CN105339551A - 用于移动增材制造的方法和设备 - Google Patents

Abstract

移动和自动化处理利用增材制造。方法包括移动和自动化处理设备的利用。移动增材制造设备可执行表面处理，其改变现有道路表面的拓扑结构。其他示例可包括处理尺寸上大的层，其可联结在一起以创建具有三维形状的大型件。被称为Addibot的移动增材制造设备经配置包括驱动系统，其可操作以沿表面移动该设备。Addibot可在不具有物理系绳的情况下起作用。Addibot可包括导航系统，除其他功能以外，该导航系统可确定Addibot的当前位置和当使Addibot移动时所述Addibot将行进的或者在移动时其正在行进的当前方位或方向。

Description

用于移动增材制造的方法和设备

相关申请的交叉引用

该申请要求于2014年6月20日提交并题为“用于移动增材制造的方法和设备(METHODSANDAPPARATUSFORMOBILEADDITIVEMANUFACTURING)”的美国非临时专利申请S/N14/310,443的优先权。该申请还要求作为非临时转换于2013年6月23日提交的美国临时申请S/N61/838,302的优先权。该申请要求于2014年6月20日提交并题为“用于高级结构和道路的移动增材制造的方法和设备(METHODSANDAPPARATUSFORMOBILEADDITIVEMANUFACTURINGOFADVANCEDSTRUCTURESANDROADWAYS)”的美国非临时专利申请S/N14/310,556的优先权。

发明领域

本公开涉及支持移动增材材料处理的方法和设备。机器人和人类控制的移动性可与增材制造技术组合，所述增材制造技术“打印”材料或经过相当长的距离将材料附加地递送到具体位置。方法和设备可应用于高级建筑结构和道路的制造。

发明背景

用于材料制造的一类已知的方法可被分类为增材制造。可以以在空间中的目标位置中在材料中沉积或锁定的方式处理各种形式的材料，包括固体形式、粉末形式、凝胶形式、气体形式或液体形式。

许多技术可用于执行增材制造。在挤出工艺中，通过可在工作区上方移动的挤出头控制为导线或细丝形式的材料。多个挤出头和挤出材料的使用可允许形成永久的和暂时的结构。通过在层中或在区域中构建挤出的材料，可在三个维度中形成复杂形状。然而，该技术受到工作空间大小的限制—所述头或多个头在平面的两个维度中移动的能力，并且还受到所述头相对于平面支撑结构垂直移动的能力的大小的限制。可存在关于该形式的增材制造的许多变型。

一类不同的增材制造可被分类为立体平板印刷。在该类中，光源或热源用于在空间中转化材料。在一些立体平板印刷实现中，工作支撑平面被浸没在光活性或热活性液体中，并且激光或其他光源或热源在支撑结构和液体的顶部水平面之间的液体的薄表面层上进行光栅化。通过将支撑结构向下平移一层深入到液体中，液体的流态性质在工作表面或先前处理过的层的上方重新形成新的未反应材料的薄层。

立体平板印刷的版本还可与粉末形成的起始材料一起作用。粉末可被成形为薄层并然后在空间上被限定。激光可用于将所述层的部分转化为固化材料。在其他示例中，例如，诸如电子束的其他能量源可用于转化粉末。可通过这些处理技术将包括金属、绝缘体和塑料的各种材料成形为三维形状。

当打印头用于使材料在粉末上沉积时，出现不同类型的处理。沉积物可与粉末进行化学反应，或者可以是粘合剂，其将粉末固结到粘合位置中。高分辨率打印技术的普及可使得该类型的增材制造工艺为成本有效的。

所述领域通过被实践几十年的增材制造的版本建立，并随着被快速定义的新技术和材料浮现。所述技术可当前受到可被生产的对象的维度的限制。相应地，可期望的是可允许增材制造技术和设备独立移动的开发方法和设备。

发明概述

相应地，本公开提供用于允许移动增材制造的方法和设备的描述。在一些示例中，移动增材制造设备可以以独立方式或自动化方式起作用。执行移动增材制造的设备可被称为Addibot(增材机器人)。

增材制造设备的重要特征可在于以数字模型驱动的受控方式将材料添加到产品，所述数字模型驻留在控制器中。通过增材制造设备的处理，数字表示可被转变为放置在三维空间中的材料的物理近似。

相应地，在该公开中所公开的一些示例中，可被称为Addibot的移动增材制造设备可经配置包括驱动系统，其可操作以沿表面移动该设备。在一些示例中，Addibot可在没有物理系绳的情况下起作用。另外，Addibot可包括导航系统，除其他功能以外，其可确定Addibot的当前位置和当Addibot被促使移动时其将行进的或者其在移动时正在行进的当前方位或方向。

Addibot可附加地包括能够执行代码的控制器，所述代码可执行算法功能。在一些示例中，该种控制器还可被分类为算法处理器。控制器还可将控制信号提供给Addibot的其他元件。Addibot可附加地包括增材制造系统，增材制造系统在Addibot在其处理期间在其上或者将移动到的整个表面上的规定位置中沉积材料或材料的组合。增材制造系统可基于数字模型将材料添加到表面，所述数字模型可在可位于Addibot中的一个或多个控制器中被处理。数字模型的来源可在Addibot的外部被确定，或者可选地可由Addibot的感测或其他处理确定，或者可以是结合与Addibot内的感测设备相关的数据和外部模型定义的组合。可通过电力系统对Addibot所具有的系统供电，所述电力系统能够提供功率以操作Addibot的至少驱动系统、导航系统、控制系统和增材制造系统。在一些示例中，多个电力系统可存在于Addibot中。

Addibot的增材制造系统可包括能够以受控方式基于数字模型添加材料的许多不同的类型和定义。在一些示例中，增材制造系统可包括三维(“3D”)打印头。打印头可以以许多标准方式将材料添加到表面，包括通过打印头挤出材料挤出或者以液体或溶剂化物的形式的材料的喷射。在一些示例中，3d打印头或三维打印头可包括大量喷嘴，其响应于被提供到喷嘴的电子控制信号单独地喷射液体形式微滴。在一些示例中，可由3d打印头处理的液体可包括水、水或水溶液、烃基溶剂、无机溶剂或乳浊液中的一种或多种，所述乳浊液为水、烃基溶剂或基于无机的溶剂中的两种或更多种的组合。溶液可包括在水、烃基溶剂或基于无机的溶剂中的一种或多种中成溶剂化物的材料。

在另一个方面中，时间维度可被包括，其中以下项中的一个或两个被控制以便获得所需结果：a)指定的挤出速率以及b)指定的挤出顺序。实施例可相应地包括时间与距离的比率以及挤出速率。

在一些示例中，Addibot还可包括视觉系统。视觉系统是可以操作的以创建表面在邻近移动增材制造设备的区域中的拓扑结构的数字模型。视觉系统可在Addibot上或Addibot内操作，并使用多种检测方案以用于分析表面并创建表面的模型，检测方案包括基于光或激光的成像技术或者基于其他电磁辐射的成像，包括红外线、紫外线或其他电磁辐射源。在一些示例中，视觉系统可利用基于声音的辐射，以创建可包括Addibot的区域中的表面的其周围事物的数字模型。在其他示例中，Addibot可部署物理传感器，以确定视觉系统所研究的区域中的表面的拓扑结构。位于Addibot内的控制器可初始化视觉系统的操作，并且可响应于视觉系统执行的计量接收信号。在其他示例中，Addibot可与例如位于Addibot自身的外部或者位于另一个Addibot上的视觉系统通信。

在一些示例中，Addibot还可包括材料储存系统，其能够储存将被供应到增材制造系统的至少第一材料。所储存的材料可包括固体、粉末、凝胶、液体或气体，提到了一些非限制性示例。在一些示例中，材料可以是导线形式或者在一些示例中可作为由增材制造系统放置的物理固体实体存在。材料储存系统可通过控制环境条件维持材料的储存条件。可被控制的条件可包括材料的温度或压力中的一个或多个。

在一些示例中，Addibot还可包括表面准备系统。表面准备系统可能够从在增材制造设备前面的区域中的表面区域除去片状表面材料、灰尘、尘土和碎片中的一个或多个。由于Addibot可移动，或者当Addibot固定时，Addibot内的增材制造系统可在一定方向中移动，因此表面准备系统是可以操作的以处理增材制造系统靠自己或者受Addibot的驱动系统控制可移动到的表面的区域。

在一些示例中，Addibot还可包括通信系统，其可能够向移动增材制造设备的外部传输信号。在一些示例中，用户可在将控制信号或多个控制信号传输给Addibot时使用Addibot外部的通信系统。通信系统还可能够接收源于移动增材制造设备外部的信号。在一些示例中，作为非限制性示例，被传输或接收的信号可包括无线电频率信号、红外信号、光学信号或基于声音的信号或发射中的一个或多个。在一些示例中，通信系统可起作用以感测移动增材制造设备的环境。除了信号传输功能之外，可进行感测。在一些示例中，Addibot内可存在多个通信系统和/或感测系统。

在一些示例中，Addibot的电力系统可包括电池。

在一些示例中，Addibot的电力系统可包括内燃机或其他类型的发动机。

在一些示例中，Addibot的电力系统可包括可连接到电源的电线，所述电源可驻留在还可被称为移动增材制造设备的Addibot的外部。

可存在涉及移动增材制造设备的许多方法。在一些示例中，用户可将信号传输到Addibot，其可包括已经描述的设备示例的类型中的任一种。传输的信号可使Addibot接下来利用Addibot的系统在表面上沉积材料的第一层。Addibot可继续响应于初始信号从第一位置移动到第二位置或不同的位置。在移动之后，Addibot可进一步继续响应于初始信号沉积材料的第二层。构成的材料的第一层和材料的第二层可在成分方面或诸如厚度的物理外观不同，或者除了其是位于第二位置的方面外可以是相同的。

在一些示例中，方法可附加地包括在空间坐标系统中为可被称为Addibot的用于移动增材制造的设备定向的步骤。

在一些示例中，方法可附加地包括执行计量过程以便测量表面的区域的拓扑结构的步骤。该区域可通常在邻近Addibot的区域中或者在Addibot将移动到的区域中。在一些示例中，方法中的附加步骤可包括处理计量过程的结果，并使用处理结果以控制Addibot的增材制造系统。

在一些示例中，涉及通过Addibot处理的方法可包括沉积层的步骤，在该层中材料包括水。在这些示例的一些中，其上被沉积材料的表面可由水组成。在这些示例的一些中，由水组成的表面可以是其中水处于固体形式的表面，所述固体形式可以是水冰。

一个或多个计算机的系统可经配置凭借具有安装在系统上的软件、固件、硬件或它们的组合执行特定操作或动作，所述软件、固件、硬件或它们的组合在操作时使系统执行动作。一个或多个计算机程序可经配置凭借包括指令执行特定操作或动作，当通过数据处理设备执行时，所述指令使设备执行动作。一个一般的方面包括移动增材制造设备，其包括：可操作以沿表面移动设备的驱动系统；确定位置和方位的导航系统；能够执行算法并提供控制信号的控制器；根据由控制器处理的数字模型，在整个表面的规定位置中沉积材料或材料的组合的增材制造系统；以及能够提供功率以操作至少驱动系统、导航系统、控制系统和增材制造系统的电力系统。该方面的其他实施例包括对应的计算机系统、设备以及在一个或多个计算机存储装置上记录的计算机程序，每个计算机程序经配置执行方法的动作。

实现可包括以下特征中的一个或多个。设备可包括示例，其中：增材制造系统包括3d打印头。设备可包括示例，其中：3d打印头包括大量喷嘴，其响应于被提供到喷嘴的电子控制信号单独地喷射液体形式微滴。设备可包括示例，其中：液体包括水、水溶液、烃基溶剂或乳浊液中的一种或多种，所述乳浊液包括水或烃基溶剂。设备附加地包括：创建在邻近移动增材制造设备的区域中的表面的拓扑结构的模型的视觉系统。设备可包括示例，其中：控制器将控制信号提供到视觉系统以初始化其操作，并响应于计量处理而接收电信号。设备附加地包括：能够储存将被供应到增材制造系统的至少第一材料的材料储存系统。设备可包括示例，其中：材料储存系统通过控制温度和压力中的一个或多个维持储存条件。设备附加地包括：能够从在增材制造系统前面的表面区域除去片状表面材料、灰尘、尘土和碎片中的一个或多个的表面准备系统。设备附加地包括：能够向移动增材制造设备的外部传输信号并接收源自移动增材制造设备外部的信号的通信系统。设备可包括示例，其中：传输的信号包括无线电频率、红外、光学或基于声音的发射中的一种或多种。设备可包括示例，其中：通信系统可起作用以接收关于移动增材制造设备的环境的信息。设备可包括其中电力系统包括电池的示例。设备可包括其中电力系统包括内燃机的示例。设备可包括其中电力系统包括连接到移动增材制造设备外部的电源的电线的示例。方法附加地包括：在空间坐标系统中为设备定向。方法附加地包括：执行计量过程以测量表面的区域的拓扑结构。方法附加地包括：通过算法处理计量过程的结果，以及基于通过算法处理计量过程的结果的结果而控制增材制造系统。所描述的技术的实现可包括硬件、方法或过程、或者计算机可访问介质上的计算机软件。

