用于自主爬行裝配設(shè)備的多功能支腿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于自主爬行裝配設(shè)備的多功能支腿，以及自動化機(jī)動化裝置，其可配置在結(jié)構(gòu)上移動，以用于在結(jié)構(gòu)上的裝配操作。自動化機(jī)動化裝置可包括多個多功能移動組件，其可附接到一個或多個移動裝配件。每一多功能移動組件的功能可包括附接和移動?？墒褂妹芊庠?zhí)行附接功能，密封元件可用以產(chǎn)生對應(yīng)的多功能移動組件與結(jié)構(gòu)之間的密封?？墒褂脻L動元件執(zhí)行移動功能，滾動元件可配置允許在結(jié)構(gòu)上滾動。在一些例子中，一個或多個多功能移動組件可配置為同樣提供浮動功能，其可例如機(jī)械或氣動地執(zhí)行。在一些例子中，三個非浮動多功能移動組件可配置以形成三角形，以實(shí)現(xiàn)維持與所述結(jié)構(gòu)的接觸，包含在橫越復(fù)合表面時維持所述接觸。
【專利說明】用于自主爬行裝配設(shè)備的多功能支腿

【背景技術(shù)】
[0001]制造商(包含例如飛行器制造商)一直被迫降低與制造工藝相關(guān)聯(lián)的成本和/或提高制造工藝的效率。在這方面，制造特定物品(例如，飛行器)可能需要執(zhí)行各種步驟來生產(chǎn)所述物品的完整示例。在制造工藝中進(jìn)行的步驟的類型可視物品本身(例如，組件的數(shù)目、大小和/或形狀)而定，和/或視與制造工藝有關(guān)的其它條件(例如，物品的組件的單獨(dú)生產(chǎn))而定。舉例來說，制造飛行器可能需要裝配組件，例如機(jī)身或機(jī)翼部分，所述組件可單獨(dú)制作，有時在不同位置和/或由不同分包商制作。在一些例子中，可在制造過程期間利用自動化裝置。在這方面，自動化裝置可被固定，而移動所制造的物品(或其組件)(例如，經(jīng)由裝配線)以允許自動化裝置操作(例如，安裝緊固螺栓)?？商鎿Q地，可將自動化裝置配置為移動裝置，其在對物品(或組件)操作時橫越所制造的物品(或其組件)。舉例來說，在飛行器制造中，可使用能夠在飛行器結(jié)構(gòu)上方爬行的自動化系統(tǒng)，其經(jīng)配置以準(zhǔn)確地定位在特定位置處(例如，在緊固件位置上方)，并且在那里執(zhí)行必要的操作(例如，處理所需的孔并且安裝緊固件)。
[0002]然而，使用這些自動化系統(tǒng)可造成某些挑戰(zhàn)。舉例來說，與此類型的自動化系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的挑戰(zhàn)可包含或涉及執(zhí)行必要的路線調(diào)整，和/或增強(qiáng)系統(tǒng)從一個位置移動到下一位置的方式。在這方面，由于例如當(dāng)前用于將這些自動化系統(tǒng)固定到所述結(jié)構(gòu)和/或使其在這些結(jié)構(gòu)上移動的裝置，許多當(dāng)前可用的系統(tǒng)遭受例如在結(jié)構(gòu)上方的低移動速度和/或路線調(diào)整期間的滑移等限制。舉例來說，一些當(dāng)前系統(tǒng)可利用真空吸盤來將所述系統(tǒng)粘附到結(jié)構(gòu)。然而，這些真空吸盤的使用可使在系統(tǒng)的移動之前停用所述真空吸盤且將其拉離結(jié)構(gòu)成為必要。關(guān)于路線調(diào)整，當(dāng)前系統(tǒng)可利用支撐腿或腳的旋轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)動所述系統(tǒng)，并且進(jìn)行路線調(diào)整。然而，這可導(dǎo)致壓力腳的滑移，并且是控制較少的操縱方法。因此，具有用于以提高在物品(例如，飛行器)的裝配期間使用的機(jī)器的速度和/或移動的方式提供自動化裝配件的設(shè)備和方法將是有利的。
[0003]如參考附圖在本申請的其余部分中陳述的，通過將這些系統(tǒng)與一些方面的比較，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白常規(guī)和傳統(tǒng)方法的進(jìn)一步的限制和缺點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基本上如至少一個附圖所示和/或結(jié)合至少一個附圖所示的，如在權(quán)利要求中更完整地陳述的，本發(fā)明提供用于自主爬行裝配設(shè)備的多功能支腿的設(shè)備和/或方法。
[0005]在一個方面中，一種設(shè)備可用于裝配或制造操作，包括可操作為在結(jié)構(gòu)上移動以用于裝配所述結(jié)構(gòu)的自動化機(jī)動化裝置。所述自動化機(jī)動化裝置可包括:末端執(zhí)行器，其可配置為執(zhí)行多個與裝配有關(guān)的功能；以及多個多功能移動組件，其可附接到第一移動裝配件和第二移動裝配件。在這方面，每個多功能移動組件可執(zhí)行多個功能，包括至少粘附功能和滾動功能。此外，每個多功能移動組件可包括用于執(zhí)行所述粘附功能的密封元件，以及用于執(zhí)行移動功能的滾動元件。在這方面，所述密封元件可配置為在密封元件與表面接觸時，通過將氣動抽吸施加到由密封元件界定的腔室中由此將相應(yīng)的多功能移動組件促動到表面上,而在腔室周圍產(chǎn)生密封。滾動元件可配置為在與表面接觸時在該表面上移動,通過展開滾動元件，滾動元件變?yōu)榕c該表面接觸，使得密封元件的任何密封均被阻止或破壞。
[0006]在另一方面中，一種設(shè)備可包括用于自動化機(jī)動化裝配系統(tǒng)中的多功能移動組件。所述移動組件可包括:密封元件，其可配置為在密封元件與表面接觸時，通過將氣動抽吸施加到由密封元件界定的腔室中由此將相應(yīng)的移動組件促動到該表面上，而在腔室周圍產(chǎn)生密封；滾動元件，其可配置為在所述滾動元件與該表面接觸時在表面上移動，通過展開滾動元件，滾動元件變?yōu)榕c該表面接觸，使得通過密封元件的任何密封均被阻止或破壞；以及活塞，其可配置為安置在輔助腔室內(nèi)。在這方面，活塞可操作地附接到滾動元件，并且可受控以在需要腔室周圍的密封時縮回，并且在不需要密封和/或需要移動時延伸以展開滾動元件。
