CN117621456A - 高度补偿方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

高度补偿方法、装置、计算机设备和存储介质 Download PDF

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CN117621456A CN202210968330.4A CN202210968330A CN117621456A CN 117621456 A CN117621456 A CN 117621456A CN 202210968330 A CN202210968330 A CN 202210968330A CN 117621456 A CN117621456 A CN 117621456A
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Abstract

本申请涉及一种高度补偿方法、装置、计算机设备和存储介质。上述方法包括：当控制喷头沿着打印平台喷涂首层打印材料并进行移动采样时，获取采样结果；对第一压力测量值和第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值；获取压力值与高度补偿值之间的补偿模型，并根据补偿模型，确定压力真实值对应的目标高度补偿值；根据目标高度补偿值，对当前采样时刻采集到的喷头与打印平台之间的初始高度值进行补偿。采用本方法能够提高打印平台的高度补偿的准确性。

Description

高度补偿方法、装置、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种高度补偿方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
3D打印是一种快速成型技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造三维实体的技术。其中，如何确保打印材料在打印平台上的水平性是现阶段研究的重点。
目前，在对打印平台上的测量点进行测量时，需要预先确定测量点相邻区域内的多个相邻点，并通过相邻点的坐标数据构建拟合平面，进而根据拟合平面计算出测量点对应的高度补偿值。然而，由于喷涂打印材料是一种实时的、动态的过程，若打印平台发生了微小震动却依然通过相邻点的坐标数据来确定高度补偿值，便会造成高度补偿值的计算错误。因此，如何在喷涂打印材料的过程中进行高度的实时补偿，确保高度补偿的准确性是本公开需要解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提升高度补偿准确性的高度补偿方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质。
第一方面，本申请提供了一种高度补偿方法。所述方法包括：
当控制喷头沿着打印平台喷涂首层打印材料并进行移动采样时，获取采样结果；所述采样结果包括当前采样时刻采集到的喷头与首层打印材料之间的第一压力测量值、打印平台与首层打印材料之间的第二压力测量值以及喷头与打印平台之间的初始高度值；
对所述第一压力测量值和所述第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值；
获取压力值与高度补偿值之间的补偿模型，并根据所述补偿模型，确定所述压力真实值对应的目标高度补偿值；
根据所述目标高度补偿值，对当前采样时刻采集到的喷头与打印平台之间的初始高度值进行补偿。
在一个实施例中，所述第一压力测量值通过第一压力传感器检测得到，所述第二压力测量值通过第二压力传感器检测得到；所述第一压力传感器安装在所述喷头上，所述第二压力传感器安装在所述打印平台上。
在一个实施例中，所述将所述第一压力测量值和所述第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值，包括：通过卡尔曼滤波算法，将所述第一压力测量值和所述第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值。
在一个实施例中，根据所述补偿模型，确定所述压力真实值对应的目标高度补偿值，包括：确定上一采样时刻的历史压力真实值；确定所述压力真实值和预设压力阈值之间的第一差异值，并确定所述历史压力真实值和所述预设压力阈值之间的第二差异值；根据所述第一差异值、所述第二差异值和所述补偿模型，确定所述压力真实值对应的目标高度补偿值。
