建筑3D打印是一项新兴的建筑构筑技术,其利用计算机将要打印的建筑进行模型分割,并将三维图形信息转化成打印路径及速度信息,然后由数控程序控制打印设备逐层铺设材料进行打印建造。相较传统建筑施工方式,建筑3D打印技术具有环保、节能、质优、高效、成本节省、施工安全等优势,顺应国家绿色建造的重大战略导向,具有广阔的发展前景。但目前建筑3D打印技术还不够成熟,打印装备仅满足小型房屋建造,难以胜任高层建筑一体化成形与工业化大批量生产,且装备过于笨重难运输与装调,打印建造技术无法自适应现场凸凹不平的不规整地形。由此,文中提出一种大成形空间、轻量化、易装调和较强地形适应性的基于索驱动并联机构的建筑3D打印技术。为实现索驱动建筑打印系统大成形空间与轻量化设计,文中结合建筑打印需求,分析索驱动机构应具备的自由度与运动类型。基于构型演化法确定索驱动机构构型。对设计的索驱动打印系统进行运动学与静力学分析。从成形空间、系统刚度、绳长偏差引起的平台位姿偏差以及运动/力传递特性四个方面构建参数优化的设计依据,进而确定末端平台的尺寸参数。研制索驱动建筑打印软硬件平台,为后续研究提供实物装置。设计的索驱动打印系统能有效避免绳索与打印物体的干涉,同时具有较好的抗干扰能力与运动性能。为保障索驱动建筑打印系统的便捷装调与可靠运行,先对索驱动建筑打印系统动力学建模。之后针对冗余约束类型索驱动机构易产生驱动干涉的问题,提出基于深度确定策略梯度算法的参数未知的索驱动机构驱动策略。针对索驱动机构参数辨识目标函数过于复杂,提出使用BP神经网络映射位姿偏差与机构参数偏差的方法,通过室外参数辨识实验对方法进行验证。在索驱动打印系统运动控制方面,提出去约束位置/力混合运动控制策略,通过仿真与实验对策略进行验证。索驱动打印系统的驱动、辨识与控制方法,能保障机构在参数未知情况下数据有效采样、机构参数自动辨识与机构运动与拉力的协调控制。为减小索驱动机构本身特性与外界干扰对打印轨迹的影响,文中基于喷头的干涉角与干涉三角形对轨迹进行干涉检查与调整,得到无干涉的打印轨迹。提出基于有限差分的奇异位姿和驱动干涉位姿的穿越方法,对轨迹上奇异性和驱动干涉性较强的位姿进行调整。针对索驱动系统容易发生喷头颤振的问题,结合差分进化算法与BP神经网络,得到不同平台位姿与绳索拉力情况下的最优加减速曲线,以降低喷头的颤振幅度。针对重力作用引起打印轨迹变形的问题,提出变形量模型与补偿方法,以减小重力作用下打印轨迹的变形程度。为了验证索驱动打印系统的曲面样件成形能力与提高系统自适应地形的打印能力,首先通过实验确定打印所需的基准线宽、成形范围、喷头最大运动速度与打印层厚范围等基本工艺参数,之后进行覆盖层曲面样件和拱形壳体样件打印实验。进一步,研究不规整地形对打印线条粗细、打印线条中线偏移量以及打印层高的影响规律,建立两者之间的量化模型,提出对应的补偿方法。通过不规整地形上随形打印实验验证随形打印方法的有效性。文中从索驱动建筑打印系统的构型设计与参数优化、参数辨识与运动控制、轨迹补偿与调整以及曲面样件打印与随形打印几个方面进行研究,实现索驱动建筑打印系统大成形空间与轻量化设计,保障打印系统便捷装调与可靠运行,提高打印系统的地形自适应打印能力。