[0007]在又一方面中，一種用于使用自動化機(jī)動化裝置來執(zhí)行裝配或制造操作的方法，所述自動化機(jī)動化裝置可操作為在結(jié)構(gòu)上移動以用于裝配所述結(jié)構(gòu)，所述方法可包括:將自動化機(jī)動化裝置的末端執(zhí)行器定位在結(jié)構(gòu)的多個預(yù)定位置中的每個處，其中所述末端執(zhí)行器可配置為在多個預(yù)定位置的每個處應(yīng)用多個與裝配有關(guān)功能中的一個或多個；以及通過使用第一移動裝配件和第二移動裝配件，將自動化機(jī)動化裝置移動到多個預(yù)定位置中的每個位置。在這方面，第一移動裝配件可包括一個或多個主多功能移動組件和一個或多個輔助多功能移動組件；且第二移動裝配件可包括一個或多個輔助多功能移動組件。主要和輔助移動組件中的每一個的功能可包括粘附和滾動。另外，輔助移動組件還可配置為提供浮動功能。移動所述自動化機(jī)動化裝置可包括將所述第一移動裝配件和所述第二移動裝配件中的一個固定到所述結(jié)構(gòu)，而所述第一移動裝配件和所述第二移動裝配件中的另一個在所述結(jié)構(gòu)上方移動。可使用密封元件來執(zhí)行所述粘附，所述密封元件可配置為在密封元件與表面接觸時，通過將氣動抽吸施加到由密封元件界定的腔室中由此將相應(yīng)的移動組件促動到所述表面上，而在腔室周圍產(chǎn)生密封；且可使用滾動元件來執(zhí)行所述滾動，所述滾動元件可配置為在所述滾動元件與該表面接觸時在該表面上移動，通過展開滾動元件，滾動元件變?yōu)榕c表面接觸，使得通過密封元件的任何密封均被阻止或破壞。
[0008]將從以下說明和附圖更全面地理解這些和其它優(yōu)點(diǎn)、方面和新穎性特征，以及其所說明的實(shí)施例的細(xì)節(jié)。
[0009]已論述的特征、功能和優(yōu)點(diǎn)可在各種實(shí)施例中獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)，或可在其它實(shí)施例中組合，參考以下說明和附圖可見其進(jìn)一步細(xì)節(jié)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1說明了可在組件的裝配期間，例如在飛行器的制造期間使用的并入多功能支腿的自主爬行裝配系統(tǒng)。
[0011]圖2說明了用于自主爬行裝配設(shè)備中的主多功能支腿。
[0012]圖3說明了用于自主爬行裝配設(shè)備中的輔助多功能支腿。
[0013]圖4說明了用于自主爬行裝配設(shè)備中的輔助多功能支腿的可替代的實(shí)施方式。
[0014]圖5A和5B說明了自主爬行裝配系統(tǒng)在裝配操作期間的示例性移動。
[0015]圖6說明了利用主和輔助多功能支腿的示例性自主爬行裝配系統(tǒng)在彎曲結(jié)構(gòu)上的放置。
[0016]圖7說明了并入有主和輔助多功能支腿和支撐取向調(diào)整的示例性自主爬行裝配系統(tǒng)的使用。
[0017]圖8是說明了在結(jié)構(gòu)(例如，飛行器組件)的裝配期間并入有主和輔助多功能支腿的自主爬行裝配系統(tǒng)的移動的流程圖。
[0018]圖9是說明了在結(jié)構(gòu)(例如，飛行器組件)的裝配期間并入有主和輔助多功能支腿的自主爬行裝配系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]可在用于自主爬行裝配設(shè)備的多功能支腿的方法和系統(tǒng)中找到某些實(shí)施例。在以下描述以及附圖中陳述了某些實(shí)施例的許多特定細(xì)節(jié)，以提供對這些實(shí)施例的全面理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可存在額外實(shí)施例，或可在不具有以下說明書中描述的若干細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐這些實(shí)施例中的某些實(shí)施例。相同編號始終指代相同元件。
[0020]如本文所使用的，術(shù)語“電路”指代可配置硬件、由硬件執(zhí)行，和/或以其它方式與硬件相關(guān)聯(lián)的物理電子組件(即，硬件)及任何軟件和/或固件(“代碼”)。如本文所使用的，“和/或”表示列表中由“和/或”連接的項(xiàng)目中的任一個或多個。舉例來說，“X和/或y”表示三元素集合{(X)，(y), (x, y)}中的任一元素。作為另一示例，“x、y和/或z”表示七元素集合{(X)，(y), (Z), (x，y), (x, z), (y, z), (x, y, z)}中的任一元素。如本文所使用的，術(shù)語“塊”和“模塊”指代可由一個或多個電路執(zhí)行的功能。如本文所使用的，術(shù)語“示范性”表示作為非限制性示例、例子或說明。如本文所使用的，術(shù)語“例如”引入一個或多個非限制性示例、例子或說明的列表。
[0021]圖1為說明根據(jù)有利實(shí)施例的可在組件的裝配期間(例如在飛行器的制造期間)使用的并入多功能支腿的自主爬行裝配系統(tǒng)的圖示。參看圖1，展示了爬行器系統(tǒng)110。
[0022]爬行器系統(tǒng)110可包括便攜式自動化機(jī)動化裝置，其可操作以便以受控方式在物理物體上移動，例如在其組件的物理物體的裝配期間，并且可用于執(zhí)行特定操作，例如與裝配有關(guān)的操作(例如，鉆孔、螺栓連接和/或緊固)。舉例來說，爬行器系統(tǒng)110可在飛行器或其組件(例如，機(jī)身或機(jī)翼)的制造和/或裝配期間使用。在這方面，爬行器系統(tǒng)110可優(yōu)選地放置在結(jié)構(gòu)100 (例如，機(jī)翼)上，并且可接著在結(jié)構(gòu)100上方移動，同時在不同位置(例如，機(jī)翼上的預(yù)期的螺栓連接位置)對其執(zhí)行與裝配有關(guān)的操作。