一个一般的方面包括用于处理表面的方法，包括：将控制信号传输到设备，其中设备包括：可操作以沿表面移动设备的驱动系统；确定位置和方位的导航系统；能够执行算法并提供控制信号的控制器；根据被控制器处理的数字模型，在整个表面的规定位置中沉积材料或材料的组合的增材制造系统。方法还包括电力系统能够提供功率以操作至少驱动系统、导航系统、控制系统和增材制造系统。方法还包括利用设备在表面上沉积材料的第一层。方法还包括将设备移动到不同位置。方法还包括在表面的不同位置上沉积材料的第二层。该方面的其他实施例包括对应的计算机系统、设备以及在一个或多个计算机存储装置上记录的计算机程序，每个计算机程序经配置执行方法的动作。

实现可包括以下特征中的一个或多个。方法附加地可包括在空间坐标系统中为设备定向。方法可附加地包括执行计量过程，以测量表面的区域的拓扑结构。方法可附加地包括：通过算法处理计量过程的结果，以及基于通过算法处理计量过程的结果的结果来控制增材制造系统。所描述的技术的实现可包括硬件、方法或过程或者计算机可访问介质上的计算机软件。

实现可包括以下特征中的一个或多个。方法附加地可包括提供支撑表面，其中支撑表面对在所选择的光谱区域中的光透明。方法可附加地包括基于数字模型以及Addibot的导航系统在它们的环境中利用导航信号的通信，将Addibot定向到给定位置。在一些示例中，Addibot可检测位于支撑表面上的位置信息，Addibot架(ride)在所述支撑表面上。方法可附加地包括通过Addibot的光产生部件的动作照射表面下方的材料。在一些示例中，光产生部件可发射激光辐射。在其他示例中，所产生的光可以是来自其他源的集中强光。在一些示例中，支撑表面下方的工作产品可位于材料层的下方。材料可包括液体形式或粉末形式的材料，其在利用具有选择的光谱特征的光照射之后可改变化学或物理特征。在一些示例中，在材料层上接收辐射之后，下一个动作可包括使工作产品下降以产生形成另一材料层的能力。

在一些示例中，可通过一次用于一层的模塑图案的放置形成壁。此后，可在以模塑图案形状形成的沉积物内填充材料，以形成固化形式。可以以与填充模塑材料的沉积物一致的形式处理的材料可被视为固化材料，其中可然后通过材料自身的内部反应或者通过外部力或相互作用固化材料。水泥、沥青和聚合物前驱体可包括固化材料的一些示例。在一些示例中，模塑图案可具有在它们内的内部封闭形状，并且当在由该模塑图案形成的沉积物内填充材料时，不能填充这些内部封闭形状。在一些其他示例中，可通过在将材料填充到模塑图案之前，逐层提升Addibot来形成许多模塑材料的层。

在一些示例中，模塑图案可具有被限定的许多内部区域。可通过材料填充内部区域中的一些，以形成壁式结构。其他内部区域可不被填充，或者可用诸如电线(作为非限制性示例)的其他材料填充。在一些示例中，模塑图案可用于创建新颖和高级的道路。多个图案可形成单层结构，其可形成巩固道路的特征。在其他示例中，腔室或通道可被成形到模塑材料中，通过腔室或通道可放置导线或其他形式的导电材料。

所生成的结构可创建用于高级道路的基础结构，通过所述基础结构可传送电信号。一些示例可包括对电气装置、道路中的各种发送器以及在道路旁边的各种发送器供电和充电。一些发送器可经由有线装置通信并且其他的可至少部分通过无线装置通信。在如该公开中所描述的所构造的道路内，可存在控制或生成关于位置的信令信息、与道路的状态或道路内的传感器有关的信令信息的装置。在一些示例中，道路系统可经配置以沿道路的路径传输数据。在一些示例中，沿道路的传输可包括完全地无线通信，在其他示例中，有时路径部分在路基下方的无线和有线的组合可发生。还可存在从系统到道路附近的装备的通信，以及到邻近商业和居住建筑的通信。

附图简述

被并入到并构成该说明书的一部分的附图示出本发明的几个示例，并与说明书一起用于解释本发明的原理：

图1示出移动自动化增材制造设备的示例性一般部件的方框图。

图2示出可对冰表面处理有用的示例性Addibot的透视图。

图3示出具有驱动系统的Addibot的可选示例的透视图，其可允许驱动部件与处理中的表面的无相互作用。

图4示出连接到作为拖车的前驱动系统的Addibot的示例性描绘。

图5示出用于通过大高度部件横穿和处理表面的示例性Addibot设计。

图6示出在材料薄片表面上执行增材制造构建过程中期中的示例性Addibot，所述材料薄片一起被添加以形成产品。

图7示出可在Addibot的各种示例中有用的处理器和控制器。

图8示出与Addibot的各种示例相关的示例性方法。

图9示出用于横穿和处理具有垂直部件的表面的Addibot设计的示例。

图10示出用于横穿和处理具有垂直部件的表面的悬挂式Addibot设计的示例。

图11示出用于横穿和处理具有垂直部件的表面的支撑式Addibot设计的示例。

图12A示出用于在表面上方的透明支撑件上操作Addibot的示例性系统。

图12B示出用于在表面上的透明支撑件上操作一组Addibot的示例性系统的俯视图。

图12C示出示例性挤出部件的视图。

图12D示出可在创建模塑的挤出的特征中有用的可选示例性挤出部件的视图。

图12E示出可通过部件的重复使用形成的可选示例性挤出部件和结构的视图。

图13A示出包括用于壁构建的呈示例性形状的示例性模塑部件的Addibot的一部分的透视图。

图13B示出图13A所示的Addibot的一部分的透视图，其中在模塑之后的位置中示出模塑部件。

图13C示出示例性Addibot模塑部件在使用中以创建壁结构的继续进展。

图14A示出可通过Addibot形成的示例性高级道路结构。

图14B示出与高级道路的特征一致的示例性Addibot。

图15示出示例性道路，其具有要求修复处理的特征。

图16A示出与示例性坑洞型路面缺陷的修复有关的示例性方法。

图16B示出与示例性裂缝型路面缺陷的修复有关的示例性方法。

图17示出与示例性运输交通工具一致的示例性道路，所述示例性运输交通工具能够以类似于用于道路构造和修复的Addibot所采用的那些能力的方式与高级道路相互作用。

图18示出与Addibot的各种示例有关的示例性方法。

具体实施方式

本公开涉及用于移动自动化增材制造的方法和设备。如本文所使用，“移动自动化增材制造”可包括没有导轨或轨道的表面上增材制造设备的运动的控制。

参考图1、100，可发现示例性移动增材制造系统(110)的一些元件。系统可具有驱动系统120，其实现表面上制造系统的输送。驱动系统120可起作用以在平坦的以及成形状的或弯曲的形态上移动设备。驱动系统120可作用于轮子、球体、导轨或本领域已知的其他运输装置。在一些示例中，可采用具有拖车或者具有对框架自身的直接修改的汽车或卡车框架的使用。驱动系统120可结合包括发动机或马达的驱动机构，所述发动机或马达可作用于诸如轮子的运输元件，或可利用传动装置和车轴以驱动运输元件。各种形式的方向和转向控制可为可能的。在一些示例中，作用于运输元件的多个马达的差分控制可允许方向控制。在其他示例中，方向控制可通过转向系统起作用，所述转向系统以不同于其驱动感测的方式移动运输元件。

移动增材制造系统110可包括导航、控制和感测系统130，其可起作用以将当前位置确定到所需的准确度以及确定该位置处装置的定向。该类信息可有用于通过导航系统调节方向控制以及确定其他控制变量，诸如速度。感测系统可将其他环境信息提供到控制系统，诸如在所述位置处的温度和湿度，并且在一些示例中在系统的位置下方的表面处的温度和湿度。另外，传感器和导航元件还可起作用以提供移动增材制造设备环境中的障碍物的感知。分离的视觉、测量和检查系统可存在于一些示例中(以下讨论将对此进行详细讨论)并且可与控制元件或感测元件相互作用。控制元件可接收各种形式的数据并且可使用计算硬件和编程算法处理数据。处理可产生控制信号以接合移动增材制造设备，以产生环境变化，诸如添加各种形式的材料以创建三维表面特征，诸如平坦表面、具有限定形态的表面或者其中各种类型的缺陷受到材料添加的影响的表面。在其他示例中，材料的添加可用于创建图像或另一个功能方面，作为示例，诸如防滑涂层或者胎面清洁功能。

导航系统可使用各种协议以生成位置感知。例如，元件可使用GPS技术。在其他示例中，本地收发器网络可通过使用RF系统或者基于光的系统(诸如基于激光的系统)提供遥测本地相对位置感知。该本地系统可在户外区域内起作用或者可选地被设置为在建筑内起作用。基于手机的遥测以及其他方案，诸如地震位置检测可提供用于遥测的信息。在一些示例中，例如，导航元件可以以被要求用于控制设备移动的准确性提供第一级遥测。(将被讨论的)视觉系统或其他感测元件可提供高一级的准确性，以用于位置的校准。位置标记可存在于表面上或表面内，并且诸如照相机系统的传感器可例如拾取位置标记以校准导航系统和控制系统。各种其他参考元素诸如物理定义的线(诸如在路面或停车场上发现的)可以是导航控制系统的类型。进一步的示例可包括导电导线的嵌入，以创建导航信息系统。该类导电导线网格可创建具有很高准确性的校准的工作底板。在又一个示例中，将通过移动增材制造设备在其上起作用的表面可以是暂时的表面，其本身可被移动。临时材料薄片可用作表面并且这些薄片也可包括着色和/或物理元件，诸如嵌入导体，以便为导航元件提供遥测信号。

导航、控制和感测系统130可起作用以限定移动增材制造设备在其过程中跟随的路径。在其他示例中，路径本身可被计算到所需形态的设计中。例如，在一些示例中，移动增材制造设备(Addibot)沿路径表面行进并基于其在行进时测量或确定的表面的方面执行增材制造可以是必要的。在其他示例中，跨越表面沉积的特征的形状可包括导航系统的控制，以将Addibot移动到其中增材制造元件可进一步控制增材过程的位置。在这些情况下，Addibot的路径可基于其跟随以生成最终结果的模型为任意复杂的。

现再次参考图1，可阐述增材制造元件140。本领域中已知的各种技术可被包括作为增材制造元件，包括例如挤出头、立体平板印刷处理头和材料打印头。可通过将液体材料的薄膜到表面上的应用发生立体平板印刷的改变的版本，所述表面然后被随后处理以创建硬化表面。如果移除了未反应的材料，则液体反应剂的随后应用可开始以构建下一层。

材料打印头可具有特征的广泛多样性。可使用具有非常精细分辨率的打印头。在其他示例中，可通过具有粗略分辨率的头打印较大体积的材料。作为示例，打印头可具有打印头行，其具有孔口尺寸使得可形成大致毫米尺寸的微滴。该种微滴的体积可为来自1:1000分辨率的微滴的体积的大致10-100,000倍。毫米直径微滴的体积可具有大约0.4微升的估计体积。

在一些示例中，增材过程可涉及元件，诸如在表面上沉积材料的微滴以构建结构的打印头。在立体平版印刷中，能量源用于将液体转化为固化材料，但在这些其他示例中，例如，材料的微滴可与表面反应或者通过其他原理诸如通过冷却来凝固。不同材料微滴的组合还可导致产生固化材料的反应。

增材制造元件还可起作用以添加材料，其在选择区域中改变颜色或图案或其他物理特性。当在增材过程中沉积粉末时，该类型增材制造的版本可发生。粉末可创建线或其他界线。在这些示例的一些中，可通过另一种增材制造过程沉积粉末形式的随后密封。