在一个实施例中，所述补偿模型包括比例子模型、积分子模型和微分子模型；所述根据所述第一差异值、所述第二差异值和所述补偿模型，确定所述压力真实值对应的目标高度补偿值，包括：将所述第一差异值代入所述比例子模型中，得到第一高度补偿值；根据所述第一差异值和所述积分子模型，得到第二高度补偿值；将所述第一差异值和所述第二差异值代入所述微分子模型中，得到第三高度补偿值；将所述第一高度补偿值、所述第二高度补偿值和所述第三高度补偿值进行叠加，得到目标高度补偿值。
在一个实施例中，将所述第一高度补偿值、所述第二高度补偿值和所述第三高度补偿值进行叠加，得到目标高度补偿值，包括：将所述第一高度补偿值、所述第二高度补偿值和所述第三高度补偿值进行叠加，得到候选高度补偿值；当预设补偿阈值与所述候选高度补偿值之间满足预设条件时，将所述候选高度补偿值作为目标高度补偿值；当所述预设补偿阈值与所述候选高度补偿值之间不满足预设条件时，将所述预设补偿阈值作为所述目标高度补偿值。
在一个实施例中，上述方法还包括：当控制喷头沿着打印平台喷涂非首层打印材料并进行移动采样时，获取打印平台中的多个测量点，并确定待补偿测量点；确定所述打印平台中位于所述待补偿测量点邻近位置处的多个邻近区域；各邻近区域中包括至少两个相邻测量点；所述相邻测量点为所述多个测量点中与所述待补偿测量点相邻的测量点；将各邻近区域中的至少两个相邻测量点投影至预设第一投影平面，得到至少两个第一投影点的坐标数据，并对所述至少两个第一投影点的坐标数据进行线性拟合处理，得到各邻近区域各自对应的第一拟合线；根据各邻近区域各自对应的所述第一拟合线、各邻近区域中的至少两个相邻测量点的坐标数据和所述待补偿测量点的坐标数据，分别确定各补偿基准点的坐标数据；将各所述补偿基准点投影至预设第二投影平面，得到各第二投影点的坐标数据，并根据各所述第二投影点的坐标数据，对所述待补偿测量点的坐标数据进行高度补偿。
第二方面，本申请还提供了一种高度补偿装置。所述装置包括：
移动采样模块，用于当控制喷头沿着打印平台喷涂首层打印材料并进行移动采样时，获取采样结果；所述采样结果包括当前采样时刻采集到的喷头与首层打印材料之间的第一压力测量值、打印平台与首层打印材料之间的第二压力测量值以及喷头与打印平台之间的初始高度值；
数据融合模块，用于对所述第一压力测量值和所述第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值；
补偿值确定模块，用于获取压力值与高度补偿值之间的补偿模型，并根据所述补偿模型确定所述压力真实值对应的目标高度补偿值；根据所述目标高度补偿值，对当前采样时刻采集到的喷头与打印平台之间的初始高度值进行补偿。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取打印平台中的多个测量点，并确定待补偿测量点；
确定所述打印平台中位于所述待补偿测量点邻近位置处的多个邻近区域；各当控制喷头沿着打印平台喷涂首层打印材料并进行移动采样时，获取采样结果；所述采样结果包括当前采样时刻采集到的喷头与首层打印材料之间的第一压力测量值、打印平台与首层打印材料之间的第二压力测量值以及喷头与打印平台之间的初始高度值；
对所述第一压力测量值和所述第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值；
获取压力值与高度补偿值之间的补偿模型，并根据所述补偿模型，确定所述压力真实值对应的目标高度补偿值；
根据所述目标高度补偿值，对当前采样时刻采集到的喷头与打印平台之间的初始高度值进行补偿。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
当控制喷头沿着打印平台喷涂首层打印材料并进行移动采样时，获取采样结果；所述采样结果包括当前采样时刻采集到的喷头与首层打印材料之间的第一压力测量值、打印平台与首层打印材料之间的第二压力测量值以及喷头与打印平台之间的初始高度值；
对所述第一压力测量值和所述第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值；
获取压力值与高度补偿值之间的补偿模型，并根据所述补偿模型，确定所述压力真实值对应的目标高度补偿值；
根据所述目标高度补偿值，对当前采样时刻采集到的喷头与打印平台之间的初始高度值进行补偿。