[0023]爬行器系統(tǒng)110可包括執(zhí)行各種操作以支持爬行器系統(tǒng)110的預(yù)期功能的多個組件。舉例來說，如圖1中所示，爬行器系統(tǒng)I1可包括多功能末端執(zhí)行器120、第一移動臂140和第二移動臂150，以及夾緊組件(“夾緊器”)160。爬行器系統(tǒng)110還可包括用于執(zhí)行其它/輔助功能(例如，保持、樞轉(zhuǎn)和/或旋轉(zhuǎn))的額外裝置。在這方面，保持功能可涉及“保持”爬行器系統(tǒng)110的各種組件，而樞轉(zhuǎn)和/或旋轉(zhuǎn)功能可與調(diào)整爬行器系統(tǒng)110的組件的定位(包含相對于其它組件的定位)有關(guān)。
[0024]多功能末端執(zhí)行器120可經(jīng)配置以執(zhí)行一個或多個與裝配有關(guān)的操作或功能，其可在物品(例如，飛行器或其組件)的制造期間被利用。舉例來說，多功能末端執(zhí)行器120可經(jīng)配置以執(zhí)行例如鉆孔螺栓連接孔和/或應(yīng)用緊固螺栓等功能?？梢岳缭陲w行器機(jī)翼的裝配期間使用這些功能。在這方面，由多功能末端執(zhí)行器120應(yīng)用于機(jī)翼100的裝配功能可允許實(shí)現(xiàn)將翼梁102螺栓連接到翼盒104。
[0025]第一移動臂140和第二移動臂150可獨(dú)立地和/或組合地(和/或結(jié)合爬行器系統(tǒng)110的其它組件)實(shí)現(xiàn)沿多功能末端執(zhí)行器120的功能(例如，安裝緊固件)可被應(yīng)用的結(jié)構(gòu)(例如，機(jī)翼100，或更明確地說，在翼盒104上)而移動爬行器系統(tǒng)110。在這方面，第一移動臂140和第二移動臂150可經(jīng)配置以例如在獨(dú)立地和/或組合地操作時，以如下受控方式提供爬行器系統(tǒng)110的自主移動:即可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化爬行器系統(tǒng)110的操作(和/或藉此執(zhí)行的功能，例如與裝配有關(guān)的功能)，例如通過提高爬行器系統(tǒng)110的移動速度而不危害(或甚至改進(jìn))爬行器系統(tǒng)110到結(jié)構(gòu)100的保持(或固定)。這可例如通過將多個多功能移動組件并入第一移動臂140和第二移動臂150中的每一個來實(shí)現(xiàn)。
[0026]舉例來說，如圖1所示，爬行器系統(tǒng)110可并入兩種類型的多功能移動組件:主支腿170和輔助支腿180。在這方面，主支腿170和輔助支腿180中的每一個可配置為提供與爬行器系統(tǒng)110的支撐和移動有關(guān)的多個功能。舉例來說，每一主支腿170或輔助支腿180可經(jīng)配置以提供粘附(或保持)功能(例如，與將爬行器系統(tǒng)110固定到橫越的結(jié)構(gòu)有關(guān))和移動功能(例如，與使爬行器系統(tǒng)在橫越的結(jié)構(gòu)上方移動有關(guān))兩者。在示例性實(shí)施方式中，主支腿170或輔助支腿180中的每個均可包括吸盤組件，其可經(jīng)配置以提供固定功能，即實(shí)現(xiàn)將對應(yīng)支腿(主或輔助)“保持”到表面，例如通過使用經(jīng)由吸盤產(chǎn)生的真空。另外，主支腿170或輔助支腿180中的每個可包括:滾動組件，其可被展開以提供“滾動”功能，即促進(jìn)或?qū)崿F(xiàn)支腿(主或輔助)以及支腿所附接的對應(yīng)臂的移動，例如通過在結(jié)構(gòu)上方滾動。另外，輔助支腿180還可并入額外的機(jī)構(gòu)/組件，以實(shí)現(xiàn)或允許支腿的“浮動”(例如，允許相對于結(jié)構(gòu)表面的垂直調(diào)整)。以此方式使輔助支腿浮動可以是期望的，因?yàn)槠淇稍试S使多個支腿保持與所述表面接觸，甚至在結(jié)構(gòu)的彎曲部分中也是如此。如下在至少圖2到圖4中更詳細(xì)地描述了主支腿和輔助支腿的詳細(xì)的示例性實(shí)施方式。
[0027]在一些例子中，爬行器系統(tǒng)110可包括保持組件，其可用于連接和保持爬行器系統(tǒng)110的各種組件。舉例來說，保持功能可包括使用連接元件，例如保持器板130，其可用于連接(和保持)爬行器系統(tǒng)110的各種元件(例如，移動臂140和150，和/或多功能末端執(zhí)行器120)。在這方面，保持器板130可用于連接(和保持)第一移動臂140和第二移動臂150。保持器板130可包括“軌跡”或“軌道”元件，例如以允許移動臂(第一移動臂140和第二移動臂150)中的一個或兩個例如滑動(或旋轉(zhuǎn))穿過保持器板130。舉例來說，保持器板130可連接到移動臂中的一個(例如，第一移動臂140)，使得可調(diào)整保持器板130與移動臂之間的連接點(diǎn)，以允許移動臂相對于保持器板130 (線性地)滑動。另一方面，保持器板130可連接到另一移動臂(例如，第二移動臂150)，使得保持器板130與所述另一移動臂之間的連接點(diǎn)可被固定，或可允許旋轉(zhuǎn)(樞轉(zhuǎn))調(diào)整。換句話說，保持器板130和(第二移動臂150)可相對于另一移動臂(第一移動臂140)旋轉(zhuǎn)。
[0028]在一些例子中，為了增強(qiáng)爬行器系統(tǒng)110的移動組件(例如，第一移動臂140和第二移動臂150)的使用，爬行器系統(tǒng)110可包括旋轉(zhuǎn)/樞轉(zhuǎn)裝置，其可用以允許(當(dāng)需要時)以受控方式且(優(yōu)選)獨(dú)立于爬行器系統(tǒng)110的其它組件(即，同時維持其它組件的定位或允許以不同方式移動它們)而旋轉(zhuǎn)爬行器系統(tǒng)110的特定組件。舉例來說，爬行器系統(tǒng)110可并入一個或多個致動器(例如，旋轉(zhuǎn)致動器132和/或線性致動器134)，其可用以允許相對于爬行器系統(tǒng)110的其余組件調(diào)整爬行器系統(tǒng)110的一個或多個組件(例如，多功能末端執(zhí)行器120)的定位(線性地和/或旋轉(zhuǎn)地)。在這方面，旋轉(zhuǎn)致動器132和/或線性致動器134可用以允許旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)爬行器系統(tǒng)110的特定組件(例如，多功能末端執(zhí)行器120、第一移動臂140和/或第二移動臂150)，其可允許旋轉(zhuǎn)這些組件中的一個或多個，同時爬行器系統(tǒng)110的其它組件被固定到結(jié)構(gòu)。這樣做可增強(qiáng)爬行器系統(tǒng)110的移動，例如通過允許在爬行器系統(tǒng)110正用于其既定功能時(例如，在多功能末端執(zhí)行器120正用以應(yīng)用與裝配有關(guān)的功能時)，執(zhí)行任何所需移動調(diào)整(例如，路線改變)的至少一部分。舉例來說，旋轉(zhuǎn)致動器132和/或線性致動器134可用以確保多功能末端執(zhí)行器120保持不移動(例如，在其正用以應(yīng)用與裝配有關(guān)的功能時)，甚至在第一移動臂140和第二移動臂150中的一個或兩個正旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)時也是如此。