在一些示例中，增材制造元件可为能量源，诸如激光、离子束等等。能量源可用于使液体材料在限定的区域中凝固。液体材料可由Addibot添加或者可通过其他方式存在。作为示例，Addibot可架在透明表面上，所述透明表面可位于具有相对任意尺寸的液体储器上方。具有激光器的Addibot可架在透明表面上并在所需位置中照射储器的表面层。在层被处理之后，透明表面下方的工作材料可远离透明表面移动层的厚度的距离，并且Addibot可再次在透明表面上来回移动，从而穿过表面照射以在下方对可聚合材料成像。

可以以这些方式使用的各种增材制造元件包括与移动自动化增材制造一致的技术。

增材制造元件140可为移动增材制造系统的部分。可存在与该类型系统一致的许多类型的增材制造设备。例如，在一些示例中，可在处于其新生形式或被处理的形式的液体形式中发现待添加的材料。可通过微滴喷射打印方案处理液体材料。一些打印元件可由MEMS喷射打印元件组成。在其他示例中，打印元件可由阀阵列构成，所述阀可打开和关闭以分配液体的受控的量。在进一步的示例中，可通过机械分流器的存在控制液体流，所述机械分流器不允许在元件下面释放液体流。事实上，任何液体控制机构可在移动增材制造系统中包括用于液体的增材制造元件，所述任何液体控制机构通常部署在元件阵列中，这可允许对材料分配的空间控制。

在图1中，可发现材料储存系统150。如已经描述的，可存在可由Addibot处理的许多类型和形式的材料。在一些示例中，可使用细丝形式的材料；在其他示例中，可采用各种类型的液体。并且，在进一步的示例中，可利用固体，诸如粉末形式材料。在这些情况的每个中，可存在特定种类内的许多材料选择。可存在标准ABS塑料细丝或其他塑料细丝。在一些示例中，诸如纤维类细丝的其他纤维可用于复合物处理，诸如用具有纤维玻璃细丝的环氧树脂组合。在液体形式中，可使用极大多样性的材料，包括树脂、光活性和热活性材料。液体形式的其他材料在周围条件下可为固体，但是可在使得材料为液体的条件下由增材制造系统处理。粉末形式示例可为热活性和光活性材料或者可选地可为与其他沉积材料组合的材料，其使反应发生从而导致沉积的固体材料。在现有技术的状态中，仅列举少数材料，金属、绝缘体和陶瓷可由粉末形式材料的处理形成。在其他示例中，所沉积的粉末将在表面上保持为粉末形式。

在可能使用Addibot的各种材料示例中，Addibot上的环境储存条件可为重要的。因此，材料储存系统150可具有对许多环境条件的控制，诸如材料储存的温度、压力、周围气体或真空条件以及湿度，仅提及一些示例。因此，用于Addibot的材料储存系统将具有控制系统，以用于重要的环境条件。储存系统将需要允许位于Addibot中的材料的自动化或非自动化补充或替换。在一些示例中，可存在多个材料储存系统的各种组合。例如，用于粉末形式的粉末储存系统和增材制造元件可与在相同Addibot系统上的用于液体形式的液体储存系统和增材制造元件组合。在进一步的可选方案中，两种不同形式的材料可与供给单个增材制造元件的不同储存系统组合，所述单个增材制造元件经设计同时处理两种材料类型。

其他示例可具有增材制造元件以分散固体。元件可挤出材料的元素，所述材料的元素可被凝胶化以允许通过增材制造头形成材料。挤出元素还可沉积小型件的挤出材料，其为凝胶形式或部分熔化形式。激光或其他高能量源可在挤出小型件时，切割来自挤出打印头的小型件。在其他示例中，当材料被形成为三维形状时，不切割所述材料。

还可以以粉末形式分散固体。可作为乳浊液在溶剂中携带粉末，所述乳浊液可以以可分散液体的方式被分散。在其他示例中，当将粉末滴到或推到表面上时，可通过阀或分流器控制粉末。

可进一步处理被添加到表面的各种材料以形成固化表面。在一些情况下，可通过光或其他能量处理材料以加热材料或以其他方式使材料发生反应，以形成固化结果。在其他情况下，可通过添加第二材料使化学反应发生。在该类情况下，增材制造元件可由控制元件组成，以分散液体和固体或多种液体。另外，系统可包括元件，以诸如通过热行为或光化学行为后处理材料。这些后处理元件可位于增材制造元件上，或者可位于系统的其他部分中。在一些示例中，后处理还可包括过程，以从未被固化、粘合到或附接到表面的材料清洗或清理表面。这些过程可包括处理，以移除残留在工作表面上的固体、粉末或液体材料，诸如真空处理或清扫。所移除的材料可被再循环到材料储存系统中或者可被移动到废弃物接收器。以类似方式，可通过元件执行用于移除材料的后处理步骤，所述元件被包括在增材制造元件上或者附加地为被包括在移动增材制造系统中的其他元件。

可通过各种方式测量各种增材过程的结果，以验证结果对于模塑表面拓扑结构的一致性。检查系统或视觉系统160可执行这些测量以控制结果。在一些示例中，还可通过类似或同一计量元件研究表面，以确定拓扑结构的存在。在增材制造步骤之前察看该种测量的另一种方法可为检查表面缺陷、裂缝或裂纹，其可需要被处理以形成例如平坦表面。因此，视觉系统160可实际上在系统中出现多次。可通过第一测量元件执行预测量并且可通过第二测量元件执行后处理测量。可存在许多方式以测量表面拓扑结构。作为示例，基于光或激光的计量系统可扫描表面并分析反射光或散射光的角度，以确定拓扑结构。例如，可使用类似扫描系统，其基于其他入射能量，如类似红外线或UV辐射的可视光谱外的声音或电磁信号。

可由轮廓测定法导致不同类型的计量系统，其中感测元件阵列可跨越表面被拉动并且可通过随表面拓扑结构中的变化的移动被偏转。可在表面上拖动偏转针或触针的阵列。在可选示例中，可在所研究的表面上拉动压敏表面。

移动自动化增材制造系统在其上作用的表面可具有存在于其上的可移动缺陷。例如，这可通常被分类为灰尘或尘土。用于准备表面170的元件可位于Addibot中。在一些情况下，可通过清扫或真空处理过程移除材料，所述清扫或真空处理过程将颗粒移动到从表面移除它们的区域中。可替换或补充清扫或真空处理的其他移除方法可包括增压气体处理，其可将表面“吹”干净。还可存在静电过程，其使颗粒充有电荷并随后将它们吸引到电荷板，所述电荷板将颗粒吸引走。清洁过程还可包括基于溶剂的清洁过程，其可随后结合Addibot技术以先前提到的方式被移除。第一Addibot可起作用来以多种方式预处理表面，同时第二Addibot执行形态改变增材制造过程。

可参考图1发现移动增材制造系统的另一个元件，通信系统180。通常，Addibot可组合用于执行功能。为了有效地执行它们的功能，Addibot可能够彼此通信可为重要的。通信系统还可有用于Addibot和固定通信系统之间的通信。固定通信系统可有用于将各种数据传送到Addibot以及从Addibot接收数据传输。被传递到Addibot的数据可包括编程软件或环境目标文件，或者数据可包括环境数据，作为示例，诸如映射数据或拓扑数据。可通过各种类型的RF传输协议承载通信，包括蜂窝协议、蓝牙协议和其他RF通信协议。通信还可利用其他方式的数据传递，包括诸如红外线和光学传输的其他电磁频率的传输。声波可有用于Addibot的环境的通信和空间映射两者。在一些示例中，Addibot可系连到至少通信导线，其可有用于数据传输。

另一种形式的通信可与Addibot主体自身传送的基于视觉的信息有关。在一些示例中，Addibot主体可包括显示屏幕，以便以图形或视觉数据的形式将信息传送到周围事物。作为示例，显示器可提醒处于Addibot环境中的人们关于Addibot正在执行的功能以及其可何时移动和可移动到哪里。另外，音频信令可包括通信系统的部分。同样地，Addibot可配置有光系统，例如，其可投射视觉信号，诸如激光图案。

通信系统可有用于允许外部操作者将方向提供给Addibot。方向可包括实时和投影意义上的导航的控制。用户可利用通信系统以提供激活和去激活信号。许多其他功能控制方面可被传达用于控制Addibot的操作，而不仅仅是包括例如各种子系统的激活和控制的软件程序的传递。

可在移动增材制造系统内发现功率和能量存储元件190。在一些示例中，将通过导线系连Addibot。导线可用于许多目的，包括将功率提供给Addibot驱动系统或者提供给Addibot内的能量存储系统。在许多示例中，Addibot将在无线配置中操作，并且因此将在移动平台中包括其自己的电力系统。标准内燃机和烃类燃料可包括电力系统以及由发动机驱动的发电机，以作为电气充电系统给电池充电。在其他示例中，电池供电系统可对具有电动马达及电子器件的驱动系统以及其他系统供电。可在非使用时期期间对电池存储系统再充电，并且该种再充电系统的部件可包括功率和能量存储元件的部分。在Addibot以自动化方式操作的一些示例中，无论其是电力地再充电还是获得附加燃料库，能量存储元件的再充电还可以以自主方式发生。

可存在配置已经描述的新颖移动增材制造系统的许多方式。在以下示例中，非限制性示例被提供作为Addibot设备类型可被利用的不同方式的示例。

冰表面处理—水打印

Addibot可经配置执行的一种方式为处理，其观察局部表面拓扑结构并添加材料以使表面更平坦。还可通过添加适当材料以填充裂缝和裂纹或者以其他方式重新成型表面拓扑结构来处理裂缝、裂纹、断片(divots)以及对表面平坦度的其他局部改变。被滑行的冰表面是该种处理可与之相关的一种类型的表面处理需要。滑冰产生裂纹和断片，其随着时间推移变为难于滑行的表面。用于创建表面重构的冰表面的现有技术处理利用包括切割装置的大的驱动机器，所述切割装置将冰表面切割至通常移除瑕疵的深度。然后应用注水层以允许将表面重新构建为平坦的表面高度。所添加的水修复表面拓扑结构并且也随着时间推移替换可已经通过升华作用离开冰表面的水。

冰表面重构提供多个类型的Addibot的示例，所述Addibot将材料添加到表面以使所述表面成型或修复所述表面。当被定义为冰修复Addibot时，该类型的Addibot的普遍性不应由该种设备的具体方面限制。因此，发明性技术旨在包括定义新颖移动增材制造设备中的该类改变。

Addibot可提供可选方法以修复冰表面。通过由增材制造过程控制水的沉积，可应用用于填充表面中的缺陷的必需量的水。在一些示例中，用于水的增材制造元件可包括MEMS受控打印头，其以靠近的高度在冰表面上方横穿。微滴尺寸可呈现各种大小，这取决于增材制造元件的性质。在一些示例中，打印头可喷射具有可控尺寸的微滴，其在尺寸上大致在约毫米的范围中。其他过程可利用形成微滴的打印头，所述微滴在尺寸上为十分之一毫米或百分之几毫米，或者可选地可到10毫米或更多的范围。表面的图像可与所需拓扑结构比较并且可计算差异，这可迫使通过增材制造元件在位置处沉积所述量的材料。

沉积的水的温度可被控制为接近或处于水的冰点。在一些示例中，水可为过冷的，使得其仍作为液体存在但可在与表面相互作用后凝固。在一些示例中，例如，多个增材元件可被利用以在不同条件下沉积水，诸如在较高温度下，使得在第二增材过程中，微滴具有附加时间以在它们凝固之前流动。可存在许多处理条件，其可在水到冰表面上的沉积中被控制。

在一些示例中，诸如用于一般娱乐滑行以及与冰相关的运动(诸如冰球和花样滑冰)的冰表面，可将冰表面理想地形成为平面的平坦表面。在诸如可用于处理用于速度滑冰的表面的其他示例中，可需要规定冰表面为局部平坦的但沿冰表面的路线具有不同的平面取向，或者在一些示例中可甚至具有比平面更复杂的形状。

