王敏｜診斷3D打印錯(cuò)誤的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架

受美國空軍研究署資助，空軍研究實(shí)驗(yàn)室和賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員創(chuàng)建了一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架，可實(shí)時(shí)診斷3D打印錯(cuò)誤。

3D打印可按需低成本制造電磁設(shè)備零件，但制造過程中的任何細(xì)微缺陷都可能導(dǎo)致大規(guī)模系統(tǒng)故障。研究人員訓(xùn)練了打印缺陷與電磁性能指標(biāo)相關(guān)性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)框架，采用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)時(shí)診斷打印過程中的錯(cuò)誤。首先，使用墨水直寫打印技術(shù)制備阿基米德螺線；然后，使用顯微鏡拍攝打印過程圖像，并采用降維的方法，通過壓縮圖像提取最大連續(xù)元素區(qū)域外部輪廓坐標(biāo)，以生成數(shù)據(jù)集并訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；最后，使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)打印過程圖像，預(yù)測(cè)電磁性能。研究結(jié)果表明：訓(xùn)練后的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)確定了影響零件電磁性能的關(guān)鍵幾何特征，可對(duì)3D打印錯(cuò)誤進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋。

這項(xiàng)研究可應(yīng)用于3D打印電磁設(shè)備元件過程中的錯(cuò)誤診斷及分類，促進(jìn)3D打印在制造關(guān)鍵軍用零部件中的應(yīng)用。

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