[0029]在各種實(shí)施方式中，爬行器系統(tǒng)110可經(jīng)配置以與現(xiàn)有系統(tǒng)相比優(yōu)化的方式移動和/或操作。在這方面，可存在與自動化裝配系統(tǒng)的使用相關(guān)聯(lián)的各種挑戰(zhàn)，尤其在路線調(diào)整和/或系統(tǒng)從一個位置移動到另一位置的方式方面。舉例來說，由于當(dāng)前使用的用于將這些自動化系統(tǒng)固定或保持到結(jié)構(gòu)和/或用于使其在所述結(jié)構(gòu)上移動(或調(diào)整移動路線)的裝置，許多當(dāng)前可用的系統(tǒng)遭受例如在結(jié)構(gòu)上方的低移動速度和/或路線調(diào)整期間的滑移等限制。為了實(shí)現(xiàn)移動速度、路線或移動調(diào)整和/或系統(tǒng)“保持”到結(jié)構(gòu)上的可靠性方面的期望增強(qiáng)，爬行器系統(tǒng)110可并入各種組件(或?qū)M件的增強(qiáng))。爬行器系統(tǒng)110可例如并入多個與移動有關(guān)的組件(例如，支腿和/或臂)，其可經(jīng)配置以在爬行器系統(tǒng)110正用以應(yīng)用與裝配有關(guān)的功能時，使能執(zhí)行所要求的移動(或其路線調(diào)整)的至少一部分。在這方面，與移動有關(guān)的組件可經(jīng)配置以支持執(zhí)行與移動操作有關(guān)的多個功能。這些功能的應(yīng)用可以組合方式進(jìn)行，以進(jìn)一步增強(qiáng)爬行器系統(tǒng)110(尤其在其移動期間)的性能。舉例來說，在爬行器系統(tǒng)110的使用期間，與移動有關(guān)的組件中的一些(例如，一個移動臂的主或輔助支腿)可經(jīng)配置以執(zhí)行一個功能(例如，“保持”或“固定”到結(jié)構(gòu))，而其它移動組件(例如，另一移動臂的主或輔助支腿)經(jīng)配置以執(zhí)行另一功能(例如，與移動有關(guān)的功能，例如在結(jié)構(gòu)上方“滾動”或“滑動”)。在一些例子中，并且考慮到橫越的結(jié)構(gòu)的表面中的變化，與移動有關(guān)的組件中的一些(例如，輔助支腿)可經(jīng)配置(例如，通過應(yīng)用“浮動”功能)以允許基于表面的輪廓的調(diào)整。在以下與例如圖2-4有關(guān)的段落中描述了可用于爬行器系統(tǒng)110中的特定移動組件(例如，支腿)和/或其在爬行器系統(tǒng)110的操作期間的使用的各種實(shí)施方式的一些示例。
[0030]在一個實(shí)施方式中，爬行器系統(tǒng)110可包括夾緊或固定裝置(例如，夾緊器160)，其可用以確保多功能末端執(zhí)行器120緊緊地固定到所述結(jié)構(gòu)100，多功能末端執(zhí)行器120將裝配功能應(yīng)用于結(jié)構(gòu)100。舉例來說，夾緊器160可包括非永磁體，其可在多功能末端執(zhí)行器120需要被固定到所述結(jié)構(gòu)時(例如，在多功能末端執(zhí)行器120定位在翼盒104上的將應(yīng)用緊固螺栓的位置處時)被啟用(例如，使用電流)；否則，可停用所述磁體，例如在爬行器系統(tǒng)100 (或其部分，例如多功能末端執(zhí)行器120)可能正在移動時。
[0031]在一個實(shí)施方式中，一個或多個支腿(主和/或輔助支腿)可附接到爬行器系統(tǒng)110的其它組件，即除了第一移動臂140和第二移動臂150之外的其它組件。舉例來說，在一些例子中，主支腿170可附接到保持器板130。這樣做可能是期望的，因?yàn)槠淇稍试S增加可用支腿的數(shù)目和/或確保與所述表面的較大表面的接觸(密封或滾動)。在一些例子中，主支腿170附接到保持器板130的功能可與其它支腿(例如，第二移動臂150的主支腿)相關(guān)。
[0032]在一個實(shí)施方式中，爬行器系統(tǒng)110還可包括一個或多個馬達(dá)(未圖不)，其可用以實(shí)現(xiàn)和/或支持爬行器系統(tǒng)110的自動化機(jī)動化移動，例如通過驅(qū)動和/或使能結(jié)合爬行器系統(tǒng)110的移動和/或使用而使用的爬行器系統(tǒng)110的組件中的至少一些(例如，旋轉(zhuǎn)/固定多功能末端執(zhí)行器120的組件、第一移動臂140和/或第二移動臂150)的功能。
[0033]在一個實(shí)施方式中，爬行器系統(tǒng)110還可包括一個或多個傳感器(未圖示)，其可用以實(shí)現(xiàn)和/或支持感測爬行器系統(tǒng)110正在橫越的結(jié)構(gòu)(或明確地說，其表面)的細(xì)節(jié)。接著可利用所獲得的感測信息來更好地控制爬行器系統(tǒng)110的操作(例如，確定必要的旋轉(zhuǎn)、浮動等)。
[0034]在一個實(shí)施方式中，爬行器系統(tǒng)110可包括用于控制爬行器系統(tǒng)110的各種操作和/或組件的控制器組件(未圖示)。在這方面，控制器組件可包括可編程電路，其將控制信號提供給爬行器系統(tǒng)110的組件中的至少一些，以實(shí)現(xiàn)配置這些組件，從而執(zhí)行支持爬行器系統(tǒng)110的功能的各種操作。舉例來說，控制器組件可控制爬行器系統(tǒng)110的移動組件的操作。