参考图2，200，可发现被配置用于冰表面重构的Addibot的示例。Addibot的底座210可以以移动和自主方式包括并支撑Addibot的系统。

可显示该示例的驱动系统220和驱动柔轮225。所述描绘提供使用三个轮子的一个可能的驱动系统的示例。使用4个或不同数目轮子的示例还可在本文的发明性技术的范围内。然而，可以以其中驱动系统不与例如视觉系统或增材制造元件系统的其他Addibot系统相互作用的方式构造所述驱动系统。取决于如何对驱动系统220的轮子供电，所述轮子还可为导航、控制和感测系统的部分。基于来自视觉系统的输入(作为导航控制和感应系统的一部分)，轮子可以以自主或预定的方式将Addibot引导至其所需路径，这取决于轮子的定向和数目。

可描绘感测元件230。该元件可用于执行用于该示例的导航、控制和感测系统中所需的功能。可通过GPS、元件网格或如已经涉及图1的导航、控制和感测系统130描述的其他方式执行导航功能。

可示出该示例的增材制造元件240和第二增材制造元件245。用于该示例的增材制造元件240可为材料打印头，如参考图1的增材制造元件所描述，其可分配具有受控尺寸以及受控温度(其可由材料储存系统控制)的水微滴。该元件可起作用以基于来自视觉系统的输入执行材料的精确增材过程。该示例中的另一个元件，第二增材制造元件245可为滚轴或其他类型的分布设备，其可使被添加到表面的材料伸展或平滑至一定程度。

示出了该示例的材料储存系统250的元件。这些部件可包括各种元件，其可对Addibot内的材料储存是必需的。可存在与Addibot的功能一致的部件的许多可选设计和定向。对于该示例，包括表面材料收集元件可为重要的，所述表面材料收集元件可部分地由表面准备系统输出的材料填充。表面材料处理元件的温度控制部分可用于熔化所收集的冰。过滤或筛选部件可用于过滤掉可在Addibot的过程期间收集的任何不期望的颗粒。可通过Addibot设备的操作者填充主要材料储器，其中可包含水或基于水的混合物。还可将在表面准备期间收集的熔化的冰的再循环引导至主要储器。环境控制的辅助材料储器也可用于保持水或水混合物在与主要储存位置中使用的储存条件不同的储存条件，诸如温度、压力或材料的其他特征。用于表面材料处理元件的过滤器系统可为电离板、筛子或其他一般过滤装置的任何组合。这些装置可对于移除颗粒是必需的，所述颗粒可污染或以其他方式干扰Addibot的正确操作。

如所示出，可描绘该示例的视觉系统260。该元件可使用多种方法，诸如参考图1的视觉系统160所描述的那些。这些方法可包括激光扫描仪、敏感挤出销或刷或者该类部件，并可允许处理表面的检查或者允许表面的拓扑结构的确定。可选定向可为可能的，包括例如视觉系统可放置在增材制造元件后面以在已经应用材料之后执行表面的后检查的定向。除了其他目的以外，检查可用于验证添加过程的结果并且查看是否可需要添加更多或更少的材料。

可观察到该示例的表面准备系统270。在该示例中，在可妨碍在处理表面形貌时视觉系统的准确性之前，可需要从冰表面移除冰颗粒、雪、灰尘、碎片或尘土。图2中示出的元件可包括刷涂系统、真空系统和刮擦系统或者这些系统的组合。这些系统可用于从表面移除不期望的颗粒。除其他系统以外，，包括电离板、清扫扫帚或其他基于刷子的装置、其他类型的真空吸尘器或抽吸装置、用于将表面碎片吹到收集区域中的高压气体处理的其他颗粒移除系统还可对Addibot的该示例可用。

可看出该示例的通信系统元件280。该元件可用于在其他Addibot或外部用户之间执行通信过程。可以以与参考图1的通信系统180描述的方法一致的方式执行这些任务。

可描绘功率和能量存储系统290。该元件可为用于给示例的电气系统和马达供电的电池，或者用于给驱动系统供电的内燃机，作为非限制性示例，所述驱动系统也可对电池系统充电。电力系统可将机械能提供给驱动系统或者可将电能提供给驱动系统，所述驱动系统可给包括驱动系统的部分的发动机供电。来自连接到内燃机的发电机或者来自电池源的电能可用于给在Addibot各处使用的基本上全部的电子系统供电。诸如压缩空气的其他能量存储源还可包括可接受的解决方案，以用于给Addibot的操作供给能量。

在冰表面处理的示例中，Addibot将通常在主要平坦的表面上执行处理。虽然一些Addibot设计可包括用于支撑地形上的移动的框架调整和专门驱动系统，诸如用于地外机器人学的方案，但由于轮子需要准确地抓紧冰表面而不改变所述冰表面，因此冰表面重构Addibot可具有对驱动系统的不同挑战。专门驱动系统可对许多不同的Addibot设计类型有用。

冰表面重构Addibot在执行其功能的过程中采取的路径可为Addibot的这些示例的专门方面的另一个示例。滑冰场或速滑跑道可物理上位于固定位置中。因此，Addibot可横穿的相对路径可被预定义或者被教导给Addibot并在以后的时间被重放。还可基于冰表面所暴露至的使用类型对路径的控制编程。例如，冰球游戏可在球门区、争球圆圈等等中具有高使用。相同的冰表面可在花式滑冰事件之后具有不同使用图案，并且该类图案可被灵活地编程。

此外，在运动事件期间，冰表面重构Addibot可不仅用于重构冰表面，而且使用其主体上的显示部件，以当其在冰表面上移动时提供视觉信息，诸如作为非限制性示例示出的绘图显示器和激光。在该类示例中，Addibot的路径还可被改变以补充非表面重构方面。

在冰表面重构的性能中，特别是在运动事件期间，可通过多个Addibot的协同处理来补充处理冰表面的速度。在一些示例中，很有可能的是一组五个到十个Addibot可在暂停期间处理冰表面。在这些情况下，Addibot可需要准确地传送并感测其他Addibot的存在。在这些示例的一些中，协同动作还可包括通过外部处理装置的处理，所述外部处理装置与Addibot通信并传输送信息到Addibot。通信或其他感测部件中的近距离传感器也可操作以建立障碍物的存在，诸如其他Addibot或人类或者可存在于冰表面上的其他该类障碍物。

例如，到控制系统的通信可由诸如Wi-Fi、蓝牙的无线通信协议、诸如gsm、CDMA的蜂窝通信协议执行，并且在如已经讨论的不同通信信道和频率上操作。此外，各种类型的Addibot还可包括用于有线通信的连接，并且还包括显示屏幕和输入/输出装置，以允许操作者提供控制信号、数据传输以及与Addibot的其他交互。

Addibot的各种系统可在处理过程期间必要地利用材料或其他商品，诸如能量。材料储存系统可与可再填充它们的固定单元相互作用或者它们可由操作者以手动方式填充。在冰表面重构Addibot的示例中，可通过用例如水再填充材料储存系统。

在使用电池作为电源的示例中，可在充电站对电池充电。可以以自主方式执行Addibot与充电站的相互作用，其中Addibot将自身移动到恰当的位置以与充电站相互作用。可选地，操作者可与Addibot交互并使其与充电系统连接。

参考图3、300，可发现具有不同驱动系统类型的Addibot的可选示例。在一些示例中，Addibot的轮子可经配置在Addibot的两侧上彼此平行。这意味着可存在向后驱动系统310和向前驱动系统320。所述设计允许当Addibot在向前方向或反方向中移动时，通过驱动系统与特征相互作用的更小机会。

Addibot的其他示例或者Addibot的使用方法

粉末的增材制造—运动场的维护

由Addibot增材处理的材料可包括粉末形式。在一些示例中，粉末形式可在没有进一步处理的情况下执行功能，诸如可为示例Addibot的情况，所述Addibot用于在运动游戏场上沉积诸如粉笔的材料的线。在其他示例中，粉末可经进一步处理以导致到所处理表面的添加材料。可通过相同Addibot或附加Addibot或者在一些示例中通过另一个设备应用液体形式的化学品。化学品可使反应发生，从而导致硬化或固化材料存在于使添加的粉末被处理的表面部分上。粉末的进一步处理可包括通过能量源的处理，诸如可通过激光照射或其他热处理设备施加的烧结应用。在其他示例中，暴露于诸如灯源的能量源可导致粉末经历光诱导反应，以在粉末沉积的表面上导致固化、硬化或附接材料。可在增材制造过程中通过Addibot沉积其他粉末材料或粉末材料的混合物。

路面表面维护—裂缝和喷涂线

可通过Addibot处理表面以将材料添加到确定的区域，以用于创建新表面拓扑结构的目的。在一些示例中，其中添加材料的区域可为表面的缺陷区域，其可由组成表面的材料的破裂造成或者由可导致表面缺陷的其他过程造成。可通过位于Addibot上或位于与Addibot通信的另一个设备上的视觉系统观察到缺陷。观察可导致材料应被添加到的表面区域的映射。在一些诸如表面映射可表示路面表面中的缺陷示例中；可通过Addibot将液体、粉末、团块或固体和液体的其他混合物沉积到映射所强调的区域中。

在所添加的材料的位置被提供给Addibot的示例中，可在Addibot的操作过程期间在一个或多个位置处执行校准过程。在一些示例中，可通过执行缺陷观察的设备将诸如打印标记(其可为例如十字或游标)的对准特征放置在表面上。Addibot的视觉系统可然后用于观察对准标记并使用它们以相对于映射空间对其位置和移动进行定向和校准。在一些示例中，诸如图4、400中所描述的，可以以拖车方式在驱动系统后面拉动Addibot。第一Addibot410可通过悬挂系统430连接到Addibot420。

大型件制造—船壳

如图5、500中所示，诸如Addibot的移动增材制造设备可有用于通过薄片形式的表面上的移动增材制造的性能生产大型件。可随后将表面薄片560、561移动到定向位置550，以便以对准方式堆叠。在一些示例中，以该种方式处理薄片，即所述薄片粘合到它们所移动到的表面。在其他示例中，例如，可以以使堆叠薄片固化在一起的方式处理所述堆叠薄片，诸如加热。在该种情况下，加热可活化薄片中的热环氧树脂，以粘合到位于下方的沉积层。可以以各种方式移除未附接到沉积材料的薄片材料，诸如切割或溶剂化。在一些示例中，例如，可在各种增材沉积的层中形成通道，使得粘合材料可被灌注通过堆叠层并使它们固定为牢固的产品，诸如船壳。该示例可被更一般地表征为Addibot，其通过移动增材制造头起移动增材制造设备的作用，所述增材制造头可在x和y平面中控制材料以及被平移到垂直方向中。设备可然后控制沉积，其可通过厚度z的添加材料的x、y坐标表示……并且然后可随后将设备平移到新的x’、y和z’位置以用于进一步的增材处理。参考图5，在薄片被移动540到具有定向位置550的堆叠夹具之前，可已经以被示出用于薄片530上的Addibot510打印特征520的方式打印了所限定的层特征570和571。以该方式，可通过Addibot在薄层中形成大型产品并且然后可堆叠薄片。在一些示例中，Addibot也可执行移动具有沉积层特征的薄片的功能。

表面形貌形成—滑板运动场

在一些示例中，可通过层的增材沉积形成复合表面，以形成用于其他表面处理的支撑结构。可通过Addibot设备沉积固化材料层。随后的过程可通过顶部表面处理涂覆这些层。在示例中，可通过例如沉积的混凝土形态层中的表面材料的增材沉积形成滑板运动公园。在固化之后，诸如手动形成的随后过程可用附加材料涂覆粗糙的表面层，以创建更光滑的表面。诸如在图6、600中看到的大的Addibot可有用于允许处理大的增材制造表面，以及允许当层被添加时，增材制造元件可位于的有效高度。可存在用于大表面增材制造系统的各种部件。Addibot的底座610可以以移动和自主方式包括并支撑Addibot的系统。可显示该示例的驱动系统620。可描绘感测元件630。可示出该示例的增材制造元件640。示出了该示例的材料储存系统650的元件。还示出了该示例的辅助材料储存系统655的元件。如所示出，可描绘该示例的视觉系统660。可观察到该示例的表面准备系统670。可看出该示例的通信系统元件680。还描绘了功率和能量存储系统690。

表面图案化—入口底板

在一些示例中，Addibot可将油墨或其他着色剂添加到被处理的表面。Addibot可在以某种方式在空间中定向之后，跨越表面移动打印头。在一些示例中，定向可通过诸如十字或游标的表面参考特征的读取发生。在其他示例中，可使用无线三角测量协议，其继而通过无线电波、光波、红外线或紫外线波、声波或可用于对位置作三角测量的其他发射的使用起作用。在一些示例中，GPS协议或基于蜂窝的位置协议可对定向有用。

