履带式机器人和支撑平台的制作方法

履带式机器人和支撑平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开大体涉及飞行器结构，并且具体地涉及制造飞行器结构。更具体地，本公开涉及用于使用履带式机器人和支撑平台制造飞行器结构的方法和装置。
【背景技术】
[0002]各种各样的零件可以被制造并被组装以形成用于飞行器的不同的飞行器结构。例如但不限于:肋、纵梁和翼梁可以被组装到一起以形成用于飞行器的机翼的机翼结构。蒙皮面板然后可以被放置在机翼结构之上并被固定至结构以形成机翼。飞行器结构的组装可以包括例如但不限于通过多个零件钻一个或多个孔并通过这些孔安装紧固件以将零件相互固定。
[0003]用于在飞行器结构的最终组装中钻孔的一些目前可行的方法可以是手动的并且需要人工操作者，诸如飞行器机械员。在某些情况下，这些飞行器机械员可能需要被定位在结构中或结构周围难以进入的区域以使用手持驱动工具执行钻孔。这种过程可能比期望的更乏味、严格和耗时。
[0004]其它目前可行的方法可以使用用于执行钻孔操作的自动钻孔系统。然而，这些自动钻孔系统中的一些可能比期望的在尺寸上更大和更重。这些自动钻孔系统的更大的尺寸可以使飞行器机械员在这些系统被放置的区域内和区域周围的运动比期望的更加困难，尤其是当自动钻孔系统被使用时。因此，这些飞行器机械员可能不能执行其它任务或操作直到对特定区域的钻孔操作已完成。这些延迟可以比期望的增加更多飞行器结构的组装所需的整体时间。因此，具有考虑至少一些以上讨论的问题以及其它可能的问题的方法和装置将是期望的。

【发明内容】

[0005]本公开的说明性实施例可以提供履带式机器人。该履带式机器人可以包含第一运动系统和第二运动系统。第一运动系统可以被配置以沿着表面移动履带式机器人和轨道系统。第二运动系统可以被配置以沿着表面上的轨道系统移动履带式机器人。
[0006]本公开的另一种说明性实施例可以提供装置。该装置可以包含轨道系统和履带式机器人。该履带式机器人可以包含第一运动系统和第二运动系统。第一运动系统可以被配置以沿着结构的表面移动履带式机器人和轨道系统。第二运动系统可以被配置以沿着表面上的轨道系统移动履带式机器人。
[0007]本公开的又一种说明性实施例可以提供用于在结构的表面中安装紧固件的方法。履带式机器人和轨道系统可以沿着表面被移动以将履带式机器人定位在表面上选定区域内。轨道系统可以被耦接至表面。履带式机器人可以相对于轨道系统被移动以将履带式机器人精确地移动至选定区域内的期望位置。
[0008]本公开的进一步的说明性实施例可以提供一种方法。使用履带式机器人的第一运动系统可以使履带式机器人和轨道系统沿着表面移动。该轨道系统可以被耦接至表面。履带式机器人的第一运动系统可以被缩回。使用履带式机器人的第二运动系统可以使履带式机器人沿着轨道系统移动。
[0009]本公开的又一进一步的说明性实施例可以提供履带式机器人。该履带式机器人可以包含第一运动系统、第二运动系统、钻孔系统、检查系统、紧固件系统以及定位系统。第一运动系统可以被配置以沿着表面移动履带式机器人和轨道系统，第一运动系统包含可伸缩轮子。第二运动系统可以被配置以沿着表面上的轨道系统移动履带式机器人。钻孔系统可以包含可互换工具支架。检查系统可以被配置以检查由钻孔系统钻出的孔，该检查系统包含可互换探针。紧固件系统可以被配置以将紧固件插入由钻孔系统钻出的孔中。定位系统可以被配置以基于表面的指数特征识别履带式机器人在表面上的期望位置。
[0010]本公开的另一种说明性实施例可以提供一种方法。可以使用取放臂将履带式机器人和轨道系统放置在表面上。使用履带式机器人的第一运动系统可以使履带式机器人和轨道系统沿着表面移动。通过对轨道系统的吸盘抽真空可以将轨道系统耦接至表面。履带式机器人的第一运动系统可以被缩回。使用履带式机器人的第二运动系统可以使履带式机器人沿着表面上的轨道系统移动。使用通用臂可以使附接至履带式机器人的通用电缆随着履带式机器人沿着表面移动而移动。使用履带式机器人的定位系统可以核实履带式机器人在表面上的位置。使用履带式机器人的钻孔系统可以在表面中钻出孔。可以使用履带式机器人的检查系统检查孔的直径、埋头孔深度、埋头孔直径或握取长度中的至少一者。使用履带式机器人的紧固件系统可以将紧固件插入孔。