[0035]在一個實(shí)施方式中，爬行器系統(tǒng)110可配置為接收和/或發(fā)射信息，例如通過并入用于提供和/或操縱去往和/或來自爬行器系統(tǒng)110的通信的通信組件。在這方面，爬行器系統(tǒng)110可接收例如用戶輸入，其可用于控制和/或調(diào)整爬行器系統(tǒng)110的各種操作或功能。用戶輸入可包括例如與移動有關(guān)的命令，例如“開始”或“停止”和/或其它類似命令。通信組件還可配置為實(shí)現(xiàn)發(fā)射狀態(tài)信息，例如與爬行器系統(tǒng)110的各種組件或功能有關(guān)的信息。可將狀態(tài)信息發(fā)射到可由用戶(例如，計算機(jī))利用的其它裝置?？墒褂靡环N或多種適當(dāng)技術(shù)無線地執(zhí)行接收和/或發(fā)射。舉例來說，通信可經(jīng)由紅外線(IR)信號、近場通信(NFC)信號、藍(lán)牙信號和/或WiFi信號。然而，本發(fā)明不限于任何特定通信技術(shù)。
[0036]圖2說明了用于自主爬行裝配設(shè)備中的主多功能支腿。參看圖2，展示了主支腿200。
[0037]主支腿200可表示第一類型的多功能移動組件，其可并入到便攜式自動化裝配系統(tǒng)(例如，圖1的爬行器系統(tǒng)110)中。在這方面，主支腿200可對應(yīng)于圖1的主支腿170中的每一個。主支腿200可附連(附接)到附接板210，其可為裝配系統(tǒng)的一部分。在這方面，附接板210可表示裝配系統(tǒng)的移動裝配件(臂)或其它非移動組件的可附接支腿的部分。舉例來說，參考圖1的爬行器系統(tǒng)110，附接板210可對應(yīng)于第一移動臂140、第二移動臂150或保持器板130的部分。
[0038]主支腿200可操作以提供或?qū)崿F(xiàn)可與裝配系統(tǒng)在裝配操作期間以受控方式的移動有關(guān)的各種功能。舉例來說，主支腿200可經(jīng)配置具有移動功能(B卩，實(shí)現(xiàn)或支持系統(tǒng)的移動)和固定功能(例如，實(shí)現(xiàn)將系統(tǒng)固定到所橫越的結(jié)構(gòu))。
[0039]主支腿200可包括各種元件，其可基于例如主支腿200所支持或主支腿200可配置的功能來設(shè)計、設(shè)置和/或配置。舉例來說，主支腿200可包括配置為提供或支持固定(“保持”或“粘附”)功能的一個或多個元件。主支腿200可利用例如吸盤組件來提供固定功能。在這方面，可通過使用真空來產(chǎn)生拉力以實(shí)現(xiàn)將主支腿200固定到吸盤可與之接觸的表面，從而提供到表面上的固定(或“保持”)。舉例來說，吸盤可包括吸盤外殼230，密封元件(例如，吸盤唇緣232)附接到吸盤外殼230，其中吸盤外殼230和密封元件(吸盤唇緣232)界定腔室(空腔或空間)250，可在其內(nèi)產(chǎn)生真空以產(chǎn)生“保持”力。換句話說，可利用吸盤唇緣232來提供生成用于產(chǎn)生“保持”力的必要真空所需的腔室250與表面之間的密封?？赏ㄟ^延伸穿過吸盤外殼230的氣流閥234應(yīng)用從腔室250氣動抽吸空氣來產(chǎn)生腔室250中的真空。在這方面中，泵或真空源可連接到氣流閥234(例如，使用管)，以允許應(yīng)用空氣抽吸。在一些例子中，可利用氣流閥234來將氣動(例如，空氣)注入應(yīng)用于腔室250中。這可例如在需要破壞密封時進(jìn)行。
[0040]主支腿200可包括經(jīng)配置以提供移動功能的一個或多個元件。舉例來說，主支腿200可包括滾動組件，其可用以實(shí)現(xiàn)借助于在所橫越表面上的滾動來移動主支腿200。滾動組件可包括由球保持器244保持的球(例如，鋼球)240。球240可經(jīng)配置在球保持器244內(nèi)自由地滾動，例如借助于潤滑作用、迷你軸承滾珠等。因此，當(dāng)球240與表面接觸時，主支腿200可操作以由于球240在其球保持器244內(nèi)滾動而在表面上移動。球240 (及其保持器244)可經(jīng)配置在主支腿200內(nèi)垂直(即，相對于表面，在Z方向上)移動。這可在應(yīng)用固定功能時實(shí)現(xiàn)縮回球240，和/或在應(yīng)用移動功能時縮回球240。舉例來說，主支腿200可并入氣動(例如，空氣)汽缸220，其可用以實(shí)現(xiàn)球240的垂直移動。舉例來說，空氣汽缸220可附接到吸盤外殼230，其中球240 (經(jīng)由其球保持器244)連接到活塞222，活塞222可在空氣汽缸220內(nèi)部的內(nèi)部腔室內(nèi)移動。在這方面，可經(jīng)由一個或多個氣流閥224，通過應(yīng)用氣動(空氣)注入或抽吸來移動活塞222。
[0041]因此，球240可通過使活塞222向上移動來縮回，并且可通過使活塞在空氣汽缸220內(nèi)向下移動來展開。在這方面，活塞的移動量(例如，基于空氣汽缸200的內(nèi)部腔室的尺寸)可經(jīng)配置使得在其最低點(diǎn)(相對于表面)處，球240延伸超過吸盤唇緣232，而將活塞222定位在腔室內(nèi)較高處(例如，相對于表面靠近其最高點(diǎn))將把球240縮回腔室250內(nèi)。
[0042]在示例使用情形下，當(dāng)主支腿200經(jīng)配置提供移動功能時，球240可展開，例如通過使活塞222向下(在Z方向上)移動，例如通過在空氣汽缸220內(nèi)的活塞222上方應(yīng)用空氣注入，從而產(chǎn)生正氣壓(+ΛΡ)。另外，在球240的展開期間，可停用腔室250內(nèi)的任何真空，例如通過停用經(jīng)由氣流閥234應(yīng)用的任何空氣抽吸(且在一些情況下，通過應(yīng)用到腔室250中的空氣注入，從而在所述空間內(nèi)產(chǎn)生正氣壓(+ΛΡ))。這可使球240在其展開超過吸盤唇緣232時能夠容易地破壞任何密封。一旦球240與表面(例如，在接觸點(diǎn)242處)接觸，球240就可(在其球保持器244內(nèi))自由地滾動，從而允許主支腿200在表面上方移動。當(dāng)主支腿200經(jīng)配置提供固定(保持)功能時，例如在鉆孔/緊固過程期間，可縮回球240，且可使腔室250處于真空，例如通過經(jīng)由氣流閥234應(yīng)用空氣抽吸，以產(chǎn)生負(fù)氣壓(_ Λ P)，從而使主支腿200穩(wěn)定在零件表面上(在X、Y方向上)，而縮回的球240 (提供硬停止(hard stop)，S卩，其停止，使得其可名義上與所述表面接觸，而不影響吸盤唇緣232產(chǎn)生的任何密封)的位置在Z方向上穩(wěn)定支腿。
