[发明专利]增材制造中用于人工智能反馈控制的系统、方法和介质

说明书

使用人工智能的增材制造系统可以从生成的打印层的地形图像中识别对象的打印层中的异常。增材制造系统还可以使用人工智能来确定所识别的异常与一个或更多个打印参数之间的相关性，并自适应地调整一个或更多个打印参数。增材制造系统还可以使用人工智能来优化一个或更多个打印参数，以实现所期望的机械、光学和/或电性能。

技术领域

本公开涉及用于在增材制造中提供人工智能反馈控制的机制。

背景技术

增材制造系统(诸如3D打印机和单元打印机)被广泛用于沉积天然的、合成的或生物材料的多层，以通过挤压、烧结、光聚合、机械合成或电动流体动力的过程来制造对象。增材制造的过程通过层沉积过程制造对象，其中，增材制造打印机不断添加连续的层，直到打印对象完成。

通常，由增材制造打印机打印的对象是基于生产设计的。可以使用三维建模软件(例如CAD程序)为所需规格的对象创建生产设计。然后，切片程序可以将生产设计转换为数控代码(例如G代码)，然后切片程序将设计分为多个层，然后切片程序可以用来指示增材制造打印机打印生产设计的每个单独层的物理表示。增材制造的目标是打印与生产设计的规格密切相关的对象。

根据生产设计的尺寸和复杂度，无论如何完成一个打印对象可能要花费数小时到几天的时间。当前的增材制造系统在其可提供的反馈类型以及在对象的每一层被打印后可采取的纠正措施方面受到限制。通常，直到整个对象都已打印，才提供反馈。当在对象的打印过程中提供反馈时，通常是为了确定是停止打印对象还是继续打印对象。

在一些增材制造系统中，当光照射在对象上时，由打印对象产生的阴影提供反馈。该方法受到限制，因为阴影会遮挡打印对象的区域并阻止精确反馈。增材制造中的精确反馈对于维持质量和可复制的打印对象很有用。

因此，期望为对象的每个打印层提供人工智能反馈控制(AIFC)，以便可以在对象的打印过程中及时采取纠正措施。还期望提供AIFC以实现打印对象期望的机械、光学和/或电特性，以及实现与其生产设计非常相似的打印对象或改进生产设计。

发明内容

根据一些实施例，提供了在增材制造中用于人工智能反馈控制的系统、方法和介质。更特别地，在一些实施例中，提供了增材制造系统，该系统包括：被配置为以逐层方式打印对象的打印头；用于向对象的打印层的表面提供照明的照明源；被配置为捕获所述打印层的图像的图像传感器；以及至少一个硬件处理器，该至少一个硬件处理器被配置为：接收捕获的图像；生成打印层的三维地形图像；使用第一人工智能算法从生成的地形图像中识别打印层中的异常；使用第二人工智能算法确定所识别的异常与一个或更多个打印参数之间的相关性；以及为一个或更多个打印参数分配值。

在一些实施例中，提供了用于增材制造的方法，该方法包括：接收由图像传感器产生的捕获图像，该图像传感器被配置为捕获以逐层方式打印的对象的打印层的图像；使用硬件处理器生成打印层的三维地形图像；使用第一人工智能算法从所生成的地形图像中识别打印层中的异常；使用第二人工智能算法确定所识别的异常与一个或更多个打印参数之间的相关性；以及为一个或更多个打印参数分配值。

在一些实施例中，提供了包括计算机可执行指令的非暂时性计算机可读介质，该计算机可执行指令在由处理器执行时使处理器执行用于增材制造的方法，该方法包括：接收由图像传感器产生的捕获图像，所述图像传感器被配置为捕获以逐层方式打印的对象的打印层的图像；生成所述打印层的三维地形图像；使用第一人工智能算法从所生成的地形图像中识别打印层中的异常；使用第二人工智能算法确定所识别的异常与一个或更多个打印参数之间的相关性；以及为一个或更多个打印参数分配值。

附图说明

图1是根据一些实施例的增材制造系统的示例。

图2是根据一些实施例的可以与增材制造打印机一起使用的照相机和光源的示例。

图3是根据一些实施例的操作员将打印参数输入到数控代码生成器中的界面的示例。