传总控服务器数据库失败的本地储存模块、用以数据上传完整性比对的数据异常检测模块、用于总控服务器数据库与上传数据进行比对的数据校对模块、用以数据储存格式优化比对的数据比优模块以及用以打印方案格式转换的格式云转换模块；
30.可视化模块包括用以数据转换图像模型的数据可视化模块、用以模型位置数据转换图像数据的模型结构可视化模块、用以用户操作的界面设计模块以及用以用户操作响应的ui交互模块；
31.控制模块包括用以控制智能免调平系统的逻辑控制模块、用以传输和处理各种传感器和特征提取模块的数据，将数据进行整合、分析、聚合、与其他系统的协同处理的数据处理着传输模块、用以图形化的方式将数据处理结果展示的可视化展示模块、用以为设备调试和优化提供支持的设备调试模块；
32.电机模块包括用以收发控制信号和电机电能控制的电机驱动控制模块、用以监控
电机参数和电机测量的电机传感编码模块、用以电机散热和控制电机的电机驱动散热模块。
33.上述实施例中，预处理模块主要进行数据优化，通常包括去除异常值和填充缺失值等处理。然而，预处理模块的缺点也很明显。首先，预处理模块需要大量的时间和计算资源来完成数据处理，这会对系统的性能产生一定的影响。其次，在数据预处理过程中，往往需要对模型进行一定的假设，以便更好地进行数据处理。这也意味着，如果假设不准确，数据预处理的效果可能会受到影响，从而影响系统的性能。最后，预处理模块的处理结果可能会受到数据的特殊性质影响，从而可能会存在不确定性，本地储存模块采用本地备份方式进行存储，相比上传总控服务器方式的打印部署，更能有效避免因特殊情况导致的上传失败、数据丢失等问题。在数据上传发生失败后，本地储存模块能够及时备份数据，避免数据的完全丢失，确保用户的打印需求得到及时处理和响应。同时，本地备份方式也可以为后续操作提供多个备份源，更好地保障重要数据的安全性和可靠性，。
34.其中，激光传感器模块、压力传感器模块将3d打印机的所处位置的平面布局数据转换成数字信息传输到特征提取模块中进行数据提取，加速度传感器和触发式传感器将3d打印面上的放置信息通过扫描传输到特征提取模块中进行数据提取。
35.其中，激光传感器模块、压力传感器模块、加速度传感器模块和触发式传感器模块的数据传输到信号处理数据中将信号数据转换为数字数据保存，信号处理模块将数据采集模块中进行有用数据提取，然后通过特征提取算法模块将这些数据中指示所处位置凹凸不平的数据进行提取并传输的模型生成模块中，将数字信息转换为模型信息供用户参考。
36.其中，数据预处理模块将处理好的模型数据通过去除异常值和填充缺失值的方式将模型进行优化，本地储存模块为了将3d打印机将打印方案通过上传总控服务器方式进行打印部署，防止上传过程中因服务器或者局域网络的问题导致上传失败数据丢失的问题发生，在数据上传失败之后将数据库通过本地备用储存方式进行存储防护，数据异常检测模块将上传数据进行检测防止上传压缩时文件压缩数据丢失导致方案无法使用的问题发生、数据校对模块和数据比优模块通过将上传数据与本地数据进行反复比对并将比对结果按照最优方式进行上传保存，格式云转换模块将上传至服务器的方案格式通过云转换方式转换到3d打印机可以进行识别打印的格式进行储存，模型选择模块将优化好的数据模型通过与信号处理模块中的数据进行反复比对将近似数据筛选，模型训练模块将筛选好的数字模型通过训练打磨方式进行优化入库，模型调优模块将库中模型按照最优比例进行选取上传至总控服务器中。
37.数据异常检测模块将上传数据进行检测防止上传压缩时文件压缩数据丢失导致方案无法使用的问题发生、数据校对模块和数据比优模块通过将上传数据与本地数据进行反复比对并将比对结果按照最优方式进行上传保存，数据异常检测模块对上传数据进行检测，可以有效阻止由于上传过程中文件压缩后部分数据丢失等问题导致的打印方案无法使用、文件损坏等情况的发生，确保上传的数据完整无损。同时，数据异常检测模块的检测结果也可帮助用户发现并快速解决文件上传过程中可能存在的任何问题，优化用户体验。数据校对模块和数据比优模块通过将上传数据与本地数据进行反复比对，可大大提高数据的准确性和可靠性，确保上传数据与本地数据一致，避免打印方案出现不匹配的情况。根据比对结果，最优方式进行上传保存，可节省存储空间，同时保障数据的安全性和稳定性。此外，
数据校对和比优处理也可为后续数据分析和挖掘提供有力支持，提高数据应用层面的可信度和实用价值。
38.实施例2