定向的Addibot可在其以程序化方式移动时，跨越大表面打印着色剂图案。该种Addibot可具有多个材料储存位置，以存储具有不同颜色的不同油墨，以便供给增材制造元件，所述增材制造元件在一些示例中可为基于MEMS的油墨打印头。在一些示例中，在导致着色的打印或其他增材制造步骤之后，可通过Addibot或随后设备的动作使后处理干燥或固化步骤发生。

在将着色图案应用到表面之后，可希望通过其他材料的透明处理封装表面处理，诸如透明涂层油漆、透明乳胶、尿烷或其他透明表面。Addibot可有用于这些透明涂层的程序化增材过程，或者另一个设备或个人可处理表面以涂覆被增材地处理的表面图案。

在这些示例的其他版本中，可在与打印步骤几乎相同的步骤中应用尿烷涂层。在进一步的示例中，MEMS打印元件可应用其中带有染料的着色尿烷或其他透明材料的极小微滴，所述微滴然后形成表面图案并且是最终表面处理，其在强度上足以被使用而不用进一步处理。移动增材制造设备的更一般的方面可允许以形成图案的方式处理表面，使得可随后移动表面。例如，可在工作地点处处理壁处理或标志并且以不同于如所处理的定向的定向，作为表面将所述壁处理或标志添加到建筑。作为示例，可通过包括该种类型的Addibot设备的过程形成图案化窗户覆盖物或标志。

有机表面处理—木材或石头

在一些示例中，可通过Addibot处理诸如车道的表面，所述Addibot可经配置用于表面上的程序化沉积。Addibot功能可特别有用于以该种方式图案化表面处理的沉积，即在底层表面诸如例如未脱离车道的表面的情况下不应用表面处理。以类似方式，诸如涂层的有机材料可应用于其他类型的表面，例如，诸如甲板。在一些示例中，Addibot可使用其视觉系统以了解板条位于何处而不是例如所述板条之间的接缝。Addibot可然后控制其增材制造元件以仅在其上将发生处理的区域中添加有机涂层。

表面粘结—混凝土上的橡胶走道

在一些示例中，Addibot可添加材料以在材料成分和拓扑结构两者上有意地改变表面。Addibot可用于打印或以其他方式沉积液体成分，其可在原位聚合或以其他方式凝固，以创建具有功能的结构。在非限制性示例中，可在靠近入口的混凝土走道上沉积一系列条纹，使得当人们在所沉积的材料上行走时，所述条纹执行防滑功能或者干燥功能。可以以该种方式使用Addibot装置，即当首次形成走道时或者可选地其可在所述走道磨损时执行修复功能以添加更多材料。如果视觉系统测量警告添加条纹的拓扑结构，并确定用于在表面上进行增材处理以使得具有均匀高度的上升条纹产生的正确量的材料，则一些Addibot的视觉系统可为特别有用的。

以网眼基体形式添加固体材料，接着是密封

在一些可选方案中，Addibot可将固体形式的材料添加到表面，并然后随后在各个块之间的空间中处理固体添加材料。作为非限制性示例，Addibot可在规定位置中在表面上放置瓦片。在一些示例中，可使粘合剂沉积到适当位置中的表面上，以将瓦片放入。在放置瓦片自后，增材过程可在瓦片之间沉积粘合剂或密封剂。这些示例中的增材制造元件可不在规定位置处沉积微滴或液体而是沉积固体元素，其可然后如前所述被锁定在适当位置中。该种复合表面的表面拓扑结构可然后具有各种特性，其可由固体结构限定。在一些示例中，固体可为陶瓷或其他绝缘体，在其他示例中，它们可在本质上为金属的。在进一步的示例中，可以以类似于凝胶材料的挤出打印的方式将导线形式的材料添加到表面，以形成增材生产的产品。在一些示例中，导线可由头移动并且可通过作为示例的粘合剂的同时增材步骤固定在特定位置中。以该种方式，可从诸如导线的固体材料构建表面，其可稍后被嵌入另一个表面层中以导致例如传感器、加热元件或无线电频率传输元件。在更一般的意义中，移动驱动系统可在表面周围移动Addibot，同时其增材制造元件将固体形式材料添加到表面。

控制系统

现参考图7，示出了可用于移动增材制造设备的一些示例中的控制器700。控制器700包括处理器710，其可包括一个或多个处理器部件。处理器可耦合到通信装置720。

处理器710还可与存储装置730通信。存储装置730可包括多个适当的信息存储装置类型，包括具有硬盘驱动的磁存储装置、光学存储装置和/或半导体存储器装置(诸如闪存装置、随机存取存储器(RAM)装置和只读存储器(ROM)装置)的组合。

在730处，存储装置730可存储程序740，其可有用于控制处理器710。处理器710执行可影响许多算法过程的程序740的指令，并从而根据移动增材制造装备操作。存储装置730还可在一个或多个数据库750、760中存储Addibot相关的数据。数据库750、760可包括特定控制逻辑，以用于控制增材制造部件中的每个处的材料沉积，所述增材制造部件可被组织在矩阵、阵列或其他集合中以形成增材制造系统的一部分。

虽然已经结合具体示例描述了本公开，但明显的是，根据前述描述，许多替代、修改和变型将对本领域技术人员明显。因此，该描述旨在包括如落入其精神和范围内的所有该类替代、修改和变型。

方法

可存在使用Addibot、制造Addibot或通过Addibot创建产品的许多方法。参考图8，显示了可通常用于Addibot的许多示例的一组示例性方法步骤。例如，在流程图中显示步骤。可灵活地使用或不使用步骤并且步骤的顺序可在Addibot的发明性技术的范围内改变。

在步骤810处，可通过用户获得特定类型的Addibot。接着，在步骤820处，用户可将控制信号传输到Addibot。传输可包括许多方式，包括无线传输、有线传输或者涉及诸如按压Addibot的开关或显示Addibot的面板的物理交互的传输。即使要求或未要求与用户的进一步交互或者之后Addibot是否将灵活地响应于其环境或编程，初始信号可导致由启动大致造成的多种响应。

在830处，在一些示例中，Addibot可执行定向步骤。该步骤可评定确定在空间坐标系统中的空间位置的一个或多个，并且还可评定空间坐标系统中的移动以及移动或潜在移动的方向。

在840处，在一些示例中，Addibot可执行表面区域上的计量过程。在其他示例中，在840处，Addibot外部的设备可执行表面区域上的计量过程并且可将信息传送到Addibot，其与计量相关或者与某种形式的计量数据850的处理相关。

此外在850处，在一些示例中，Addibot可通过处理器的方式处理计量结果。在一些示例中，所述过程可为如图7中描述的一个。

在860处，在一些示例中，Addibot将使用其已经以各种方式接收的关于表面的信息以及由该信息产生的任何所需模型，并基于数字模型将控制信号提供给增材制造系统。

在870处，在一些示例中，Addibot将在表面上沉积材料的第一层。

在835处，可存在出现在一些示例中的回路过程，并且在一些情况下可使Addibot返回到步骤830并继续处理。可选地，在一些示例中，如步骤845处所示，回路过程可发生，其可使Addibot返回到步骤840并继续处理。

在880处，可发生Addibot从第一位置被移动到第二位置的步骤。在一些示例中，该移动的特征在于，尽管增材制造系统的部分可将打印头或其他增材元件中的一些或全部移动到相同第二位置，而不移动Addibot，随着Addibot的部分的移动，作为整体的增材制造系统从第一位置移动到第二位置。

在步骤890处，Addibot可在第二位置处沉积材料的第二层。第二沉积的性质可包括不同材料或相同材料。第二沉积的性质可包括诸如厚度的不同的物理特征，或与第一沉积相同的特征。第二沉积可与第一沉积连续但位于第二位置处并且通过处于第二位置处的固有性质被视为第二沉积。

垂直表面上Addibot的操作

参考图9，示出了可在垂直表面上起作用的示例性Addibot设计。在一些示例中，可通过Addibot处理纯粹垂直的表面；然而，“垂直”表面可为壁或者具有至少在垂直维度中的部件的其他表面是可能的。由于可处理水平表面、由于将处理垂直表面或者由于可处理两种表面类型，因此可被处理的垂直和水平表面之间可存在示例。

在图9，900可描绘垂直处理。壁920可在垂直方向中具有显著的部件。因此，可需要以克服重力的方式支撑Addibot，并且在该种装置的轮子上可不完全地支撑所述Addibot。在一些示例中，可通过旋转风扇930支撑垂直运动，旋转风扇930可引导空气以便以一定构造支撑Addibot或者以其他构造移动Addibot。可存在许多类型的旋转风扇设备，诸如直升飞机、无人机等等中所部署的那些。轻于空气气球与旋转风扇的组合可表示另一个示例。

被部署到垂直方向中的Addibot910可具有其部件所需的其他变型。作为非限制性示例，通过Addibot的流体的部署可受到相对于重力的装置定向的影响。在一些示例中，泵可用于补充与重力的影响相关的先前影响。在其他示例中，阀可用于抵消装置内的材料上的垂直方向中的定向影响。

参考图10，可描绘可选垂直处理1000。作为可选示例，可通过支撑构件1030抵消Addibot1010的重量。支撑构件1030可包括导线、杆等等，并且可连接到垂直支撑构件1020，其可附接到垂直表面或用于垂直表面的支撑件。

参考图11，可描绘可选垂直处理1100。在这些示例中，可通过支撑机构1120支撑Addibot1110的重量。支撑机构1120可具有允许垂直方向中Addibot1110的支撑件的上升或下降的部件。在非限制性示例中，允许上升和下降的部件可包括如1100所示的“剪刀”型支撑构件，其通过导螺杆上的马达的应用上升和下降。在其他示例中，在非限制性意义下，可以以使装置上升和下降的方式使用活塞和套管式构件。

表面上的Addibot的操作

在一些示例中，Addibot可在表面上操作，其中Addibot作用在表面下方的材料上。参考图12A，Addibot1210可被表示为本文所描述的各种类型。其可在表面1220上操作。表面1220可对各种光谱区域中的光透明。可通过Addibot1210的部件部分1250发射定向光能1240。定向光能可撞击液体或粉末形式材料的材料表面1260。光能可在表面上引起化学或物理反应，并使其在预设计条件中凝固。该种增材过程可与立体平版印刷处理的本文描述一致。可存在其他类型的可在表面上用Addibot处理的立体平板印刷处理。

在图12A中，可通过支撑构件1270支撑表面1220。液体或粉末形式材料可位于容器1275中。在液体形式材料的情况下，工作对象1230可被支撑在工作台1235上，当处理每层时，工作台1235向下平移到液体中。在粉末形式中，可同样地在垂直方向中传送工作台1235，然后，附加粉末可被添加并在工作对象上成型为薄层。

可存在作用于表面上的许多Addibot，并且待制造的对象可因此为相当大的。参考图12B，可通过Addibot1210、第二Addibot1211、第三Addibot1213、第四Addibot1214和第五Addibot1215表示多个Addibot。这些Addibot可由表面1220支撑但作用于表面1220下方的材料上，如先前所描述。可存在许多方式，以将方向传送给多个Addibot，以协调它们在表面1220下方的材料上的组合动作。同样地，表面上可存在局部地和全局地提供对准信息的特征，以用于表面上移动的Addibot。插入物1280示出表面区域的放大，其中描绘了示例性网格1285。网格可由各种材料形成。在一些示例中，可由对光能1240透明但在其他波长下不透明的材料创建网格，其可用作用于Addibot上的对准系统的装置以检测位置。网格还可包括各种形式的识别信息，诸如条形码、字母或其他类型的编码，以识别对准特征的位置。同样地，网格图案可提供位置校准信号，而诸如激光对准或RF对准系统的其他系统可将更全局的信息提供给它们位置上的Addibot。在一些示例中，对准网格可包括电气导电材料，并且Addibot可物理地或无线地连接到网格图案以用于对准信息。

材料挤出

参考图12C，可发现示例性材料挤出装置。加热的挤出头1241可加热挤出材料1242。挤出材料的一些示例可包括ABS、PLA以及具有相对低熔化温度的其他塑料材料。供给设备1243可用于将挤出材料1242供给到加热的挤出头1241中。可通过挤出头1244挤出熔化的或半熔化的材料，从而导致可在表面上形成的狭窄熔化材料1246。

