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龙图腾网获悉同济大学申请的专利一种轻量化泥浆类材料挤出装置及其控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121043238B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511563725.6，技术领域涉及：B28B3/24；该发明授权一种轻量化泥浆类材料挤出装置及其控制方法是由袁烽;谢星杰;杜叙;傅嘉言;徐艺蕾设计研发完成，并于2025-10-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种轻量化泥浆类材料挤出装置及其控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种轻量化泥浆类材料挤出装置及其控制方法，其中装置包括伺服电机、螺杆、活塞、料筒、料筒前盖、料筒后盖和出料口，所述伺服电机驱动螺杆联动活塞推动泥料挤出，料筒通过可拆卸结构实现快速装配与维护；系统设置电机传感器、压力传感器和出料口流速监测传感器，构建多状态闭环控制机制，结合前馈—反馈复合控制算法实现启动、运行与停止全过程精确管理。该装置结构简洁、重量轻，适合无人机等空中平台搭载；控制精度高、出料稳定，具备自适应调节与安全保护功能，适用于陶泥、纸浆、低黏性水泥浆等多种泥浆类材料的3D打印。

本发明授权一种轻量化泥浆类材料挤出装置及其控制方法在权利要求书中公布了：1.一种轻量化泥浆类材料挤出装置，其特征在于，包括挤出机构、传感器单元和智能控制系统； 所述挤出机构包括螺杆1、法兰螺母2、伺服电机3、料筒后盖4、活塞5、料筒6、料筒前盖7和出料口8； 其中，所述螺杆1通过法兰螺母2与伺服电机3的输出轴连接，伺服电机3驱动螺杆1做直线运动，螺杆1的一端穿过料筒后盖4与推块1-1连接，所述推块1-1带动活塞5在料筒6内往复运动，将泥浆挤出；所述料筒前盖7安装于料筒6前端，所述料筒前盖7的轴心处设有出料口8，与料筒6内部连通，用于输出泥料； 所述传感器单元包括电机传感器9、压力传感器10和出料口流速监测传感器11； 所述电机传感器9，设置在所述伺服电机3上，用于采集电机转速、位置、方向，计算螺杆或活塞的位置并计算剩余泥料量； 所述压力传感器10，设置在所述料筒前盖7上，用于检测挤出压力； 所述出料口流速监测传感器11，设置在出料口8外接的出料管上，用于检测实际挤出速度； 所述智能控制系统包括外部控制系统和泥料挤出控制系统； 所述外部控制系统用于向泥料挤出控制系统发送挤出期望速度、启动和停止指令，并接收信号监测模块输出的等待、准备和错误状态信号； 所述泥料挤出控制系统包括信号监测模块和电机控制模块； 所述信号监测模块与传感器单元连接，用于采集并预处理伺服电机3的转速、扭矩、位置信号及出料口实际流速信号，实时计算剩余泥料量，并判断运行状态； 所述电机控制模块与所述伺服电机3连接，用于根据所述外部控制系统的指令和所述信号监测模块的反馈，执行前馈-反馈复合控制算法和停止回抽算法，生成电机驱动指令，实现对挤出过程的闭环控制； 所述智能控制系统采用多状态管理机制，包括等待挤出状态、就绪状态、打印状态、停止状态和报错状态；各状态分别根据传感器信号触发； 所述等待挤出状态：收到外部控制系统用于向泥料挤出控制系统发送启动的指令，伺服电机3以预设初始转速转动，并持续监测出料口流速监测传感器11测得的出料口流速，避免打印头在未出料情况下提前移动； 所述就绪状态：当实际流速持续超过阈值时，维持伺服电机3的转速并向外部控制系统发送泥料已就绪的信号，以实现同步启动； 所述打印状态：在主系统进入打印过程时，执行前馈—反馈复合控制算法，根据期望挤出速度与实际速度的偏差动态调节电机转速，减少响应滞后并消除稳态误差； 所述停止状态：在接收到停止指令时，基于压力传感器10测得的压力值及流速反馈计算所需回抽量，驱动螺杆1反向运动释放料筒6内泥料的压力，使出料口8的泥料立即停止，从而避免出料口8堆泥和滴漏； 所述报错状态：当电机扭矩超过预设阈值时，立即执行紧急回抽操作，防止因堵料或过载造成装置损坏； 所述打印状态采用前馈-反馈复合控制算法，其目标转速由下式给出： ， 前馈控制项： ； 其中，为期望挤出速度，为螺杆螺距，为电机-丝杠传动比，为自适应系数，为加速补偿系数，为期望加速度； 反馈控制项：， 其中，为比例-积分-微分控制器，为期望挤出速度，为出料口流速监测传感器11测得的实际速度。

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