[0043]圖3說明了用于自主爬行裝配設(shè)備中的輔助多功能支腿。參看圖3，展示了輔助支腿 300。
[0044]輔助支腿300可表示第二類型的多功能移動組件，其可并入到便攜式自動化裝配系統(tǒng)(例如，圖1的爬行器系統(tǒng)110)中。在這方面，輔助支腿300可對應(yīng)于圖1的輔助支腿180中的每一個。輔助支腿300可附連(附接)到附接板310，其可為裝配系統(tǒng)的一部分。在這方面，附接板310可表示裝配系統(tǒng)的移動裝配件(臂)或其它非移動組件的可附接支腿的部分。舉例來說，參考圖1的爬行器系統(tǒng)110，附接板310可對應(yīng)于第一移動臂140、第二移動臂150或保持器板130的部分。
[0045]如同主支腿200，輔助支腿300也可操作以提供或?qū)崿F(xiàn)可與裝配系統(tǒng)例如在裝配操作期間以受控方式的移動有關(guān)的各種功能。舉例來說，輔助支腿300也可經(jīng)配置具有移動功能(即，實(shí)現(xiàn)或支持系統(tǒng)的移動)和固定功能(例如，實(shí)現(xiàn)將系統(tǒng)固定到橫越的結(jié)構(gòu))。然而，另外，輔助支腿300可經(jīng)配置提供“浮動”功能。在這方面，當(dāng)經(jīng)配置浮動時，輔助支腿300可在系統(tǒng)的線性和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動期間浮動，即，輔助支腿300的至少一部分可在垂直方向上(例如，在Z方向上)移動。換句話說，當(dāng)輔助支腿300保持附接到系統(tǒng)(附接板310)時，可調(diào)整輔助支腿300的長度，從而允許輔助支腿300在復(fù)合區(qū)(即，非平坦部分)中與結(jié)構(gòu)表面維持接觸。
[0046]如同主支腿200，輔助支腿300可包括各種元件，其可基于例如輔助支腿300所支持或輔助支腿300可配置的功能來設(shè)計、設(shè)置和/或配置。舉例來說，輔助支腿300可包括經(jīng)配置提供或支持固定(“保持”或“粘附”)功能的一個或多個元件。在這方面，輔助支腿300可并入與主支腿200類似的基于吸盤的實(shí)施方式，用于實(shí)現(xiàn)使用氣動壓力(例如，真空)以產(chǎn)生輔助支腿300與表面之間的拉力，從而將輔助支腿300固定(或“保持”)到所述表面上。舉例來說，吸盤可包括吸盤外殼330，密封元件(例如，吸盤唇緣332)附接到吸盤外殼330，從而界定腔室(空腔或空間)350，在所述腔室內(nèi)，可產(chǎn)生真空(例如，通過經(jīng)由氣流閥334應(yīng)用氣動抽吸)以產(chǎn)生“保持”力。在這方面，這些元件可類似于主支腿200中的對應(yīng)元件(例如，吸盤外殼230、吸盤唇緣232、氣流閥234和腔室250，如關(guān)于圖2所述)。
[0047]輔助支腿300可包括經(jīng)配置提供移動功能的一個或多個元件。在這方面，輔助支腿300可與主支腿200類似地并入基于滾動的實(shí)施方式，用于實(shí)現(xiàn)在表面上方移動輔助支腿300。舉例來說，輔助支腿300可包括由球保持器344保持的球(例如，鋼球)340。在這方面，球340和球保持器344可類似于主支腿200的球240和球保持器244，且可以與例如關(guān)于圖2所述的方式類似的方式操作。在這方面，如同圖2的主支腿200，輔助支腿300可并入氣動(例如，空氣)汽缸320，其可用于展開和/或縮回球340。舉例來說，空氣汽缸320可附接到吸盤外殼330，其中球340 (經(jīng)由其球保持器344)連接到在空氣汽缸320內(nèi)部的內(nèi)部腔室內(nèi)移動的活塞322，例如通過經(jīng)由一個或多個氣流閥324應(yīng)用氣動(空氣)注入或抽吸。
[0048]另外，輔助支腿300可包括經(jīng)配置提供浮動功能的一個或多個元件。舉例來說，輔助支腿300的第一部分(例如，對應(yīng)于主支腿200的部分，包括吸盤組件/元件和空氣汽缸320)可附接到浮動組件，其可使用氣動實(shí)施方式來實(shí)施。在這方面，浮動組件可包括(第二)氣動(空氣)汽缸360，其可用以實(shí)現(xiàn)輔助支腿300的其余部分的浮動?？諝馄?60可包括活塞362，其可在空氣汽缸360內(nèi)部的內(nèi)部腔室內(nèi)移動。在這方面，可經(jīng)由一個或多個氣流閥364，通過應(yīng)用氣動(空氣)注入或抽吸來移動活塞362。活塞362可使用浮動桿370連接到(第一)空氣汽缸320，從而允許所述汽缸(以及附接到其的所有其它其余組件/元件)垂直(在Z方向上，從而提供期望的“浮動”)移動。因此，通過使活塞362在空氣汽缸360的內(nèi)部腔室內(nèi)移動(例如，通過經(jīng)由氣流閥364應(yīng)用氣動注入或抽吸)，輔助支腿300的下部部分可浮動。
[0049]在一些例子中，可能期望禁用浮動功能。舉例來說，一旦輔助支腿300浮動到表面上的新位置上(因此為任何輪廓或變化而調(diào)整)，就可需要阻止輔助支腿300進(jìn)一步浮動(例如，在應(yīng)用“固定”功能時)。因此，輔助支腿300可包括用于禁用或停用浮動功能的一個或多個元件。舉例來說，輔助支腿300可并入制動機(jī)構(gòu)380，其可經(jīng)配置自適應(yīng)地應(yīng)用制動(例如，通過對制動鼓382施加“鎖定”力，制動鼓382可附接到空氣汽缸320)。因此，當(dāng)禁用浮動功能時，可通過鎖定空氣汽缸320 (以及輔助支腿300的浮動部分的其余部分)來應(yīng)用制動(經(jīng)由制動機(jī)構(gòu)380)，以阻止任何進(jìn)一步的浮動。