可以以从模具型形状挤出材料的新颖方式执行材料的挤出，其中两个面用于包含限定形状的熔化材料。可存在可被形成的许多类型的形状。参考图12D，示出了基于平行板的挤出设备的基本示例。在一些示例中，所述板可被涂覆有阻止表面上的挤出材料的粘合的材料。作为非限制性示例，涂层的示例可包括无粘性聚四氟乙烯基材料以及无粘性陶瓷材料。在一些示例中，可通过送料器1252将导线形式的挤出材料1253供给到模塑设备中。送料器1252的区域可为温度控制的，并且在升高的温度下用于熔化或部分熔化挤出材料1253。在一些示例中，可通过具有涂覆材料的板1255形成矩形挤出区域1254。可通过加热装置1251加热板1255。加热装置1251可为电阻加热器、线圈加热器或能够在挤出材料1253的挤出期间加热区域的其他装置。1251处的区域可被保持在与1252不同的温度下，以允许通过矩形挤出区域1254将熔化材料强加到表面上。所产生的挤出材料可形成可大于矩形挤出区域1254的表面粘结区域1257，其中从所述矩形挤出区域1254挤出材料。当离开表面时，挤出材料1256可呈现由矩形挤出区域1254限定的形状。

可存在用于在图12D中示出的装置中挤出材料的许多方式。在一些示例中，挤出材料1253的供给可实施所述挤出。在其他示例中，活塞可将熔化材料强加到挤出装置中。在进一步的示例中，增压流体或气体可用于促使熔化材料离开其被熔化的区域并成为模塑形式。在一些示例中，可由涂覆板(诸如在图12D中的说明性装置中)形成复杂模塑形式。在一些示例中，可完成模塑形式的多个版本，其中所述板具有相对于彼此移动的能力。在一些示例中，导线形式材料将被引入熔化区域中，在熔化区域中足够时间之后，控制信号可使增压气体推动熔化材料成为所述形式。所述形式或模塑形式可将熔化材料包含为一定形状，并且其后，由于模塑形式可被维持在较低温度下，因此材料可以以模塑形式的形状缓慢地凝固。在一些示例中，模塑板中的一个或多个可移动远离另一个，从而在适当位置中释放固化材料。模具或形式可然后从表面向上移动，并在移动的过程中释放所形成的模塑材料。

参考图12E，可描绘以模塑形式通过熔化材料挤出的重复处理的结构的示例性形成。模塑形式的细节可涉及比已经描绘的特征更复杂的特征1261，诸如端板，其可被移动以允许与先前形成的结构的重叠。在图12E中，可通过诸如过程步骤1262和过程步骤1263的过程步骤之间的密封描绘三个挤出过程的结果。在过程步骤1262处，垂直侧可以以各种方式重叠和联结。在非限制性示例中，所述侧中的每个可具有通过附加处理重复的重叠特征。例如，通过边缘1265和凹进边缘1264限定的端部重叠特征1266、顶部重叠特征。特征和形状被示出为挤出装置可如何形成各种结构的非限制性示例。

用于移动自动化增材制造中的结构形成的示例性挤出部件

挤出装置可以以与已经描述的处理需求一致的各种形状被形成。参考图13A，可观察到Addibot的一部分，其中可孤立地描绘Addibot的模塑形成部分。在示例中，支撑底座1310的一部分可附接到Addibot的部分，其用于控制装置的移动。底座可具有到模塑装置的连接。图13A中已经排除了模塑装置的顶部以允许说明相对复杂的模具形式，如所示出。可在模具形式中观察到特征，诸如直线走向1311、内部圆筒1312、内部直线走向1313和内部通道1314。虽然作为示例示出了模具形式的特定设计，但可明显的是，可容易地实现设计中的许多变型；并且事实上可定义模塑设备的多个版本，其可使它们的特征形状改变。再次参考图13A中的示例性模具形式设计，可明显的是，由形式限定的挤出件的形状可创建示例性形状，其可由其他材料填充，诸如混凝土、石膏、泥浆以及与壁设计一致的其他材料。在一些示例中，可限定模仿壁中立柱的角色和形状的特征，其中可不完全地填充所述壁。通道和圆筒型特征可有用于在固化壁中创建间隙和通道，其在示例中可用于为导线、导管、管道等等规定路线。

参考图13B，可在已经通过挤出形成初始结构之后，在位置中示出具有用于增材制造的模塑零件1320的示例性Addibot。可通过Addibot主体内的各种机构提升模塑零件1320。如先前所提及，模塑零件1320可具有板，其相对于彼此可移动。在一些示例中，在熔化材料被挤出到模具中并被冷却以固化材料之后，可提升模塑零件1320，使得其完全地驻留在固化结构1321上方，所述固化结构1321可根据所描述的各种类型的方法形成。可在Addibot的支撑底座1310上支撑提升机构。

参考图13C，示例性Addibot可移动到下一个处理位置1330。通过移动，先前形成的固化结构1321现在被暴露。可通过数字模型控制Addibot从一个位置到下一个位置的移动，所述数字模型可驻留在Addibot中的控制器中。Addibot的一个方面可在于可使数字模型限定将由Addibot或一组Addibot制造的大结构。在图13C的示例中，被创建的结构可表示被构建的壁。可由挤出材料构建壁。在一些示例中，可通过材料填充单级挤出结构，以形成加强壁。在一些示例中，可通过混凝土、碎石、石膏、聚合物、流体或其他材料填充结构。Addibot的版本可用于将这些填充材料挤出到结构中。在一些示例中，可以以Addibot可架在第二层次处的该种形式形成挤出材料结构，所述第二层次在所形成的第一层次结构上。在一些示例中，可在通过强化材料填充结构之前，形成一系列层次。可存在各种支撑装备，其可以以该方式帮助壁和其他结构的处理，诸如电梯、升降机、可移动脚手架等等。

利用Addibot的高级道路构造

已经在最近部分中描述了利用Addibot内的挤出部件的结构构建的示例。挤出部件的不同版本也可用于构造高级道路。该公开中术语道路的使用旨在包含如在工业中可为标准的包括性定义，其中道路包括用于交通工具交通的车道、沿这些车道的路肩、来往车道(on-cominglanes)之间的中间带、转弯车道以及沿路肩以使道路与其周围事物分离的边沿。参考图14A，可观察到一些特征，其可由经配置支持道路构造的Addibot产生。道路1410可以以构造该类表面的各种标准方式形成。可存在界面1420，其中根据本公开的道路具有带有填充基材料的高级形成的底部。其后，Addibot可挤出各种结构特征。作为示例，一些道路设计要求道路通过膨胀接头或其他膨胀元件在热量下膨胀的可能性。在一些示例中，Addibot可沿道路表面在位置处挤出特征。特征的位置可存在于道路的模型中，其存在于Addibot中以及Addibot或Addibot组合的控制设备中。作为示例，挤出的特征可为通道，其在完成道路时，在道路基的全宽度或接近全宽度处形成。在一些示例中，通道可填充有材料。在一些示例中，填充通道的材料可为密封材料，其在热负荷以及来自道路和沿道路的最终交通的各种压力和力下可灵活地变形。在一些示例中，被填充到通道中的材料可为诸如盐的材料，其在水的作用下将溶解以暴露道路中良好控制的间隙。

Addibot可用于挤出各种类型、形状和设计的支撑网眼1421。在一些示例中，挤出图案可为交叉影线图案。根据该公开的交叉影线图案为其中图案的两个或更多特征近似相交线的图案。在其他示例中，示出了单元体(unitcell)图案、蜂巢图案或者可有用于在路基暴露到的各种压力下支撑路基的各种其他图案，其中单元体图案表示其中重复图案的部分的图案。在一些示例中，挤出材料可为熔化材料的复合物，其具有嵌入的纤维、纳米纤维、纳米管和其他材料，其可增大强度、灵活性、伸展的能力以及可理想地用于支撑可嵌入在路基中的材料的其他材料特征。在一些示例中，道路的基可由具有给定厚度的沥青组成。作为示例，考虑16英寸厚度沥青的基。在一些示例中，挤出支撑材料可为全六英寸厚度、六英寸的一部分，或者在一些示例中，道路可在每个具有另一个挤出层的多个层次中形成。在一些示例中，可通过嵌入在内的支撑材料制定挤出材料，其中熔化材料可经选择完全地或部分地混合到其所铺设的热沥青中。材料的部分熔化可使道路内的纤维、纳米管等等的加固图案不在道路基内创建显著的间隙。

可被添加到道路表面的另一个特征可为通道1422，其可用于嵌入材料，诸如道路内的导电材料。可存在嵌入式导电材料的许多使用，包括感测各种类型的、通过无线方式的通信接口以及沿道路按一定路线发送的通信。如所示出，通道1422可沿道路发送电气连接并且还可将它们发送到侧通道1423处的道路的一侧。挤出技术和设备可用于作为沉积材料的部分形成通道。通道也可包括电气导电材料与其他材料。在一些示例中，通道可包括通信装置，诸如光纤。光纤也可沿道路将信号发送到沿道路或嵌入在道路内的装置。可通过各种类型的绝缘材料填充通道，并且在一些示例中，通道的部分还可在顶部具有充当作为天线的结构。在一些其他示例中，可通过不同的材料层对通道分层，所述层中的一些可包括并隔离导线、光纤和其他该类有效元件。

参考图14B，描绘了与Addibot1430结合的高级道路1410。在一些示例中，可已经以如所描述的方式通过Addibot的使用形成了高级道路。所述道路可形成有嵌入式传感器、天线或其他装置，以用于促进Addibot1430和高级道路1410之间的通信1431。在高级道路1410内的可为通信装置1432，其可隐藏在道路内，路肩内或道路侧内或在这些位置上。在一些示例中，道路杆、标志等等上可存在通信装置。通信1431可包括无线通信并且可涉及无线电频率、红外线频率、光频率或其他形式的无线通信。在一些示例中，高级道路可形成有嵌入式纤维1435，其由导电材料或光纤形成。嵌入式纤维1435还可为所考虑的导线。可存在导线1438沿道路到电源的连接。电源可为独立源诸如太阳能板1437，或者可连接到功率传输网1439。

可通过高级道路和道路的路肩发送通信信号，如图14B中所示。在一些示例中，通信信号可被发送离开道路到达沿道路定位的无线发送器1433。在一些示例中，可从一个无线发送器1433将信号传输到另一个发送器1436。从路基中的导管到路旁发送器的传输的组合可用于传输各种类型的信号。在一些示例中，信号可与沿道路的交通移动相关。信号还可与沿道路的条件相关，如通过传感器或交通自身所检测的。在其他示例中，信号可包括与交通不相关的通信信号并且可为沿道路发送的标准通信。可将来自诸如无线发送器1433的路旁通信发送器的信号发送到诸如住宅或企业的附近结构1434。在一些示例中，传输可包括标准因特网通信传输，或者在其他示例中，信号可与沿道路的交通流量相关。自主交通工具可使用各种通信和传感器路径作为交通流量的技术支持。可在道路通信系统的支持下，将来自交通的信号从交通工具发送到交通工具。并且，可沿着到因特网连接到无线路径将来自交通的信号发送到交通流量的中央控制器，其可位于远离路面的地点，诸如邻近结构1434。因特网连接可用于从远程控制系统传输信号以及将信号传输到远程控制系统。

在与图14B相关的示例中，通信和控制系统可用于控制高级道路的修复。Addibot1430可被引导至需要各种类型修复的区域。可以以各种方式检测修复的需要，诸如例如交通工具上的传感器或图像捕捉装置、由人类检查员或道路用户等等提供的控制信号。在示例性高级道路系统的通信基础结构的另一种使用中，Addibot还可从高级道路的信息和通信系统接收位置信息。

参考图15，示出了道路1510中的示例性缺陷的说明。各种类型的裂缝1520可发生在道路表面中。可存在形成裂缝的许多原因；但在裂缝形成之后，由于水可开始渗入所述裂缝，因此其可发展并产生更严重的缺陷。可通过坑洞1530表示更严重的缺陷。同样，这里可存在形成坑洞的许多原因。然而，如果未被修复，则坑洞还将趋于随时间发展。出于说明性目的，通过坑洞内的水位示出坑洞1530。可通过使用Addibot处理这些示例性类型的缺陷及其他方面。

可通过位置信息的通信将Addibot引导至缺陷。在其他示例中，Addibot可分析路面表面以检测非限制性示例中裂缝或坑洞的存在。Addibot组可勘测路面并修复所发现的缺陷。已经结合高级道路提供了坑洞的修复的示例，可明显的是，Addibot可以以类似方式用于各种类型的一般道路上的该类特征的修复。