39.如图1-2所示，一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统，总控服务器将数据库中的最优模型通过传输方式将模型传送到可视化模块中，数据可视化模块供用户选择所处位置模型的3d信息和数据信息参考，模型结果可视化模块将最优模型从总控服务器的数据库中进行调取供用户参考，界面设计模块和ui交互模块使得用户可以通过3d打印机上的操作面板与总控服务器进行操作信息交互，逻辑控制模块可以根据传感器模块提供的突出信息值将突出信息转换为预处理信息传输到电机模块中进行调平，数据处理和传输模块将用户在交互面板上的交互数据通过数字信息数据传输的总控服务器中，并通过总控服务器将数据进行转处理方式传输到电机模块中进行处理，设备调试模块供用户通过控制面板对总控服务器的数据进行调试比对使用，电机驱动控制模块将总控服务器中传输过来的数据通过转码方式进行处理，并将处理好的数据传输到电机传感编码模块中进行数据编码操作，电机驱动散热模块通过将编码好的数据经过驱动板的控制使得电机启动进行调平，并将电机工作过程中产生的热量进行散出。
40.上述实施例中，使用者通过3d打印机的控制面板根据控制模块中的设备调试模块将调试数据通过总控服务器传输到电机模块中并将调节数据通过电机模块进行实现。
41.其中，界面设计模块和ui交互模块使得用户可以通过3d打印机上的操作面板与总控服务器进行操作信息交互，格式云转换模块将上传至服务器的方案格式进行云转换，可以将上传的文件格式转换为3d打印机可以识别的格式，并将转换后的文件进行储存。这样，无论用户上传的方案格式是什么，都可以在上传到服务器后，经过格式云转换模块的处理，转换为3d打印机可以识别和打印的格式，确保用户上传方案的可用性和实际应用效果。此外，格式云转换模块的转换方式相对于传统的文件转换方式更加灵活、高效、智能，且可同时支持多种不同格式的转换，大大提高用户上传方案的便捷性和使用效果。
42.其中，电机驱动控制模块将总控服务器中传输过来的数据通过转码方式进行处理，并将处理好的数据传输到电机传感编码模块中进行数据编码操作。
43.工作原理：本发明在使用时，将本3d打印机放置在固定点进行固定后，工作人员需要利用激光传感器模块和压力传感器模块采集数据，并通过信号处理模块将采集到的数据转化为数字数据传输至数据采集模块。为了提取有用的信息，采集到的数据需要通过特征提取算法模块进行分析，选择突出的数据并绘制3d打印机所处位置的简要图形。处理后的数据则需要通过数据预处理模块，将包含指示3d打印机所处位置凹凸不平信息的数据提取并传输到模型生成模块中，将数字信息转换为模型信息供用户参考。生成的模型需要经过模型选择、训练和调优，使其更加精确并优化上传至总控服务器的数据库中进行保存。
44.用户可利用数据可视化模块选择所需模型的3d信息和数据信息，模型结果可视化模块将从总控服务器的数据库中调取最优模型，供用户参考使用。通过界面设计模块和ui交互模块，用户可以轻松地在3d打印机上的操作面板与总控服务器进行交互操作，数据处理和传输模块将用户交互数据传输至数字信息数据传输的总控服务器中，经过处理后再传输至电机模块进行处理。设备调试模块为用户提供了在控制面板上调试比对总控服务器数据的方便功能。
45.在电机驱动控制模块中，总控服务器传输的数据需要转码处理，并传输至电机传感编码模块中进行编码操作，将编码好的数据传输至电机驱动散热模块。电机驱动散热模块通过控制驱动板将编码数据传输至电机，使其启动并进行调平操作，并对电机工作过程中产生的热量进行散出操作。
46.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统，其特征在于，包括用以打印机位置数据扫描的传感器模块、用以传感数据整合的特征提取模块、用以数据转换供用户参考的模型建立模块、用以数据收集处理的总控服务器、用以数据转换模型的可视化模块、用以供用户进行操作的控制模块以及用以打印机调平的电机模块；所述传感器模块包括用以检测打印平台是否有高低不平的激光传感器模块、用以检测打印平台是否有凹凸不平的压力传感器模块、用以检测打印平台的倾斜或震动情况的加速度传感器以及用以检测打印平台的位置或稳定性的触发式传感器；所述特征提取模块包括用以原始数据采集和处理的数据采集模块、用以数据信息转换的信号处理模块、用以数据信息提取的特征提取算法模块以及用以数字数据转模型数据的模型生成模块；所述模型建立模块包括用以传输数据预处理的数据预处理模块、用以算法学习和神经网络搭建的模型选择模块、用以进行模型训练的模型训练模块以及用以模型性能调试升级的模型调试模块。2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统，其特征在于，所述数据预处理模块包括用以防止数据上传总控服务器数据库失败的本地储存模块、用以数据上传完整性比对的数据异常检测模块、用于总控服务器数据库与上传数据进行比对的数据校对模块、用以数据储存格式优化比对的数据比优模块以及用以打印方案格式转换的格式云转换模块；所述可视化模块包括用以数据转换图像模型的数据可视化模块、用以模型位置数据转换图像数据的模型结构可视化模块、用以用户操作的界面设计模块以及用以用户操作响应的ui交互模块；所述控制模块包括用以控制智能免调平系统的逻辑控制模块、用以传输和处理各种传感器和特征提取模块的数据，将数据进行整合、分析、聚合、与其他系统的协同处理的数据处理着传输模块、用以图形化的方式将数据处理结果展示的可视化展示模块、用以为设备调试和优化提供支持的设备调试模块；所述电机模块包括用以收发控制信号和电机电能控制的电机驱动控制模块、用以监控电机参数和电机测量的电机传感编码模块、用以电机散热和控制电机的电机驱动散热模块。