冰雪运动是我国北方常见的运动与娱乐活动,其中冰雪景观的建造和场景的修补一直由人工实施,存在着劳动强度大、效率低和对人员技术要求高的问题。北京冬奥会的召开,必将激发我国冰雪运动的发展,因此对于冰雪景观建造和修补的需求也会扩大。为满足这种需求,秉承科技冬奥的精神,我们提出了针对冰雪材料的机器人3D打印技术的研究课题,提出颗粒打印的方法。主要研究内容如下:（1）对压实冰雪的机械强度等特性和成型条件进行了研究,分析了影响冰雪颗粒成型的工艺参数,包括密度、含水量、环境温度和冷冻时间。在此基础上,设计了冰雪颗粒成型机,通过试验对以上工艺参数进行了分析和验证（2）规划了冰雪颗粒3D打印机器人系统整体方案,系统主要包括冰雪3D打印输出机构、水雾喷淋系统、颗粒输送系统和控制系统。对关键结构部件进行了设计,根据控制需求利用Labview软件进行编程,设计PC端控制操作面板。（3）对打印成型工艺参数进行了试验、分析。通过水雾液滴冻结凝固过程中的换热放热进行理论研究,提出了影响打印成型效果的工艺因素,包括水雾喷淋量、环境温度、冻结时间。通过试验对以上工艺因素进行研究,确定了冰雪颗粒打印的工艺参数的选择方法。（4）研究了冰雪颗粒打印材料堆积排列方法和路径规划方法。通过实体建模、切片和球粒的填充计算确定造型模型到球粒填充模型的转换,将六方紧密堆积的原理与颗粒体素成型方法相结合,提出了冰雪颗粒3D打印的材料填充算法,并提出路径规划方法。（5）最后,对打印系统进行了冰雪颗粒打印试验。通过试验验证了方法的可行性,并对打印效果、成型实体强度、成型体积精度进行分析。且证明了颗粒打印方法对悬垂结构也可实现直接打印,无需打印支撑部分。颗粒材料的3D打印不仅适用于冰雪材料,也可以用其它材料的3D打印,如利用水泥颗粒料进行建筑景观和建筑物修补的3D打印,具有干燥稳固速度快的优点,因此这种方法应该具有更广泛的推广价值。