如已经在本公开中更早描述的示例性Addibot可用于执行修复的过程，并且参考图16A，可示出关于坑洞1600的修复。用于干燥坑洞1605缺陷的示例性步骤可通过真空过程或者干燥剂的添加开始，随后是干燥剂的移除。接下来，可将填充材料添加到坑洞。在示例中，可在添加步骤1610中添加填充物和粘合剂/密封材料的复合材料1615。

在添加步骤1620的另一个示例中，可作为示例添加一层填充物材料1625，诸如石头。添加步骤1630可在添加步骤1620中所沉积的层上添加一层粘合剂和密封材料1635。在一些示例中，添加步骤1620和添加步骤1630可被执行并然后按顺序重复许多次，直至将坑洞1600填充到适当的水平。在一些示例中，适当的填充水平可为到与周围道路齐平的坑洞1600的顶部。在其他示例中，适当的填充水平可为高于周围道路的水平。

在一些示例中，可通过填充1640之后的处理进一步处理所填充的坑洞1600。填充之后的处理可包括滚压或其他高压处理，以使填充材料固定。在其他示例中，可执行通过聚合处理的处理(诸如暴露于紫外光(UV))，以开始与适当可聚合材料的聚合反应，如果所述可聚合材料被包括在一层粘合剂和密封材料的添加步骤中的话。在一些示例中，如果填充物材料以及粘合剂和密封材料被添加热或者在它们的聚合过程中生成热，则可执行冷却处理1645。可执行冷却处理1645以冷却填充材料的至少表面层，使得可允许交通在修复的路道上运行。

如已经在本公开中更早描述的示例性Addibot可用于执行修复的过程，并且参考图16B，可示出关于裂缝1650的修复。作为非限制性示例，用于裂缝1655的清洁的示例性步骤可由通过增压空气的清洁开始。接下来，可将填充材料添加到裂缝。在示例中，可在添加步骤1660中添加密封剂1665。Addibot可定位部件以执行添加步骤1660。

在添加步骤1670的另一个示例中，部件阵列可沉积密封材料的微滴1675的多个位置。可通过Addibot内的控制器控制多个微滴的图案。当Addibot在道路上移动时，其可基于裂缝位置在适当位置处分配密封材料。在一些示例中，1660和1670处的步骤可被执行并然后按顺序重复许多次，直至将特定位置处的裂缝1650填充到适当的水平。在一些示例中，适当的填充水平可为到与周围道路齐平的裂缝1650的顶部。在其他示例中，适当的填充水平可为高于周围道路的水平。

在一些示例中，可通过填充1680之后的处理进一步处理所填充的裂缝1650。填充之后的处理可包括滚压或其他高压处理，以使填充材料固定。在其他示例中，可执行通过聚合处理的处理(诸如暴露于紫外光(UV))，以开始与适当可聚合材料的聚合反应，如果所述可聚合材料被包括在密封材料的添加步骤中的话。在一些示例中，如果填充物材料以及粘合剂和密封材料被添加热或者在它们的聚合过程中生成热，则可执行冷却处理1685。可执行冷却处理1685以冷却填充材料的至少表面层，使得可允许交通在修复的路道上运行。已经结合高级道路的讨论提供了裂缝的修复的示例，可明显的是，Addibot可以以类似方式用于各种类型的一般道路上的该类特征的修复。

Addibot和高级道路的相互作用可在创建高级道路和修复所述高级道路两个方面中有用。结果高级道路也可有用于高级交通工具操作。在非限制性示例中，无人驾驶汽车可通过如本文所描述的高级道路的部件的操作接收通信、位置信息、交通工具内信息共享、引导相关信息等等。参考图17，描绘了结合交通工具1730的高级道路1710。在一些示例中，可已经以如所描述的方式通过Addibot的使用形成了高级道路。所述道路可形成有嵌入式传感器、天线或其他装置，以用于促进交通工具1730和高级道路1710之间的通信1731。在高级道路1710内的可为通信装置1732，其可隐藏在道路内，路肩内或道路侧内或在这些位置上。在一些示例中，道路杆、标志等等上可存在通信装置。通信1731可包括无线通信并且可涉及无线电频率、红外线频率、光频率或其他形式的无线通信。在一些示例中，高级道路可形成有嵌入式纤维1735，其由导电材料或光纤形成。嵌入式纤维1735还可为所考虑的导线。可存在导线1738沿道路到电源的连接。电源可为独立源诸如太阳能板1737，或者可连接到功率传输网1739。

可通过高级道路和道路的路肩发送通信信号，如图17中所示。在一些示例中，通信信号可被发送离开道路到达沿道路定位的无线发送器1733。在一些示例中，可从一个无线发送器1733将信号传输到另一个发送器1736。从路基中的导管到路旁发送器的传输的组合可用于传输各种类型的信号。在一些示例中，信号可与沿道路的交通移动相关。信号还可与沿道路的条件相关，如通过传感器或交通自身所检测的。在其他示例中，信号可包括与交通不相关的通信信号并且可为沿道路发送的标准通信。可将来自诸如无线发送器1733的路旁通信发送器的信号发送到诸如住宅或企业的附近结构1734。在一些示例中，传输可包括标准因特网通信传输，或者在其他示例中，信号可与沿道路的交通流量相关。自主交通工具可使用各种通信和传感器路径作为交通流量的技术支持。可在道路通信系统的支持下，将来自交通的信号从交通工具发送到交通工具。并且，可沿着到因特网连接到无线路径将来自交通的信号发送到交通流量的中央控制器，其可位于远离路面的地点，诸如邻近结构1734。因特网连接可用于从远程控制系统传输信号以及将信号传输到远程控制系统。在一些示例中，高级道路系统的通信基础结构可用于数据通信，其与道路自身的交通、修复或其他方面不相关，诸如用于道路附近内的住宅或商业操作的因特网连接性。

方法

可存在使用Addibot、制造Addibot或通过Addibot创建产品的许多方法。再次参考图8并且现在参考图18，显示了可通常用于Addibot的许多示例的一组示例性方法步骤。例如，在流程图中显示步骤。可灵活地使用或不使用步骤并且步骤的顺序可在Addibot的发明性技术的范围内改变。

对于这些示例，我们可考虑在参考图8时的方法，在810处，可通过用户获得特定类型的Addibot。接着，在步骤820处，用户可将控制信号传输到Addibot。传输可包括许多方式，包括无线传输、有线传输或者涉及诸如按压Addibot的开关或显示Addibot的面板的物理交互的传输。初始信号可导致由启动大致造成的多种响应，即使要求或未要求与用户的进一步交互或者之后Addibot是否将灵活地响应于其环境或编程。

在830处，在一些示例中，Addibot可执行定向步骤。该步骤可评定确定在空间坐标系统中的空间位置的一个或多个，并且还可评定空间坐标系统中的移动以及移动或潜在移动的方向。

在步骤840处，在一些示例中，Addibot可执行表面区域上的计量过程。在其他示例中，在步骤840处，Addibot外部的设备可执行表面区域上的计量过程并且可将信息传送到Addibot，其与计量相关或者与某种形式的计量数据850的处理相关。在一些示例中，这些计量步骤可涉及以关于识别道路表面中的裂缝和洞或坑洞的该种方式测量表面拓扑结构。

此外在850处，在一些示例中，Addibot可通过处理器的方式处理计量结果。在一些示例中，处理器可识别裂缝或其他缺陷的存在、确定待填充的该种特征的需要或以其他方式具有在其上执行的动作，并且然后为所检测的特征建立位置信息。

在步骤860处，在一些示例中，Addibot将使用其已经以各种方式接收的关于表面的信息以及由该信息产生的任何所需模型，并基于数字模型将控制信号提供给增材制造系统。当部件位于所需位置上方时，控制信号可使部件在规定时间将材料释放到表面上。

在步骤870处，在一些示例中，Addibot将在表面上沉积材料的第一层。在一些示例中，材料的第一层将由粘合剂或密封物组成。在一些其他示例中，材料的第一层可由聚合体后小的固体以及粘合剂或密封剂的混合物组成。在进一步的示例中，可通过暴露于能量源(诸如UV光暴露)进一步处理粘合剂或密封剂，以开始材料中的聚合反应。

在步骤835处，可存在出现在一些示例中的回路过程，并且在一些情况下可使Addibot返回到步骤830并继续处理。在可选示例中，在一些示例中，如步骤845处所示，回路过程可发生，其可使Addibot返回到步骤840并继续处理。

在步骤880处，可发生Addibot从第一位置移动到第二位置的步骤。在一些示例中，尽管增材制造系统的部分可将打印头或其他增材元件中的一些或全部移动到相同第二位置，而不移动Addibot，该移动的特征在于随着Addibot的部分的移动，作为整体的增材制造系统从第一位置移动到第二位置。

在步骤890处，Addibot可在第二位置处沉积材料的第二层。第二沉积的性质可包括不同材料或相同材料。第二沉积的性质可包括诸如厚度的不同物理特征，或与第一沉积相同的特征。第二沉积可与第一沉积连续但位于第二位置处并且通过处于第二位置处的固有性质被视为第二沉积。

参考图18，可通过用户获得1810特定类型的Addibot。接着，在步骤1820处，用户可将控制信号传输到Addibot。传输可包括许多方式，包括无线传输、有线传输或者涉及诸如按压Addibot的开关或显示Addibot的面板的物理交互的传输。即使要求或未要求与用户的进一步交互或者之后Addibot是否将灵活地响应于其环境或编程，初始信号可导致由启动大致造成的多种响应。

在1830处，在一些示例中，Addibot可执行定向步骤。该步骤可评定确定在空间坐标系统中的空间位置的一个或多个，并且还可评定空间坐标系统中的移动以及移动或潜在移动的方向。

在步骤1840处，在一些示例中，Addibot可执行表面区域上的计量过程。在其他示例中，在1840处，Addibot外部的设备可执行表面区域上的计量过程并且可将信息传送到Addibot，其与计量相关或者与某种形式的计量数据1850的处理相关。在一些示例中，这些计量步骤可涉及以该种方式测量表面拓扑结构，即当成形模具被放置为与表面相互作用时，允许所述成形模具的水平的调整。

此外在1850处，在一些示例中，Addibot可通过处理器的方式处理计量结果。在一些示例中，处理器可识别表面的水平。在其他示例中，处理器可识别裂缝或其他缺陷的存在、确定待填充的该种特征的需要或以其他方式具有在其上执行的动作，并且然后为所检测的特征建立位置信息。在一些示例中，缺陷的检测可使Addibot发送信号并等待用户与Addibot交互，以用于附加控制。

在步骤1860处，在一些示例中，Addibot将使用其已经以各种方式接收的关于表面的信息以及由该信息产生的任何所需模型，并基于数字模型将控制信号提供给增材制造系统。控制信号可使Addibot调整Addibot内部件的水平；或者Addibot框架自身的水平。

在步骤1870处，在一些示例中，Addibot可通过将材料挤出到成形模具中创建第一结构。在一些示例中，材料的第一层将由热塑性塑料或其他挤出材料组成。在一些示例中，Addibot可通过诸如水泥的壁形成材料填充结果形成结构的一部分。在其他示例中，Addibot可用信号表示第一结构形成的完成，并且另一个装置或另一个Addibot可将壁形成材料添加到因此形成的结构。

在步骤1835处，可存在出现在一些示例中的回路过程，并且在一些情况下可使Addibot返回到步骤1830并继续处理。在可选示例中，在一些示例中，如步骤1845处所示，回路过程可发生，其可使Addibot返回到步骤1840并继续处理。

在步骤1880处，可发生其中Addibot从第一位置移动到第二位置的步骤。在一些示例中，尽管增材制造系统的部分可将打印头或其他增材元件中的一些或全部移动到相同第二位置，而不移动Addibot，该移动的特征在于随着Addibot的部分的移动，作为整体的增材制造系统从第一位置移动到第二位置。可存在于Addibot中的成形模具件可在使Addibot准备好以用于移动的过程中向上和向下垂直移动，并然后准备Addibot以用于下一个处理步骤。

在步骤1890处，Addibot可通过在第二位置处将材料挤出到成形模具中来创建第二结构。所形成的第二结构的性质可包括不同材料或相同材料。所形成的第二结构的性质可包括诸如厚度的不同物理特征，或与第一沉积相同的特征。所形成的第二结构可与所形成的第一结构连续但位于第二位置处并且通过处于第二位置处的固有性质被视为第二结构。

