[发明专利]用于组织的制造的自动化设备、系统和方法

权利要求书

1.一种自动化生物打印机，包括：

a.打印机头，其包括一个或多个料盒，每个料盒包括从生物油墨、支持材料及其组合选择的内容物；以及

对于每个料盒：

i.料盒定位致动装置，其相对于接收表面垂直地定位所述料盒，以用所述料盒的所分配的内容物产生特定的三维几何形状，所述料盒定位致动装置独立于其它致动装置而操作；以及

ii.沉积孔口；

b.接收表面，其用于接收料盒的所分配的内容物；

c.校准装置，其包括三维校准系统，所述系统包括至少两个激光器、固定到所述接收表面用于确定所述沉积孔口的位置的顶端感测三角测量传感器；以及固定到所述打印机头用于确定所述接收表面的位置的表面感测三角测量传感器；由此，所述系统计算打印高度，所述打印高度包括在所述沉积孔口和所述接收表面之间的距离，其中所述沉积孔口和所述接收表面之间的所述距离能够被调节以校正表面高度变化；以及

d.用于在x轴和/或y轴中控制所述打印机头的位置的打印机头定位致动装置，所述打印机头定位致动装置独立于所述料盒定位致动装置而操作；

由此，结构被生物打印，而无需停止所述生物打印机以手动更换一个或多个料盒或手动调节所述打印机头的定位或所述一个或多个料盒的定位。

2.如权利要求1所述的自动化生物打印机，其中所述三维校准系统创建所述接收表面的形貌图。

3.如权利要求1所述的自动化生物打印机，其中所述三维校准系统创建所述沉积孔口的形貌图。

4.如权利要求1所述的自动化生物打印机，其中所述三维校准系统在料盒的所述内容物的沉积期间监控所述打印高度。

5.如权利要求1所述的自动化生物打印机，还包括至少一个印模，每个印模控制：

a.布置在图案中的多个结构的并行的同时沉积，每个结构具有特定的三维几何形状；

b.具有特定的三维几何形状的单个结构的沉积；或

c.其组合。

6.如权利要求1所述的自动化生物打印机，还包括用于控制具有特定的三维几何形状的一个或多个结构的沉积的一个或多个多轴喷嘴，其中每个多轴喷嘴具有双重或更大的同心流能力，有用于至少两种不同的材料的至少两个独立输入端和用于多轴管的制备的至少两个独立输出端，所述多轴管具有核心层和套层，任何两个相邻的层相对于彼此具有不同成分的材料，且所述材料选自生物油墨、支持材料及其组合。

7.如权利要求6所述的自动化生物打印机，其中所述一个或多个多轴喷嘴中的每个还包括独立地调节通过所述至少两个独立输出端的所述至少两种不同的材料中的每种材料的流量的装置。

8.如权利要求7所述的自动化生物打印机，其中独立地调节通过所述至少两个独立输出端的所述至少两种不同的材料中的每种材料的流量的装置允许连续挤压或喷溅挤压。

9.如权利要求6所述的自动化生物打印机，其中所述至少两种不同的材料中的一种材料在生物打印之后被移除以产生一个或多个孔隙。

10.如权利要求1所述的自动化生物打印机，其中至少一个料盒还包括调节和/或维持所述料盒的温度的装置。

11.根据权利要求1所述的自动化生物打印机，包括：

a.打印机头，其包括至少三个料盒，其中

i.至少一个料盒包括包含生物油墨的毛细管；

ii.至少一个料盒包括包含生物油墨的针；

iii.至少一个料盒配置成用于喷墨打印。

12.如权利要求11所述的自动化生物打印机，其中所述针与生物油墨储器连通，生物油墨沉积是通过气动移位实现的，以及所述生物油墨是液态或半固态成分。