本實(shí)用新型屬生物3D打印技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及模塊化的生物3D打印機(jī)。

背景技術(shù)：

生物3D打印機(jī)的主要作用在于對(duì)人體傷口部位進(jìn)行生物材質(zhì)的3D打印工作，利用培養(yǎng)出的患者自身細(xì)胞與生物材料，共同逐層堆積制造，打印出人工皮膚。

目前國(guó)內(nèi)外較為先進(jìn)的皮膚3D打印研究機(jī)構(gòu)大多為臺(tái)式3D打印機(jī)，為保證較高的精度而體積重量大，不具有便攜性，例如現(xiàn)有的韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)多噴頭組織/器官制造系統(tǒng)(MtoBS)、美國(guó)愛荷華大學(xué)的多臂生物打印機(jī)(MABP)系統(tǒng)、Novogen MMX生物打印機(jī)等，其精度雖然較高，但是體積龐大，無法實(shí)現(xiàn)便攜，雖然原位生物打印機(jī)能夠滿足受損現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行皮膚輔助治療，但是仍然無法滿足便攜與可拆卸裝載的要求。而且通常情況下，由于3D打印機(jī)本身體積較大，對(duì)于更換噴頭的需求不大，所以目前還沒有集掃描識(shí)別、材料打印與模塊更換的生物3D打印機(jī)出現(xiàn)。

但是如果考慮將3D打印機(jī)體積縮小，為了提高空間利用率，無法為多種功能分別設(shè)計(jì)不同的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、功能模塊，所以必須要有一種機(jī)制可以讓多種功能模塊共用一個(gè)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)?；谝陨弦?，一臺(tái)能夠在保證穩(wěn)定性、精度要求、高效的情況下實(shí)現(xiàn)便攜化、模塊化、可拆卸、易拼裝的生物3D皮膚打印機(jī)顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種模塊化便攜式生物3D打印機(jī)，提高了打印機(jī)空間利用率，縮小打印機(jī)體積，降低打印機(jī)成本。

本實(shí)用新型的模塊化便攜式生物3D打印機(jī)包括基座、支撐結(jié)構(gòu)、用于掃描識(shí)別的掃描模塊、用于3D打印的打印模塊，基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊以及基站模塊；所述的基座上設(shè)置有方孔；所述方孔用于安裝支撐結(jié)構(gòu)的支撐腳；所述的支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置有基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊，所述的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊設(shè)有插槽，所述的掃描模塊和打印模塊上設(shè)有與所述插槽配合的統(tǒng)一插頭；基站模塊控制掃描模塊、打印模塊和基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊的工作。

所述的掃描模塊包括攝像頭和掃描模塊外殼，所述的掃描模塊外殼上設(shè)有與插槽匹配的統(tǒng)一插頭；所述的攝像頭固定在掃描模塊外殼上，并與插頭相連。

所述的打印模塊包括打印模塊外殼、打印噴頭、供料裝置；所述的打印模塊外殼上設(shè)有與插槽匹配的統(tǒng)一插頭；所述的打印噴頭與供料裝置固定在打印模塊外殼內(nèi)，打印噴頭伸出打印模塊外殼。

所述的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊包括兩根X軸導(dǎo)軌、一根Y軸導(dǎo)軌、一根Z軸導(dǎo)軌；Y軸導(dǎo)軌兩端分別安裝在兩根X軸導(dǎo)軌上，兩根X軸導(dǎo)軌同步移動(dòng)帶動(dòng)Y軸導(dǎo)軌在X方向移動(dòng)；Z軸導(dǎo)軌安裝在Y軸導(dǎo)軌上，Z軸導(dǎo)軌上設(shè)有滑塊，所述的滑塊上設(shè)有所述的插槽。

所述的基站模塊為小型計(jì)算機(jī)，可以采用智能手機(jī)作為主機(jī)，也可以采用類似樹莓派、Arduino等嵌入式設(shè)備作為主機(jī)。