[0011]本公开的又一进一步的说明性实施例可以提供装置。该装置可以包含轨道系统、履带式机器人和履带支撑物。履带式机器人可以包含被配置以沿着结构的表面移动履带式机器人和轨道系统的第一运动系统和被配置以沿着结构的表面上的轨道系统移动履带式机器人的第二运动系统。履带支撑物可以包含可移动平台、运动系统、取放臂和通用臂。
[0012]本公开的另一种说明性实施例可以提供用于使用履带支撑物控制履带式机器人和轨道系统的方法。履带支撑物可以包含在包含结构的制造环境内使用可移动平台移动履带支撑物，以便与可移动平台关联的取放臂处于结构的表面的可达范围内。履带支撑物可以进一步包含使用与可移动平台关联的取放臂将履带式机器人和轨道系统放置到结构的表面上。履带支撑物可以进一步包含使用履带式机器人的第一运动系统沿着表面移动履带式机器人和轨道系统。履带支撑物还可以进一步包含将轨道系统耦接至表面。履带支撑物可以进一步包含缩回履带式机器人的第一运动系统并使用履带式机器人的第二运动系统沿着轨道系统移动履带式机器人。
[0013]本公开的又一进一步的说明性实施例可以提供装置。该装置可以包含被配置以沿着结构的表面和履带支撑移动的履带式机器人。履带支撑物可以包含被配置以支撑履带式机器人的可移动平台、运动系统、取放臂和通用臂。
[0014]本公开的另一种说明性实施例可以提供操作履带支撑物的方法。履带支撑物可以在包含结构的制造环境内使用可移动平台被移动，以便与可移动平台关联的取放臂处于结构的表面的可达范围内。使用与可移动平台关联的取放臂可以将履带式机器人放置到结构的表面上。履带支撑物的通用臂可以随着履带式机器人沿着结构的表面的移动而移动。
[0015]这些特征和功能能够在本公开的各种实施例中被独立实现或者可以在其它实施例中被组合。参考后面的【具体实施方式】和附图能够了解实施例的进一步的细节。
【附图说明】
[0016]在随附的权利要求中阐明被确信为说明性实施例的特性的新颖性特征。然而，当结合附图阅读时，通过参考本公开的说明性实施例的以下【具体实施方式】，将更好地理解说明性实施例以及优选的使用模式，及其进一步的目标和特征，其中:
[0017]图1是其中说明性实施例可以被实施的飞行器的图示说明；
[0018]图2是根据说明性实施例的制造环境的框图的图示说明；
[0019]图3是根据说明性实施例的带有伸展的轮子的履带式机器人和轨道的等距视图的图不说明；
[0020]图4是根据说明性实施例的带有伸展的轮子的履带式机器人和轨道系统的前视图的图不说明；
[0021]图5是根据说明性实施例的带有伸展的轮子的履带式机器人和轨道系统的侧视图的图不说明；
[0022]图6是根据说明性实施例的带有缩回的轮子的履带式机器人和轨道系统的前视图的图不说明；
[0023]图7是根据说明性实施例的带有缩回的轮子的履带式机器人和轨道系统的侧视图的图不说明；
[0024]图8是根据说明性实施例的履带式机器人和轨道系统的俯视图的图示说明；
[0025]图9是根据说明性实施例的平台的俯视图的图示说明；
[0026]图10是根据说明性实施例的平台的等距视图的图示说明；
[0027]图11是根据说明性实施例的在结构的表面上的履带式机器人和平台的等距视图的图不说明；
[0028]图12是根据说明性实施例的用于操作履带式机器人的过程的流程图的图示说明；
[0029]图13是根据说明性实施例的用于使用可移动平台控制履带式机器人和轨道系统的过程的流程图的图示说明；
[0030]图14是根据说明性实施例的用于操作可移动平台的过程的流程图的图示说明；
[0031]图15是根据说明性实施例的用于相对于表面定位履带式机器人的过程的流程图的图不说明；
[0032]图16是根据说明性实施例的以框图形式表示的飞行器制造和使用方法的图示说明；以及
[0033]图17是说明性实施例可以被实施的以框图形式表示的飞行器的图示说明。
【具体实施方式】
[0034]说明性实施例认识并考虑一个或多个不同问题。例如，说明性实施例认识并考虑:除了钻孔功能外，一个履带式机器人还具有其它功能可以是期望的。具体地，说明性实施例认识并考虑除了钻孔功能外，履带式机器人还具有计量功能、检查功能、紧固件插入功能或其一些组合可以是期望的。
[0035]进一步地，说明性实施例认识并考虑具有能够支撑履带式机器人穿过整个飞行器机翼的可移动平台可以是期望的。说明性实施例认识并考虑具有能够定位履带式机器人的可移动平台以便履带式机器人上的用于提供履带式机器人的不同功能的各种工具可以以期望水平的精确度被定位可以是期望的。因而，说明性实施例提供了具有多种功能的履带式机器人和用于移动履带式机器人的轨道系统。
