近年来引领全球制造业全新变革的技术,3D打印技术迅速发展,彻底影响了制造业的生产方式,已在工业生产及人们生活中得到广泛应用。但是,目前的3D打印机大多采用龙门式框架结构,设备体积较大,不方便携带。SCARA机器人,即平面关节型机器人,由于其具有体积小、传动原理简单、平面内运动柔性强等特点,应用于3D打印技术中,将使3D打印技术实现便携式,具有较高的学术和实用价值。本文根据平面关节型SCARA机器人的技术,采用模块化设计理念,设计了 SCARA手臂式3D打印机。首先,针对3D打印的工作需求,完成了手臂式3D打印机的整体结构设计方案,包括各个机械臂的结构组成和传动系统。利用Solidworks软件设计出了机器人的结构,选择同步带进行动力的传输,初步完成机械系统的设计。并对3D打印机上位机控制软件repetier-host进行了介绍。其次,对SCARA平面关节型机器人进行运动学分析,建立平面关节型机器人的运动学模型,运用D-H法对模型进行运动学分析,推导出正逆运动学变换公式。选择合适的轨迹规划方法,通过调整位移、速度、加速度使手臂各关节位置变化连续、平滑、运动平稳,并能达到精度要求。再次,设计3D打印机的运动控制系统,选择高性能的微控制器作为控制系统主芯片,通过合适的算法程序对3D打印机的运动系统和加热系统进行更加精确的控制,以实现手臂式3D打印机的整体控制。最后,通过整机测试,完善SCARA手臂式3D打印机的各项功能,总结SCARA平面关节型机器人在3D打印领域的重要作用,以及对SCARA手臂式3D打印机的发展趋势进行展望。