上述高度补偿方法、装置、计算机设备和存储介质，当控制喷头沿着打印平台喷涂首层打印材料并进行移动采样时，获取采样结果；采样结果包括当前采样时刻采集到的喷头与首层打印材料之间的第一压力测量值、打印平台与首层打印材料之间的第二压力测量值以及喷头与打印平台之间的初始高度值；对第一压力测量值和第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值；获取压力值与高度补偿值之间的补偿模型，并根据补偿模型，确定压力真实值对应的目标高度补偿值；根据目标高度补偿值，对当前采样时刻采集到的喷头与打印平台之间的初始高度值进行补偿。由于本申请是在喷头移动采样的过程中实时确定当前采样时刻的压力真实值，进而通过补偿模型，确定出当前采样时刻的压力真实值对应的目标高度补偿值，因此，相比于传统的需要预先确定多个相邻点的坐标数据的方式，本申请在喷头进行移动采样之前不用再进行打印平台的调节操作，便可在喷涂打印材料的过程中实时地、准确地确定出不同采样位置的高度补偿值，进而避免了因系统误差造成喷头在打印平台上的移动并非绝对平行、或打印平台存在不平整时，喷涂的打印材料的厚度不相等的问题。
附图说明
图1为一个实施例中高度补偿方法的应用环境图；
图2为一个实施例中高度补偿方法的流程示意图；
图3为一个实施例中打印平台的结构示意图；
图4为另一个实施例中高度补偿方法的流程示意图；
图5为一个实施例中打印平台的测量点分布示意图；
图6为一个实施例中邻近区域的分布示意图；
图7为一个实施例中高度补偿装置的结构框图；
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的高度补偿方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102通过网络与服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上，也可以放在云上或其他网络服务器上。终端102用于当控制喷头沿着打印平台喷涂首层打印材料并进行移动采样时，生成采样结果，并将采样结果发送至服务器104，服务器104用于对采样结果中的第一压力测量值和第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值；服务器104还用于获取压力值与高度补偿值之间的补偿模型，并根据补偿模型，确定压力真实值对应的目标高度补偿值；根据目标高度补偿值，对当前采样时刻采集到的喷头与打印平台之间的初始高度值进行补偿。其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、3D打印机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备和便携式可穿戴设备。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种高度补偿方法，以该方法应用于计算机设备为例进行说明，该计算机设备可为图1中的终端或服务器，包括以下步骤：
步骤202，当控制喷头沿着打印平台喷涂首层打印材料并进行移动采样时，获取采样结果。
其中，采样结果包括当前采样时刻采集到的喷头与首层打印材料之间的第一压力测量值、打印平台与首层打印材料之间的第二压力测量值以及喷头与打印平台之间的初始高度值。首层打印材料为与打印平台直接接触的打印材料。
其中，打印平台是三维打印机中一种用于承载三维实体的平台，当打印头接触到打印平台的平面时，便可按照预设的频率进行移动采样，并在移动时喷涂打印材料；打印头可为一种包括了喷头、压力传感器的装置，示例性如图3所示，图3为打印平台的结构示意图。
具体地，当用户需要进行3D打印任务时，先控制喷头接触到打印平台上的一个测量点，然后抬升一定高度后，再触发3D打印机的打印头按照预设测量频率，在打印平台上进行平行移动并喷涂打印材料，也即当测量频率为f时，喷头进行移动采样的采样时间间隔为T＝1/f，因此，可得到不同采样时刻对应的采样结果。其中，根据喷头沿着打印平台移动的距离，可以知道喷头所在的X坐标、Y坐标，进而从打印文件中确定出喷头与打印平台之间的初始高度值，打印头上的压力传感器可检测喷头与首层打印材料之间的第一压力测量值。若将当前采样时刻视作t时刻，则第一压力测量值为p1(t)，第二压力测量值为p2(t)，初始高度值为Z(t)。
在一个实施例中，第一压力测量值通过第一压力传感器检测得到，第二压力测量值通过第二压力传感器检测得到；第一压力传感器安装在喷头上，第二压力传感器安装在打印平台上。
在一个实施例中，由于喷头喷涂首层打印材料时，喷头与首层打印材料成一种挤压状态，且在喷头移动过程中会拉扯耗材卷中的材料，因此，第一压力测量值包括喷头受到首层打印材料带来的第一挤压力、以及喷头受到的材料的拉力。第二压力测量值包括打印平台受到首层打印材料带来的第二挤压力、以及首层打印材料的重力。其中，拉力和重力均可视作一种干扰信号，第一挤压力和第二挤压力则视作一种有效信号。
在一个实施例中，计算机设备可确定出喷头移动时最小的采样时间间隔Tmin，Tmin可根据打印平台尺寸、打印平台的最大倾角、喷头在Z方向上的打印速度等确定。