3.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统，其特征在于，所述激光传感器模块、压力传感器模块将3d打印机的所处位置的平面布局数据转换成数字信息传输到特征提取模块中进行数据提取，所述加速度传感器和触发式传感器将3d打印面上的放置信息通过扫描传输到特征提取模块中进行数据提取。4.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统，其特征在于，所述激光传感器模块、压力传感器模块、加速度传感器模块和触发式传感器模块的数据传输到信号处理数据中将信号数据转换为数字数据保存，所述信号处理模块将数据采集模块中进行有用数据提取，然后通过特征提取算法模块将这些数据中指示所处位置凹凸不平的数据进行提取并传输的模型生成模块中，将数字信息转换为模型信息供用户参考。5.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统，其特征在于，所述数据预处理模块将处理好的模型数据通过去除异常值和填充缺失值的方式将模型进
行优化，所述本地储存模块为了将3d打印机将打印方案通过上传总控服务器方式进行打印部署，防止上传过程中因服务器或者局域网络的问题导致上传失败数据丢失的问题发生，在数据上传失败之后将数据库通过本地备用储存方式进行存储防护，所述数据异常检测模块将上传数据进行检测防止上传压缩时文件压缩数据丢失导致方案无法使用的问题发生、所述数据校对模块和数据比优模块通过将上传数据与本地数据进行反复比对并将比对结果按照最优方式进行上传保存，所述格式云转换模块将上传至服务器的方案格式通过云转换方式转换到3d打印机可以进行识别打印的格式进行储存，所述模型选择模块将优化好的数据模型通过与信号处理模块中的数据进行反复比对将近似数据筛选，所述模型训练模块将筛选好的数字模型通过训练打磨方式进行优化入库，所述模型调优模块将库中模型按照最优比例进行选取上传至总控服务器中。6.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统，其特征在于，所述总控服务器将数据库中的最优模型通过传输方式将模型传送到可视化模块中，所述数据可视化模块供用户选择所处位置模型的3d信息和数据信息参考，所述模型结果可视化模块将最优模型从总控服务器的数据库中进行调取供用户参考，所述界面设计模块和ui交互模块使得用户可以通过3d打印机上的操作面板与总控服务器进行操作信息交互。7.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统，其特征在于，所述逻辑控制模块可以根据传感器模块提供的突出信息值将突出信息转换为预处理信息传输到电机模块中进行调平，所述数据处理和传输模块将用户在交互面板上的交互数据通过数字信息数据传输的总控服务器中，并通过总控服务器将数据进行转处理方式传输到电机模块中进行处理，所述设备调试模块供用户通过控制面板对总控服务器的数据进行调试比对使用。8.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的3d打印机智能免调平系统，其特征在于，所述电机驱动控制模块将总控服务器中传输过来的数据通过转码方式进行处理，并将处理好的数据传输到电机传感编码模块中进行数据编码操作，所述电机驱动散热模块通过将编码好的数据经过驱动板的控制使得电机启动进行调平，并将电机工作过程中产生的热量进行散出。

技术总结
本发明公开了一种基于数据分析的3D打印机智能免调平系统，具体涉及3D打印技术领域，其包括用以打印机位置数据扫描的传感器模块、用以传感数据整合的特征提取模块、用以数据转换供用户参考的模型建立模块、用以数据收集处理的总控服务器、用以数据转换模型的可视化模块、用以供用户进行操作的控制模块以及用以打印机调平的电机模块。本发明通过设计本地储存模块、数据异常检测模块、数据校对模块、数据比优模块和格式云转换模块将用于稳定储存打印方案数据，防止数据丢失，然后对上传数据进行完整性检测，保证方案数据可用性，之后将用于比对和优化上传和本地数据，提高数据准确性和实用性。实用性。实用性。


技术研发人员：师艳江 冯淑君 匡硕硕
受保护的技术使用者：深圳好奇心工业设计有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/6