本實(shí)用新型與傳統(tǒng)的生物3D打印機(jī)相比，不需要為不同的功能組件設(shè)計(jì)不同的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)或者運(yùn)動(dòng)方式，具有以下有益效果：

1、多種模塊都可以接入基座，更換簡(jiǎn)單方便。

2、生產(chǎn)新型模塊只需按照標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)并提供配套控制程序即可，生產(chǎn)效率高。

3、不需要為不同功能組件做額外的輔助配件，節(jié)省了大量空間。

4、不同模塊都依賴運(yùn)動(dòng)模塊來移動(dòng)，減少設(shè)計(jì)上的復(fù)雜性。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的模塊化便攜式生物3D打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的掃描模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的打印模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，基座1、掃描模塊2、打印模塊3、基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊4、基站模塊5、支撐結(jié)構(gòu)6、方孔7、X軸導(dǎo)軌8、Y軸導(dǎo)軌9、Z軸導(dǎo)軌10、滑塊11。

具體實(shí)施方式

如圖1-3所示，本實(shí)用新型的模塊化便攜式生物3D打印機(jī)包括基座1、支撐結(jié)構(gòu)6、用于掃描識(shí)別的掃描模塊2、用于3D打印的打印模塊3，基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊4以及基站模塊5；所述的基座上設(shè)置有方孔7；所述方孔7用于安裝支撐結(jié)構(gòu)的支撐腳；所述的支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)置有基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊4，所述的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊4設(shè)有插槽，所述的掃描模塊2和打印模塊3上設(shè)有與所述插槽配合的統(tǒng)一插頭；基站模塊5控制掃描模塊2、打印模塊3和基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊4的工作。

所述的掃描模塊包括攝像頭和掃描模塊外殼，所述的掃描模塊外殼上設(shè)有與插槽匹配的統(tǒng)一插頭；所述的攝像頭固定在掃描模塊外殼上，并與插頭相連。

所述的打印模塊3包括打印模塊外殼、打印噴頭、供料裝置；所述的打印模塊外殼上設(shè)有與插槽匹配的統(tǒng)一插頭；所述的打印噴頭與供料裝置固定在打印模塊外殼內(nèi)，打印噴頭伸出打印模塊外殼。

所述的基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊4包括兩根X軸導(dǎo)軌8、一根Y軸導(dǎo)軌9、一根Z軸導(dǎo)軌10；Y軸導(dǎo)軌9兩端分別安裝在兩根X軸導(dǎo)軌8上，兩根X軸導(dǎo)軌8同步移動(dòng)帶動(dòng)Y軸導(dǎo)軌9在X方向移動(dòng)；Z軸導(dǎo)軌10安裝在Y軸導(dǎo)軌9上，Z軸導(dǎo)軌10上設(shè)有滑塊11，所述的滑塊11上設(shè)有所述的插槽。

本實(shí)用新型的工作原理：

1.將基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊4與基站模塊5安裝在基座1上，基站模塊5與基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊4開始通信；其中基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊4通過支撐結(jié)構(gòu)6安裝在基座1的方孔7上；

2.將掃描模塊2插入基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊4的滑塊11上，掃描模塊2與基站模塊5開始通信；

3.基站模塊5控制基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊1，帶動(dòng)滑塊11和掃描模塊2到程序指定的掃描位置；

4.基站模塊5控制掃描模塊2進(jìn)行掃描，獲取并存儲(chǔ)掃描結(jié)果；

5.基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊4帶動(dòng)滑塊11和掃描模塊2復(fù)位到坐標(biāo)原點(diǎn)，拆下掃描模塊2，將打印模塊3插入滑塊11，打印模塊3和基站模塊5開始通信；

6.基站模塊5規(guī)劃好打印路徑，控制基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊5，帶動(dòng)滑塊11和打印模塊3沿指定路徑進(jìn)行打??；

7.打印結(jié)束后，基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊4帶動(dòng)滑塊11和打印模塊3復(fù)位到坐標(biāo)原點(diǎn)，拆下打印模塊3；

8.將基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)模塊4與基站模塊5從基座1上拆下；

9.整個(gè)打印過程結(jié)束。