步骤204，对第一压力测量值和第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值。
其中，进行数据融合处理的方法可采用贝叶斯准则、卡尔曼滤波算法、D-S证据理论、模糊集合理论、人工神经网络、机器学习中的至少一种。
在一个实施例中，由于刚控制喷头沿着打印平台进行移动采样时，可能出现随机误差等情况，可将对采样结果中初次采样到的部分数据进行去除，从而确保通过数据融合处理得到的压力真实值的准确性。
步骤206，获取压力值与高度补偿值之间的补偿模型，并根据补偿模型，确定压力真实值对应的目标高度补偿值。
其中，补偿模型可为一种闭环控制模型，也即一种根据控制对象的输出反馈来进行校正的控制方式，当测量出实际量与计划量发生偏差时，按照标准量来进行自适应调节。例如比例-积分-微分模型(Proportion Integral Differential，PID模型)。
具体地，计算机设备可从模型库中获取预先设置好的补偿模型和预设压力阈值，设置好的补偿模型表征已完成多个模型参数的设置，因此，计算机设备可以根据压力真实值和预设压力阈值，确定出目标高度补偿值，也即将压力真实值和预设压力阈值代入至补偿模型中，得到目标高度补偿值。
在一个实施例中，计算机设备预先确定控制喷头喷涂首层打印材料时所形成的材料高度L，参考图3所示，并根据不同的材料高度，预先设置与材料高度相对应的预设压力阈值。
在一个实施例中，根据补偿模型，确定压力真实值对应的目标高度补偿值，包括：确定上一采样时刻的历史压力真实值；确定压力真实值和预设压力阈值之间的第一差异值，并确定历史压力真实值和预设压力阈值之间的第二差异值；根据第一差异值、第二差异值和补偿模型，确定压力真实值对应的目标高度补偿值。
其中，预设压力阈值表征打印材料的高度为L时，理想情况下喷头受到与首层打印材料带来的期望压力值。
具体地，由于喷头移动采样时进行的是一种动态闭环控制的过程，因此，计算机设备可确定上一采样时刻的历史压力真实值，历史压力真实值通过上一采样时刻的第一压力测量值和上一采样时刻的第二压力测量值进行数据融合处理后得到。计算机设备分别确定压力真实值和预设压力阈值之间的第一差异值、历史压力真实值和预设压力阈值之间的第二差异值，例如，压力真实值为p(t)、历史压力真实值为p(t-1)、预设压力阈值为P，则第一差异值为e(t)＝p(t)-P，第二差异值为e(t-1)＝p(t-1)-P。计算机设备将第一差异值、第二差异值代入至补偿模型，确定压力真实值对应的目标高度补偿值，例如目标高度补偿值为z(t)。
步骤208，根据目标高度补偿值，对当前采样时刻采集到的喷头与打印平台之间的初始高度值进行补偿。
具体地，参考图3所示，O点为用户预先设置的零点，零点处的Z＝0，喷头与打印平台之间的初始高度值则为打印文件中设定的喷头移动到的位置相对于零点的垂直高度。当打印平台完全平整等理想情况下，喷头在对首层打印材料进行移动采样时，每个采样时刻所对应的位置相对于零点的垂直高度均应该相同，也即初始高度值应该相同，为图中的Z(t)。但因为打印平台不平整等情况，Z(t)会随着不同采样时刻所对应的压力真实值发生变化，也即需要通过压力真实值对应的目标高度补偿值，对相应采样时刻对应的初始高度值进行补偿，例如，打印平台上发生微小凸起，则需要确定初始高度值与对应的目标高度补偿值之间的差值，也即进行Z(t)-z(t)，进而实现高度补偿。
在一个实施例中，目标高度补偿值是为了补偿当前采样时刻所处位置的初始高度值，但由于喷头一直处于移动采样过程中，目标高度补偿值会在当前采样时刻和下一采样时刻之间完成补偿。
在一个实施例中，触发喷头进行移动采样的采样时间间隔T需要大于等于最小的采样时间间隔Tmin，此时可确保目标高度补偿值在当前采样时刻和下一采样时刻之间完成补偿。
上述高度补偿方法中，当控制喷头沿着打印平台喷涂首层打印材料并进行移动采样时，获取采样结果；采样结果包括当前采样时刻采集到的喷头与首层打印材料之间的第一压力测量值、打印平台与首层打印材料之间的第二压力测量值以及喷头与打印平台之间的初始高度值；对第一压力测量值和第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值；获取压力值与高度补偿值之间的补偿模型，并根据补偿模型，确定压力真实值对应的目标高度补偿值；根据目标高度补偿值，对当前采样时刻采集到的喷头与打印平台之间的初始高度值进行补偿。由于本申请是在喷头移动采样的过程中实时确定当前采样时刻的压力真实值，进而通过补偿模型，确定出当前采样时刻的压力真实值对应的目标高度补偿值，因此，相比于传统的需要预先确定多个相邻点的坐标数据的方式，本申请在喷头进行移动采样之前不用再进行打印平台的调节操作，便可在喷涂打印材料的过程中实时地、准确地确定出不同采样位置的高度补偿值，进而避免了因系统误差造成喷头在打印平台上的移动并非绝对平行、打印平台存在不平整时，喷涂的打印材料的厚度不相等的问题。