结论

已经描述了本公开的许多示例。虽然该说明书包含许多具体实施细节，但它们不应被解释为对任何发明或可要求保护的那些的范围的限制，而是相反被解释为特定于本公开的特定示例的特征描述。

还可在单个实施例中组合地实施在单独的示例背景下在该说明书中描述的某些特征。相反，还可单独地或以任何合适的子组合在多个示例中组合地实施在单个实施例背景下描述的各种特征。此外，尽管特征可在上面被描述成在某些组合中起作用并且甚至最初就是这样要求保护的，但在一些情况下可将所保护的组合中的一个或多个特征从该组合中去除，并且所要求保护的组合可涉及子组合或子组合的变型。

类似地，虽然以特定顺序在附图中描绘了操作，但这不应被理解为要求以所示出的特定顺序或以次序执行该类操作，或者执行所有示出的操作以实现所需的结果。在某些情况下，多任务和平行处理可为有利的。

此外，以上所描述示例中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有示例中要求该种分离，并且应被理解为可通常将所描述的部件和系统在单个产品中整合在一起或者包装到多个产品中。

因此，已经描述了主题的特定示例。其他示例在随附权利要求的范围内。在一些情况下，权利要求中提及的行为可以以不同顺序执行并仍实现所需结果。另外，随附附图中描绘的过程不必要求所示出的特定顺序或次序，以实现所需结果。在某些实施中，多任务和平行处理可为有利的。然而，将理解的是，可在不脱离所要求保护的发明的精神和范围内作出各种修改。虽然已经结合具体示例描述了本公开，但明显的是，根据前述描述，许多替代、修改和变型将对本领域技术人员明显。因此，该描述旨在包括如落入其精神和范围内的所有该类替代、修改和变型。还可在单个实施例中组合地实施在单独的实施例背景下在该说明书中描述的某些特征。相反，还可单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中组合地实施在单个实施例背景下描述的各种特征。此外，尽管特征可在上面被描述成在某些组合中起作用并且甚至最初就是这样要求保护的，但在一些情况下可将所保护的组合中的一个或多个特征从该组合中去除，并且所要求保护的组合可涉及子组合或子组合的变型。

类似地，虽然以特定顺序在附图中描绘了操作，但这不应被理解为要求以所示出的特定顺序或以顺序次序执行该类操作，或者执行所有示出的操作以实现所需的结果。在某些情况下，多任务和平行处理可为有利的。

此外，以上所描述实施例中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有实施例中要求该种分离。Addibot的示例可包括所有系统部件或部件的子集，并且可多个一起作用以执行各种功能。因此，虽然已经描述了主题的特定实施例，但其他实施例也在随附权利要求的范围内。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种移动增材制造设备，包括：

控制器，其能够执行算法并提供控制信号；

增材制造系统，其用于根据由所述控制器处理的第一数字模型在整个表面上的规定位置中沉积材料或材料的组合；

驱动系统，其可操作以沿所述表面输送所述增材制造系统；

视觉系统，其能够测量所述表面的拓扑结构；其中，所测量的拓扑结构用于识别缺陷；

导航系统，其用于确定所述增材制造系统的位置并引导所述驱动系统；以及

电力系统，其能够提供功率以操作至少所述驱动系统、导航系统、控制系统和增材制造系统。

2.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述增材制造系统包括三维打印头。

3.根据权利要求2所述的设备，其中：

所述增材制造系统包括大量喷嘴，所述喷嘴响应于被提供给所述喷嘴的电子控制信号而单独地喷射微滴。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述微滴包括水、水溶液、烃基溶剂或者包括水或烃基溶剂的乳浊液中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的设备，附加地包括：

通过使用所述视觉系统的测量而形成的第二数字模型，其中所述第二数字模型为所述表面在邻近所述移动增材制造设备的区域中的拓扑结构和该区域中的缺陷的第二数字模型；以及

材料储存系统，其能够储存将被供应到所述增材制造系统的至少第一材料，其中，所述材料储存系统通过控制温度和压力中的一个或多个来维持储存条件；

表面准备系统，其能够在所述增材制造系统的前面从所述表面除去片状表面材料、灰尘、尘土和碎片中的一个或多个；以及

通信系统，其能够向所述移动增材制造设备的外部传输信号并接收源自所述移动增材制造设备的外部的信号，其中，所传输的信号包括无线电频率发射、红外发射、光学发射或基于声音的发射中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少第一材料被挤出成形为模塑形式以形成所述沉积。

7.根据权利要求6所述的设备，附加地包括：

通过使用所述视觉系统的测量而形成的第二数字模型，其中所述第二数字模型为所述表面在邻近所述移动增材制造设备的区域中的拓扑结构和该区域中的缺陷的第二数字模型；

材料储存系统，其能够储存将被供应到所述增材制造系统的至少第一材料，其中，所述材料储存系统通过控制温度和压力中的一个或多个来维持储存条件；

表面准备系统，其能够在所述增材制造系统的前面从所述表面除去片状表面材料、灰尘、尘土和碎片中的一个或多个；以及

通信系统，其能够向所述移动增材制造设备的外部传输信号并接收源自所述移动增材制造设备的外部的信号，其中，所传输的信号包括无线电频率发射、红外发射、光学发射或基于声音的发射中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的设备，其中：

所述模塑形式被成形为壁的一部分，并且所述模塑形式包括内部封闭形状。

9.根据权利要求7所述的设备，其中：

所述模塑形式被成形为交叉线图案。

10.一种用于处理表面的方法，包括：

将控制信号传输到设备，其中，所述设备包括：

控制器，其能够执行算法并提供控制信号；

增材制造系统，其用于根据由所述控制器处理的第一数字模型在所述表面上的规定位置中沉积材料或材料的组合；

视觉系统，其能够测量所述表面的拓扑结构；其中，所测量的拓扑结构用于识别缺陷；

驱动系统，其可操作以沿所述表面输送所述增材制造系统；

导航系统，其用于确定所述增材制造系统的位置并引导所述驱动系统；以及

电力系统，其能够提供功率以操作至少所述驱动系统、导航系统、控制系统和增材制造系统；

使用所述设备在所述表面上沉积所述材料或材料的组合的第一层；

将所述设备移动到不同位置；以及

在所述表面的所述不同位置上沉积所述材料或材料的组合的第二层。

11.根据权利要求10所述的方法，附加地包括：

执行计量过程以测量所述表面的区域的拓扑结构。

12.根据权利要求11所述的方法，附加地包括：

通过算法处理器处理所述计量过程的结果；以及

基于所述算法处理控制所述增材制造系统。

13.一种用于形成并修复道路的方法，包括：

将控制信号传输到设备，其中，所述设备为移动增材制造设备，包括：

控制器，其能够执行算法并提供控制信号；

增材制造系统，其用于根据由所述控制器处理的第一数字模型在所述道路的整个表面上的规定位置中沉积材料或材料的组合；

视觉系统，其能够测量所述表面的拓扑结构；其中，所测量的拓扑结构用于识别缺陷；

驱动系统，其可操作以沿所述表面输送所述增材制造系统；

导航系统，其用于确定所述增材制造系统的位置并引导所述驱动系统，以及

电力系统，其能够提供功率以操作至少所述驱动系统、导航系统、控制系统和增材制造系统；

在所述表面上形成第一材料的第一沉积；

将所述设备移动到不同位置；以及

在所述不同位置上形成第二材料的第二沉积。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一材料被挤出成形为模塑形式以形成所述第一沉积。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一材料与所述第二材料相同。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，通道在所述沉积内被形成。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，导线或光纤位于所述通道内。

18.根据权利要求17所述的方法，附加地包括：

在所述表面和所述第一沉积上增加道路基；以及

通过所述导线或光纤输送因特网连接的信号。

Claims (18)

1.一种移动增材制造设备，包括：

控制器，其能够执行算法并提供控制信号；

增材制造系统，其用于根据由所述控制器处理的第一数字模型在整个表面上的规定位置中沉积材料或材料的组合；

驱动系统，其可操作以沿所述表面输送所述增材制造系统；

导航系统，其用于确定所述增材制造系统的位置并引导所述驱动系统；以及

电力系统，其能够提供功率以操作至少所述驱动系统、导航系统、控制系统和增材制造系统。

2.根据权利要求1所述的设备，其中：

所述增材制造系统包括三维打印头。

3.根据权利要求2所述的设备，其中：

所述增材制造系统包括大量喷嘴，所述喷嘴响应于被提供给所述喷嘴的电子控制信号而单独地喷射微滴。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述微滴包括水、水溶液、烃基溶剂或者包括水或烃基溶剂的乳浊液中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的设备，附加地包括：

视觉系统，其用于创建所述表面在邻近所述移动增材制造设备的区域中的拓扑结构的第二数字模型；以及

材料储存系统，其能够储存将被供应到所述增材制造系统的至少第一材料，其中，所述材料储存系统通过控制温度和压力中的一个或多个来维持储存条件；

表面准备系统，其能够在所述增材制造系统的前面从所述表面除去片状表面材料、灰尘、尘土和碎片中的一个或多个；以及

通信系统，其能够向所述移动增材制造设备的外部传输信号并接收源自所述移动增材制造设备的外部的信号，其中，所传输的信号包括无线电频率发射、红外发射、光学发射或基于声音的发射中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述至少第一材料被挤出成形为模塑形式以形成所述沉积。

7.根据权利要求6所述的设备，附加地包括：

视觉系统，其用于创建所述表面在邻近所述移动增材制造设备的区域中的拓扑结构的第二数字模型；以及

材料储存系统，其能够储存将被供应到所述增材制造系统的至少第一材料，其中，所述材料储存系统通过控制温度和压力中的一个或多个来维持储存条件；

表面准备系统，其能够在所述增材制造系统的前面从所述表面除去片状表面材料、灰尘、尘土和碎片中的一个或多个；以及

通信系统，其能够向所述移动增材制造设备的外部传输信号并接收源自所述移动增材制造设备的外部的信号，其中，所传输的信号包括无线电频率发射、红外发射、光学发射或基于声音的发射中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的设备，其中：

所述模塑形式被成形为壁的一部分，并且所述模塑形式包括内部封闭形状。

9.根据权利要求7所述的设备，其中：

所述模塑形式被成形为交叉线图案。

10.一种用于处理表面的方法，包括：

将控制信号传输到设备，其中，所述设备包括：

控制器，其能够执行算法并提供控制信号；

增材制造系统，其用于根据由所述控制器处理的第一数字模型在所述表面上的规定位置中沉积材料或材料的组合；

驱动系统，其可操作以沿所述表面输送所述增材制造系统；

导航系统，其用于确定所述增材制造系统的位置并引导所述驱动系统；以及

电力系统，其能够提供功率以操作至少所述驱动系统、导航系统、控制系统和增材制造系统；

使用所述设备在所述表面上沉积所述材料或材料的组合的第一层；

将所述设备移动到不同位置；以及

在所述表面的所述不同位置上沉积所述材料或材料的组合的第二层。

11.根据权利要求10所述的方法，附加地包括：

执行计量过程以测量所述表面的区域的拓扑结构。

12.根据权利要求11所述的方法，附加地包括：

通过算法处理器处理所述计量过程的结果；以及

基于所述算法处理控制所述增材制造系统。

13.一种用于形成并修复道路的方法，包括：

将控制信号传输到设备，其中，所述设备为移动增材制造设备，包括：

控制器，其能够执行算法并提供控制信号；

增材制造系统，其用于根据由所述控制器处理的第一数字模型在所述道路的整个表面上的规定位置中沉积材料或材料的组合；

驱动系统，其可操作以沿所述表面输送所述增材制造系统；

导航系统，其用于确定所述增材制造系统的位置并引导所述驱动系统，以及

电力系统，其能够提供功率以操作至少所述驱动系统、导航系统、控制系统和增材制造系统；

在所述表面上形成第一材料的第一沉积；

将所述设备移动到不同位置；以及

在所述不同位置上形成第二材料的第二沉积。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一材料被挤出成形为模塑形式以形成所述第一沉积。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一材料与所述第二材料相同。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，通道在所述沉积内被形成。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，导线或光纤位于所述通道内。

18.根据权利要求17所述的方法，附加地包括：

在所述表面和所述第一沉积上增加道路基；以及

通过所述导线或光纤输送因特网连接的信号。