[0050]在示例使用情形下，當(dāng)輔助支腿300經(jīng)配置提供移動功能時，球340可展開，例如通過使活塞322向下(在Z方向上)移動，例如通過在空氣汽缸320內(nèi)的活塞322上方應(yīng)用空氣注入，從而產(chǎn)生正氣壓(+ΛΡ)。另外，在球340的展開期間，可停用腔室350內(nèi)的任何真空，例如通過停用經(jīng)由氣流閥334應(yīng)用的任何空氣抽吸(且在一些情況下，通過應(yīng)用到腔室350中的空氣注入，從而在所述空間內(nèi)產(chǎn)生正氣壓(+ΛΡ))。這可使球340在其展開超過吸盤唇緣332時能夠容易地破壞任何密封。一旦球340與表面(例如，在接觸點(diǎn)342處)接觸，球340就可(在其球保持器344內(nèi))自由地滾動，從而允許輔助支腿300在所述表面上方移動。在移動功能期間，輔助支腿300的浮動可通常被啟用，以允許輔助支腿300 (具體地說，球340)在其在復(fù)合表面上方移動時維持接觸。這可通過停用制動機(jī)構(gòu)380 (以允許浮動桿370的垂直移動)來實(shí)現(xiàn)。另外，可在空氣汽缸360中(在活塞362上方和/或下方)注入或抽吸空氣，以提供足夠的向下的力，用于確保球340在其根據(jù)橫越的表面的輪廓進(jìn)行調(diào)整時維持接觸，即提供剛好足夠的抵抗力，以防止球在被推動時跳離所述表面，且在其移過表面的凹下部分時其繼續(xù)被向下推。
[0051]當(dāng)輔助支腿300經(jīng)配置提供固定(保持)功能時，例如在鉆孔/緊固過程期間，球340可縮回，且可使腔室350處于真空下，例如通過經(jīng)由氣流閥334應(yīng)用空氣抽吸，以形成負(fù)氣壓(-ΛΡ),從而使輔助支腿300穩(wěn)定在零件表面上(在X、Y方向上)?？删S持(或激活)浮動功能，例如以防止球340意外破壞密封?？商鎿Q地，在一些例子中，當(dāng)輔助支腿300經(jīng)配置用于固定功能時，可停用輔助支腿300的浮動(例如，通過制動機(jī)構(gòu)380)。此動作可被完成例如以進(jìn)一步在垂直(Z)方向上穩(wěn)定支腿。
[0052]圖4說明了用于自主爬行裝配設(shè)備中的輔助多功能支腿的可替代的實(shí)施方式。參看圖4，展示了輔助支腿400。
[0053]如同輔助支腿300，輔助支腿400也可表示第二類型的多功能移動組件，其可并入到便攜式自動化裝配系統(tǒng)(例如，圖1的爬行器系統(tǒng)110)中。在這方面，輔助支腿400可對應(yīng)于圖1的輔助支腿180中的每一個。輔助支腿400可附連(附接)到附接板410，其可為裝配系統(tǒng)的一部分。在這方面，附接板410可表示裝配系統(tǒng)的移動裝配件(臂)或其它非移動組件的可附接支腿的部分。舉例來說，參考圖1的爬行器系統(tǒng)110，附接板410可對應(yīng)于第一移動臂140、第二移動臂150或保持器板130的部分。
[0054]輔助支腿400可基本類似于圖3的輔助支腿300。在這方面，如同輔助支腿300，輔助支腿400也可操作以提供或?qū)崿F(xiàn)與裝配系統(tǒng)例如在裝配操作期間以受控方式的移動有關(guān)的各種功能，包含移動功能、固定功能和浮動功能。在這方面，輔助支腿400可包括各種元件，其可基于例如輔助支腿400所支持或輔助支腿400可配置的功能來設(shè)計、設(shè)置和/或配置。
[0055]舉例來說，輔助支腿400可包括一個或多個元件，其經(jīng)配置以使用與輔助支腿300類似的基于吸盤的實(shí)施方式來提供或支持固定功能。舉例來說，輔助支腿400可包括吸盤外殼430，密封元件(例如，吸盤唇緣432)附接到吸盤外殼430，從而界定腔室(空腔或空間)450，在所述腔室內(nèi)，可產(chǎn)生真空(例如，通過經(jīng)由氣流閥434應(yīng)用氣動抽吸)以產(chǎn)生“保持”力。在這方面，這些元件可類似于輔助支腿300中的對應(yīng)元件(例如，吸盤外殼330、吸盤唇緣332、氣流閥334和腔室360，如關(guān)于圖3所述)。
[0056]并且，輔助支腿400可包括一個或多個元件，其經(jīng)配置以使用與輔助支腿300類似的基于滾動的實(shí)施方式來提供移動功能。舉例來說，輔助支腿400也可包括由球保持器444保持的球(例如，鋼球)440。在這方面，球440和球保持器444可類似于輔助支腿300的球340和球保持器344，且可以與例如關(guān)于圖3所述的方式類似的方式操作。在這方面，如同圖3的輔助支腿300，輔助支腿400可并入氣動(例如，空氣)汽缸420，其可用于展開和/或縮回球440?？諝馄?20還可附接到吸盤外殼430，其中球440 (經(jīng)由其球保持器444)連接到在空氣汽缸420內(nèi)部的內(nèi)部腔室內(nèi)移動的活塞420，例如通過經(jīng)由一個或多個氣流閥424應(yīng)用氣動(空氣)注入或抽吸。
[0057]另外，如同輔助支腿300，輔助支腿400也可包括經(jīng)配置以提供浮動功能的一個或多個元件。然而，不同于輔助支腿300，使用基于機(jī)械的實(shí)施方式而不是基于氣動的實(shí)施方式來實(shí)施輔助支腿400的浮動組件。在這方面，輔助支腿400的浮動組件可包括圓盤460，其可在附連到附接板410的容器部分中的對應(yīng)腔室內(nèi)移動。圓盤460可使用浮動桿470連接到空氣汽缸420，從而允許所述汽缸(以及附接到其的所有其它其余組件/元件)基于圓盤460的移動而垂直(在Z方向上)移動，從而提供期望的浮動。在這方面，圓盤460在其腔室內(nèi)的移動可由機(jī)械力驅(qū)動，例如由于彈簧462的加載/卸載，彈簧462可放置于圓盤460的容器與汽缸420的頂部之間。因此，當(dāng)圓盤460在空氣汽缸460的內(nèi)部腔室內(nèi)移動(例如，通過經(jīng)由彈簧462應(yīng)用彈簧加載)時，輔助支腿400的下部部分可浮動。
[0058]如同輔助支腿300，輔助支腿400也可包括一個或多個元件，用于禁用或停用浮動功能，例如借助于制動。舉例來說，輔助支腿400也可并入制動機(jī)構(gòu)480，其可經(jīng)配置以自適應(yīng)地應(yīng)用制動，基本如關(guān)于輔助支腿300的制動機(jī)構(gòu)380所述(例如，通過對制動鼓382施加“鎖定”力，制動鼓482可附接到空氣汽缸420)。
[0059]圖5A和5B說明了自主爬行的爬行器系統(tǒng)在裝配操作期間的示例性移動。參看圖5A和5B，展示了爬行器系統(tǒng)510。