[0036]现在参考附图，并且具体地参考图1，其描绘了其中说明性实施例可以被实施的飞行器的图示说明。在该说明性示例中，飞行器100在制造环境101中被制造。如所描绘的，飞行器100可以具有附接至主体106的机翼102和机翼104。飞行器100可以包括附接至机翼102的发动机/引擎108。
[0037]主体106可以具有尾段112。水平稳定器114、水平稳定器116和竖直稳定器118可以被附接至主体106的尾段112。
[0038]如所描绘的，平台120可以邻近机翼104被定位。履带式机器人122可以被定位在机翼104的蒙皮面板124上。平台120通过向履带式机器人122提供通用性可以支撑履带式机器人122。在一些说明性示例中，平台120可以是可移动平台。履带式机器人122可以沿着蒙皮面板124行进。履带式机器人122可以将孔126形成在机翼104的蒙皮面板124中。
[0039]飞行器100的这种图示说明被提供用于说明一种环境，在该环境中不同的说明性实施例可以被实施。图1中飞行器100的图示说明不意味着暗示对不同的说明性实施例可以被实施的方式的架构限制。例如，飞行器100被示出为商业客机。不同的说明性实施例可以被应用于其它类型的飞行器，诸如私人客机、旋翼机以及其它合适类型的飞行器。
[0040]现在转向图2，其描绘了根据说明性实施例的制造环境的框图的图示说明。图1中的制造环境101是图2中的制造环境200的一种实施方式的示例。制造环境200包括柔性制造系统201。柔性制造系统201可以被用于组装部件以形成产品203。产品203可以采用形式(例如但不限于):机翼、机身、用于宇航飞行器的控制表面、框架、船体或一些其它类型产品。
[0041]柔性制造系统201可以包括自主工具205，其可以包括多个自主工具系统207。在该说明性示例中，自主工具系统209可以是多个自主工具系统207中一者的示例。自主工具系统209可以是被配置用于执行一种或多种操作的任意工具系统，其中该工具系统可以是可移动的。在一些说明性示例中，自主工具系统209可以是至少部分自主的或完全自主的。
[0042]自主工具系统209可以包括被配置用于执行该说明性示例中的制造操作的若干设备。具体地，若干设备中的每一者可以被用于执行一种或多种不同的操作。例如，多个自主工具系统207中的一个自主工具系统可以包括钻孔系统220、检查系统222、紧固件系统224或用于执行制造操作的一些其它类型的设备中的至少一者。该其它设备可以采用形式(例如但不限于):密封系统、清洗系统或被配置以执行制造操作的一些其它合适类型的设备。
[0043]如本文所使用的，当短语“至少一者”与一系列项目一起使用时，意味着所列项目中的一个或多个的不同组合可以被使用并且可以只需要列表中项目中的一个。该项目可以是特定结构、事物、动作、过程或类别。换句话说，“至少一者”意味着项目的任意组合并且可以使用来自列表的许多项目，但并不是需要列表中的所有项目。
[0044]例如，“项目A、项目B和项目C中的至少一者”可以意味着项目A ;项目A和项目B ;项目B ;项目A、项目B和项目C ;或项目B和项目C。在一些情况下，“项目A、项目B和项目C中的至少一者”可以意味着，例如但不限于:两个项目A、一个项目B和十个项目C ;四个项目B和七个项目C ;或一些其它合适的组合。
[0045]在一些说明性示例中，自主工具系统209可以只具有单一功能。然而，在另一些说明性示例中，自主工具系统209可以具有多种功能。根据实施方式，自主工具系统209可以由在单个机器人、系统或设备上实施的多种工具组成。
[0046]在一种说明性示例中，自主工具系统209可以采用自动导引车(AGV)211的形式。自动导引车211可以采用部分自主或完全自主的移动机器人的形式。作为一种说明性示例，自主工具系统209可以是具有由多种工具提供的多种功能的以履带式机器人208的形式的自动导引车211。在另一些说明性示例中，履带式机器人208可以被认为具有多种自主工具作为履带式机器人208的一部分。
[0047]履带式机器人208可以被用于在结构206上执行操作。在一些说明性示例中，结构206可以被称为物体。结构206可以是用于产品203的若干制造阶段中的任一期间的产品203。以此方式，结构206可以是用于形成产品203、部分完成的产品203、或全部完成的产品203的一个或多个部件。在一些情况下，当若干阶段包括多个阶段时，结构206可以从制造过程的一个阶段向下一个阶段改变