在一个实施例中，将第一压力测量值和第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值，包括：通过卡尔曼滤波算法，将第一压力测量值和第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值。
其中，卡尔曼滤波算法是一种通过当前采样时刻的测量值和上一采样时刻的估计值，来准确得到当前采样时刻的真实值的方法。
本实施例中，通过卡尔曼滤波算法进行数据融合处理，不仅实现了将第一压力测量值和第二压力测量值加权融合，还可以完成打印材料的受力状态从上一采样时刻到当前采样时刻的递推，准确得到了当前采样时刻的真实值，因此获得了全局最优估计，确保了喷头采样时的压力真实值的准确性。
在一个实施例中，根据第一差异值、第二差异值和补偿模型，确定压力真实值对应的目标高度补偿值，包括：将第一差异值代入比例子模型中，得到第一高度补偿值；根据第一差异值和积分子模型，得到第二高度补偿值；将第一差异值和第二差异值代入微分子模型中，得到第三高度补偿值；将第一高度补偿值、第二高度补偿值和第三高度补偿值进行叠加，得到目标高度补偿值。
其中，补偿模型可为一种位置式PID模型，补偿模型包括比例子模型、积分子模型和微分子模型，比如：
其中，KP为比例子模型中的比例控制参数，KI为积分子模型中的积分控制参数，M为积分子模型中的积分深度参数，KD为微分子模型中的微分控制参数。参考上述，e(t)为第一差异值，e(t-1)为第二差异值。
具体地，计算机设备根据第一差异值和比例子模型，得到第一高度补偿值，并将第一差异值代入积分子模型中，得到第二高度补偿值。计算机设备确定第一差异值和第二差异值之间的第三差异值，并将第三差异值代入微分子模型中，得到第三高度补偿值，使得根据第一高度补偿值、第二高度补偿值和第三高度补偿值，得到目标高度补偿值。因此，本实施例通过位置式PID模型可以快速地确定出当前采集时刻目标高度补偿值，提高了数据处理的效率。
在一个实施例中，将第一高度补偿值、第二高度补偿值和第三高度补偿值进行叠加，得到目标高度补偿值，包括：将第一高度补偿值、第二高度补偿值和第三高度补偿值进行叠加，得到候选高度补偿值；当预设补偿阈值与候选高度补偿值之间满足预设条件时，将候选高度补偿值作为目标高度补偿值；当预设补偿阈值与候选高度补偿值之间不满足预设条件时，将预设补偿阈值作为目标高度补偿值。
其中，预设补偿阈值为一种最大动态补偿范围e，由于一般打印平台高低差大概3mm左右，最大在10mm左右，三维打印机的型号不同，预设补偿阈值通常也不同。
具体地，若将第一高度补偿值、第二高度补偿值和第三高度补偿值进行叠加后得到的z(t)视作候选高度补偿值，此时需要将候选高度补偿值与预设补偿阈值进行对比，也即确定预设补偿阈值与候选高度补偿值之间是否满足预设条件。若候选高度补偿值小于等于预设补偿阈值，此时可视作预设补偿阈值与候选高度补偿值之间满足预设条件，则将候选高度补偿值作为目标高度补偿值；若候选高度补偿值大于预设补偿阈值，此时可视作预设补偿阈值与候选高度补偿值之间不满足预设条件，则将预设补偿阈值作为目标高度补偿值。
本实施例中，通过确定预设补偿阈值与候选高度补偿值之间是否满足预设条件，进而在不同的情况下，能灵活地选择预设补偿阈值或候选高度补偿值作为目标高度补偿值，如此便提高了后续对高度进行补偿的准确性。
在一个实施例中，当控制喷头沿着打印平台喷涂首层打印材料并进行移动采样时，获取的采样结果还可包括喷头电机电流、喷头电机振动频率等，也可通过堵料检测器、人工智能摄像头等来确定目标高度补偿值。
在一个实施例中，如图4所示，本申请中的高度补偿方法还包括以下步骤：
步骤402，当控制喷头沿着打印平台喷涂非首层打印材料并进行移动采样时，获取打印平台中的多个测量点，并确定待补偿测量点。
其中，当控制喷头沿着打印平台喷涂非首层打印材料并进行移动采样时，打印头上的检测单元便可测量出打印平台中的每个测量点各自对应的坐标数据。非首层打印材料是在控制喷头喷涂完首层打印材料后，在首层打印材料的基础上继续叠加喷涂的打印材料。示例性如图5所示，图5为打印平台501上的测量点分布示意图，打印平台上的测量点由m行n列矩阵组成，矩阵为：
其中，测量点的坐标数据为aij＝(xij，yij，zij)(i∈[0，m-1]，j∈(0，n-1))。
具体地，当用户在首层打印材料的基础上，继续执行进行3D打印任务时，可触发3D打印机的打印头进行移动。当打印头移动到打印平台的相应位置上时，通过打印头上的检测单元便可测量到当前需要进行高度补偿的待补偿测量点，并将待补偿测量点的坐标数据传输至计算机设备中。
