基于FPGA的生物3D打印机的系统设计及研究

摘要

针对生物凝胶支架柔性材料形状成型较难、打印精度不足的问题,设计了一种多喷头生物3D打印机,探索生物3D打印机的硬件、软件搭建方式。在深入研究现场可编程门阵列(Field-Pro⁃grammableGateArray,FPGA)以及3D打印的基础上,将步进电机、三维移动装置进行组装,定义模块功能并编写Verilog控制程序、测试系统打印参数、进行打印实验,设计一套打印多种生物支架材料的装置和方法。3D打印装置实现了柔性材料支架模型的打印。通过加入梯形运动控制算法,打印的支架结构精密,可重复性好,可控性高,可用于微生物凝胶、硅橡胶等柔性材料的成型实验。