选取一种三自由度平移并联机器人作为为3D打印机的执行机构，在设计中以3D打印机的性能指标为设计目标，以设计原则为依据对执行机构进行分析与设计。
- 尺度最优原则：在满足工作性能的前提下，对机器人结构尺寸进行寻优，使其性能指标最优。
- 可靠性原则：机器人尺寸确定好后，要根据运动特性，选择危险状态进行强度校核，保证设备安全运行。
- 最小惯量原则：机器人由多个零部件组成，由于惯性，运动时必然会对机械本体产生冲击和振动。运用最小惯量原则，可提高机器人运动的平稳性和动力学特性。
- 高刚度原则：杆件的刚度影响着机器运行的精度，负载为定值时，刚度越大，机构变形越小，因此要合理选用材料。杆件刚度除了与材料有关，还与杆件的截面尺寸和形状有关，故必须合理设计杆件形状和截面尺寸，提高刚度。
并联机构应用到3D打印机，所以对其进行设计时要同时结合并联机器人的性能指标和3D打印机的性能指标。并联机器人机构的性能评价指标是其设计的关键因素之一，设计过程中通常以一定的性能指标为基础，比如机器人的结构对称性、雅可比矩阵的各向同性、速度及承载能力、刚度、精度、特殊位形、冗余度以及工作空间的大小等。然而，由于3D打印机在2008年以后才成为消费级产品，目前对3D打印机的性能并无国际通用的评估标准。但是著名3D打印公司北京太尔时代科技有限公司总裁郭戈指出，可以从稳定性、打印速度、材料性能以及打印精度四个方面对产品优劣进行衡量。
综合打印机的性能需求和并联机构的设计指标，作者提出以下几个性能指标来指导执行机构3-CUR机构的理论分析。
- 成型空间：其大小决定3D打印机打印产品的尺寸范围
- 打印连续性：使执行机构工作空间无奇异来保证产品成型过程的连续性
- 打印速度：决定产品生产的快慢
- 打印精度：直接影响产品层与层之间的连粘结准确性，最终影响产品形成质量
- 运行稳定性：取决于打印机工作过程中执行机构受力有无突变
- 打印灵巧度：取决于3D打印机执行机构的运动精度
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