在一个实施例中，针对当前打印任务所对应的多个测量点中的每个测量点，均将当前测量点视作待补偿测量点，实现对待补偿测量点的高度补偿。
步骤404，确定打印平台中位于待补偿测量点邻近位置处的多个邻近区域；各邻近区域中包括至少两个相邻测量点；相邻测量点为多个测量点中与待补偿测量点相邻的测量点。
具体地，计算机设备可对待补偿测量点进行邻近区域检测，将符合预设方向上的邻近区域视作待补偿测量点对应的邻近区域，其中，预设方向上的邻近区域可根据预设第一投影平面来确定。示例性如图6所示，图6为打印平台上的邻近区域的分布示意图，待补偿测量点Q邻近位置包括区域1、区域2、区域3和区域4，当预设第一投影平面为YZ平面时，符合预设方向上的邻近区域为区域1和区域2，当预设第一投影平面为XZ平面时，符合预设方向上的邻近区域为区域3和区域4。
进一步地，计算机设备针对每个邻近区域，均确定位于与待补偿测量点邻近的当前邻近区域中的相邻测量点，其中，各邻近区域中包括至少两个相邻测量点，相邻测量点为从测量点中筛选得到，例如，确定区域1中的相邻测量点A和相邻测量点B。
在一个实施例中，计算机设备根据待补偿测量点的坐标数据，从预设的数据库中获取待补偿测量点邻近位置处的相邻测量点。
步骤406，将各邻近区域中的至少两个相邻测量点投影至预设第一投影平面，得到至少两个第一投影点的坐标数据，并对至少两个第一投影点的坐标数据进行线性拟合处理，得到各邻近区域各自对应的第一拟合线。
其中，预设第一投影平面可以是用户预先设置的投影平面，例如三维坐标系中的YZ平面。由于对每个各邻近区域中的至少两个相邻测量点的处理过程相同，为了更好地描述本申请，下述将针对任意一个邻近区域中的至少两个相邻测量点进行过程描述。
具体地，计算机设备将至少两个相邻测量点中的每个相邻测量点，均投影至预设第一投影平面，得到每个相邻测量点各自对应的第一投影点，也即将三维坐标转换成二维坐标。例如，将区域1中的相邻测量点A、相邻测量点B投影至预设YZ平面，得到第一投影点a和第一投影点b。计算机设备将各第一投影点进行线性拟合处理，得到第一相邻测量点对应的第一拟合线，也即将第一投影点a和第一投影点b进行线性拟合。其中，线性拟合方式可为最小二乘法拟合等方式，本申请在此不做限制。
步骤408，根据各邻近区域各自对应的第一拟合线、各邻近区域中的至少两个相邻测量点的坐标数据和待补偿测量点的坐标数据，分别确定各补偿基准点的坐标数据。
其中，当邻近区域有两个区域时，第一拟合线有两条，确定出各邻近区域中的补偿基准点的数量也为两个。
具体地，计算机设备确定各邻近区域中的至少两个相邻测量点的横坐标数据是否相同，当至少两个相邻测量点的横坐标数据均相同时，从数据库中获取第一基准点确定模型，并将至少两个相邻测量点的坐标数据和待补偿测量点的坐标数据带入至第一基准点确定模型中，得到补偿基准点的坐标数据。当至少两个相邻测量点的横坐标数据不相同时，从数据库中获取第二基准点确定模型，并将至少两个相邻测量点的坐标数据和待补偿测量点的坐标数据均带入至第二基准点确定模型中，得到补偿基准点的坐标数据。其中，第一基准点确定模型表征不需要将相邻测量点的坐标数据进行坐标变换；第二基准点确定模型表征需要通过相邻测量点的坐标数据构建成直角三角形。
在一个实施例中，计算机设备根据各邻近区域各自对应的第一拟合线和待补偿测量点的坐标数据，可分别确定各补偿基准点的坐标数据。
步骤410，将各补偿基准点投影至预设第二投影平面，得到各第二投影点的坐标数据，并根据各第二投影点的坐标数据，对待补偿测量点的坐标数据进行高度补偿。
其中，预设第二投影平面为与预设第一投影平面的类型并不相同的平面，例如，当预设第一投影平面为YZ平面时，预设第二投影平面为XZ平面。
具体地，计算机设备将每个补偿基准点均投影至预设第二投影平面，得到每个补偿基准点各自对应的第二投影点，也即将补偿基准点的三维坐标转换成二维坐标。例如，将补偿基准点M和补偿基准点N分别投影至预设第二投影平面，得到第二投影点m和第二投影点n。计算机设备对各第二投影点的坐标数据进行线性拟合处理，得到第二拟合线，并通过第二拟合线对待补偿测量点进行高度补偿，也即待补偿测量点的坐标数据代入至第二拟合线对应的第二直线方程中，得到待补偿测量点的高度补偿值，进而通过高度补偿值对待补偿测量点进行高度补偿。
本实施例中，针对喷头喷涂非首层打印材料时进行移动采样得到的多个待补偿测量点，由于是先通过待补偿测量点对应的相邻测量点确定出第一拟合线之后，再根据第一拟合线确定出补偿基准点，进而根据补偿基准点投影后的第二投影点，便可实现对待补偿测量点的高度补偿，因此，能够有针对性地对每个待补偿测量点进行高度补偿，提高了打印平台的高度补偿的准确性。
应该理解的是，虽然如上的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的高度补偿方法的高度补偿装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个高度补偿装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于高度补偿方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种高度补偿装置700，包括：移动采样模块702、数据融合模块704和补偿值确定模块706，其中：
移动采样模块702，用于当控制喷头沿着打印平台喷涂首层打印材料并进行移动采样时，获取采样结果；采样结果包括当前采样时刻采集到的喷头与首层打印材料之间的第一压力测量值、打印平台与首层打印材料之间的第二压力测量值以及喷头与打印平台之间的初始高度值。
数据融合模块704，用于对第一压力测量值和第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值。
补偿值确定模块706，用于获取压力值与高度补偿值之间的补偿模型，并根据补偿模型确定压力真实值对应的目标高度补偿值；根据目标高度补偿值，对当前采样时刻采集到的喷头与打印平台之间的初始高度值进行补偿。
在一个实施例中，数据融合模块704，还用于通过卡尔曼滤波算法，将第一压力测量值和第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值。
在一个实施例中，补偿值确定模块706，还用于确定上一采样时刻的历史压力真实值；确定压力真实值和预设压力阈值之间的第一差异值，并确定历史压力真实值和预设压力阈值之间的第二差异值；根据第一差异值、第二差异值和补偿模型，确定压力真实值对应的目标高度补偿值。
在一个实施例中，补偿值确定模块706，还用于将第一差异值代入比例子模型中，得到第一高度补偿值；根据第一差异值和积分子模型，得到第二高度补偿值；将第一差异值和第二差异值代入微分子模型中，得到第三高度补偿值；将第一高度补偿值、第二高度补偿值和第三高度补偿值进行叠加，得到目标高度补偿值。
在一个实施例中，补偿值确定模块706，还用于将第一高度补偿值、第二高度补偿值和第三高度补偿值进行叠加，得到候选高度补偿值；当预设补偿阈值与候选高度补偿值之间满足预设条件时，将候选高度补偿值作为目标高度补偿值；当预设补偿阈值与候选高度补偿值之间不满足预设条件时，将预设补偿阈值作为目标高度补偿值。
在一个实施例中，高度补偿装置700还包括测量点补偿模块708，用于当控制喷头沿着打印平台喷涂非首层打印材料并进行移动采样时，获取打印平台中的多个测量点，并确定待补偿测量点；确定打印平台中位于待补偿测量点邻近位置处的多个邻近区域；各邻近区域中包括至少两个相邻测量点；相邻测量点为多个测量点中与待补偿测量点相邻的测量点；将各邻近区域中的至少两个相邻测量点投影至预设第一投影平面，得到至少两个第一投影点的坐标数据，并对至少两个第一投影点的坐标数据进行线性拟合处理，得到各邻近区域各自对应的第一拟合线；根据各邻近区域各自对应的第一拟合线、各邻近区域中的至少两个相邻测量点的坐标数据和待补偿测量点的坐标数据，分别确定各补偿基准点的坐标数据；将各补偿基准点投影至预设第二投影平面，得到各第二投影点的坐标数据，并根据各第二投影点的坐标数据，对待补偿测量点的坐标数据进行高度补偿
上述高度补偿装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O)和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储高度补偿数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种打印平台的高度补偿方法。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(FerroelectricRandom Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(StaticRandom Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高度补偿方法，其特征在于，所述方法包括：
当控制喷头沿着打印平台喷涂首层打印材料并进行移动采样时，获取采样结果；所述采样结果包括当前采样时刻采集到的喷头与首层打印材料之间的第一压力测量值、打印平台与首层打印材料之间的第二压力测量值以及喷头与打印平台之间的初始高度值；
对所述第一压力测量值和所述第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值；
获取压力值与高度补偿值之间的补偿模型，并根据所述补偿模型，确定所述压力真实值对应的目标高度补偿值；
根据所述目标高度补偿值，对当前采样时刻采集到的喷头与打印平台之间的初始高度值进行补偿。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一压力测量值通过第一压力传感器检测得到，所述第二压力测量值通过第二压力传感器检测得到；所述第一压力传感器安装在所述喷头上，所述第二压力传感器安装在所述打印平台上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述第一压力测量值和所述第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值，包括：
通过卡尔曼滤波算法，对所述第一压力测量值和所述第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述补偿模型，确定所述压力真实值对应的目标高度补偿值，包括：
确定上一采样时刻的历史压力真实值；
确定所述压力真实值和预设压力阈值之间的第一差异值，并确定所述历史压力真实值和所述预设压力阈值之间的第二差异值；
根据所述第一差异值、所述第二差异值和所述补偿模型，确定所述压力真实值对应的目标高度补偿值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述补偿模型包括比例子模型、积分子模型和微分子模型；所述根据所述第一差异值、所述第二差异值和所述补偿模型，确定所述压力真实值对应的目标高度补偿值，包括：
将所述第一差异值代入所述比例子模型中，得到第一高度补偿值；
根据所述第一差异值和所述积分子模型，得到第二高度补偿值；
将所述第一差异值和所述第二差异值代入所述微分子模型中，得到第三高度补偿值；
将所述第一高度补偿值、所述第二高度补偿值和所述第三高度补偿值进行叠加，得到目标高度补偿值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述第一高度补偿值、所述第二高度补偿值和所述第三高度补偿值进行叠加，得到目标高度补偿值，包括：
将所述第一高度补偿值、所述第二高度补偿值和所述第三高度补偿值进行叠加，得到候选高度补偿值；
当预设补偿阈值与所述候选高度补偿值之间满足预设条件时，将所述候选高度补偿值作为目标高度补偿值；
当所述预设补偿阈值与所述候选高度补偿值之间不满足所述预设条件时，将所述预设补偿阈值作为所述目标高度补偿值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当控制喷头沿着打印平台喷涂非首层打印材料并进行移动采样时，获取打印平台中的多个测量点，并确定待补偿测量点；
确定所述打印平台中位于所述待补偿测量点邻近位置处的多个邻近区域；各邻近区域中包括至少两个相邻测量点；所述相邻测量点为所述多个测量点中与所述待补偿测量点相邻的测量点；
将各邻近区域中的至少两个相邻测量点投影至预设第一投影平面，得到至少两个第一投影点的坐标数据，并对所述至少两个第一投影点的坐标数据进行线性拟合处理，得到各邻近区域各自对应的第一拟合线；
根据各邻近区域各自对应的所述第一拟合线、各邻近区域中的至少两个相邻测量点的坐标数据和所述待补偿测量点的坐标数据，分别确定各补偿基准点的坐标数据；
将各所述补偿基准点投影至预设第二投影平面，得到各第二投影点的坐标数据，并根据各所述第二投影点的坐标数据，对所述待补偿测量点的坐标数据进行高度补偿。
8.一种高度补偿装置，其特征在于，所述装置包括：
移动采样模块，用于当控制喷头沿着打印平台喷涂首层打印材料并进行移动采样时，获取采样结果；所述采样结果包括当前采样时刻采集到的喷头与首层打印材料之间的第一压力测量值、打印平台与首层打印材料之间的第二压力测量值以及喷头与打印平台之间的初始高度值；
数据融合模块，用于对所述第一压力测量值和所述第二压力测量值进行数据融合处理，得到当前采样时刻的压力真实值；
补偿值确定模块，用于获取压力值与高度补偿值之间的补偿模型，并根据所述补偿模型确定所述压力真实值对应的目标高度补偿值；根据所述目标高度补偿值，对当前采样时刻采集到的喷头与打印平台之间的初始高度值进行补偿。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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