[0060]爬行器系統(tǒng)510可包括便攜式自動化機(jī)動化裝置，其可配置為對物理結(jié)構(gòu)(例如，飛行器或其組件)執(zhí)行特定操作(例如，與裝配有關(guān)的操作，例如鉆孔、螺栓連接和/或緊固)，并且在結(jié)構(gòu)上移動的同時以受控方式這樣做。爬行器系統(tǒng)510可基本類似于爬行器系統(tǒng)110，如關(guān)于例如圖1所述。如圖5B所示，爬行器系統(tǒng)510可包括例如第一移動臂520、第二移動臂530、板(保持器)540和夾緊器550。并且，雖然圖5B中明確示出，但爬行器系統(tǒng)510還可包括多功能末端執(zhí)行器，用于執(zhí)行可由爬行器系統(tǒng)510提供的各種與裝配有關(guān)的操作。爬行器系統(tǒng)510的組件可類似于大致如關(guān)于圖1所述的爬行器系統(tǒng)110的類似組件(例如，類似命名的組件或元件)。
[0061]此外，多個主支腿560和/或輔助支腿570可并入到爬行器系統(tǒng)510中，以實(shí)現(xiàn)提供與移動和/或固定有關(guān)的功能。在這方面，每一主支腿560可類似于輔助支腿200，如關(guān)于圖2所述；而每一輔助支腿570可類似于輔助支腿300或輔助支腿400，如分別關(guān)于圖3和4所述。主支腿560和/或輔助支腿570可以各種方式并入(附接)到爬行器系統(tǒng)510上。在這方面，支腿(主和/或輔助)可主要附接到第一移動臂520和第二移動臂530。另夕卜，在一些例子中，一個或多個支腿可附接到其它組件(例如，板540)，例如以提供增加的穩(wěn)定性和/或可控制性。在圖5B中所示的示例實(shí)施方式中，僅若干(例如，五個)輔助支腿570附接到第一移動臂520上；而主支腿560與輔助支腿570 (例如，各有兩個)的組合附接到第二移動臂530上。另外，單個主支腿560附接到板540。
[0062]主支腿560和/或輔助支腿570可配置為提供可與爬行器系統(tǒng)110的移動和/或爬行器系統(tǒng)110到所橫越結(jié)構(gòu)(或，具體地說，結(jié)構(gòu)的表面)的固定有關(guān)的各種功能。示例功能可包括移動(例如，滾動)、粘附(固定)和/或浮動?？赏ㄟ^配置支腿的各種元件(例如，吸盤、空氣汽缸、滾珠等)來執(zhí)行這些功能。圖5A的表502和504展示了主支腿和輔助支腿可分別借以執(zhí)行特定功能的可行方式。舉例來說，如表502中所示，對于主支腿560，所述功能可包括移動功能(例如通過抽吸/真空的停用和球的展開來執(zhí)行)，以及附連(固定)功能(例如通過真空的應(yīng)用和球的縮回來執(zhí)行)。對于輔助支腿570，如表504中所示，所述功能可包括移動功能(例如，通過抽吸/真空的停用、球的展開以及支腿浮動的啟用來執(zhí)行)、固定附連(固定)功能(例如通過真空的應(yīng)用、球的縮回以及支腿浮動的停用來執(zhí)行)，以及浮動附連(固定)功能(例如通過真空的應(yīng)用、球的縮回以及支腿浮動的啟用來執(zhí)行)。
[0063]爬行器系統(tǒng)510可用以在多個位置處應(yīng)用與裝配有關(guān)的操作。在這方面，在圖5B中所示的示例性使用情形中，爬行器系統(tǒng)510可用以在不同位置(即，安裝緊固件1、2和3)處應(yīng)用緊固件(例如，通過應(yīng)用鉆孔和緊固安裝)。爬行器系統(tǒng)510的用于安裝這些緊固件的動作的示例性序列可包括例如在第一階段(I)中開始，其中可將爬行器系統(tǒng)510放置在待裝配結(jié)構(gòu)上方，使得爬行器系統(tǒng)的末端執(zhí)行器(未圖示，但位于夾緊器550的中心的頂部)在第一緊固件(緊固件I)的位置上方。在這方面，最初將爬行器系統(tǒng)510放置成使得板540 (且因此第二移動臂530和末端執(zhí)行器)可相對于第一移動臂530與板540之間的軌道位于最外右側(cè)位置處。爬行器系統(tǒng)510的所有支腿(主支腿560和輔助支腿570)的球可最初縮回，且可啟用所有支腿的真空杯(且可停用輔助支腿570的浮動)。此條件提供了針對所有爬行器系統(tǒng)元件(臂、板540、支腿)的最大穩(wěn)定性，并且使爬行器系統(tǒng)緊緊地穩(wěn)定在零件表面上，以用于鉆孔/緊固操作。
[0064]當(dāng)緊固件I被安裝時，爬行器系統(tǒng)510可起始向下一個緊固件(緊固件2)的位置的移動。這可以不影響緊固件I的安裝的方式進(jìn)行。舉例來說，在階段(2)中，第一移動臂520可起始向下一個位置的移動。這可通過釋放真空且展開第一移動臂520的所有輔助支腿570的球(且如果必要，使第一移動臂520的輔助支腿570中的一個或多個在所述移動期間浮動)來實(shí)現(xiàn)。同時，第二移動臂530上的所有主支腿560和輔助支腿570 (以及板540的唯一主支腿560)可維持固定功能，例如通過維持真空抽吸和球縮回(且對于任何輔助支腿570，浮動的停用，例如通過維持制動的啟用)，從而在第一移動臂520的運(yùn)動期間使爬行器系統(tǒng)穩(wěn)定。
[0065]接下來，在階段(3)中，可將末端執(zhí)行器從第一緊固件位置移動到第二緊固件位置。這可通過首先例如通過釋放其制動器來允許附接到第一移動臂520的輔助支腿570的浮動(在Z方向上)而進(jìn)行。然而，可縮回球，并且可使真空杯處于真空下，從而允許使這些輔助支腿570在其它方向上(例如，在X和Y方向上)穩(wěn)定。可允許第二移動臂530上的輔助支腿570浮動(在Z方向上)，例如通過停用其制動器，并且所述支腿可經(jīng)配置以允許移動(例如，在XY平面內(nèi))，例如通過停用其真空杯中的真空，以及展開其球。同時，第二移動臂530的主支腿560以及板540可經(jīng)配置允許移動(例如，通過停用真空和展開球)，從而產(chǎn)生藉此主支腿560的三角形所形成的三角形可移動橫穿復(fù)合表面(例如，基于所固定的第一移動臂520沿X軸爬行器系統(tǒng)驅(qū)動)的條件。在第二移動臂530和板540 (具有末端執(zhí)行器)橫穿復(fù)合表面的移動期間，主支腿三角形可改變爬行器系統(tǒng)的取向或常態(tài)，從而迫使輔助支腿浮動，其可由于抵靠結(jié)構(gòu)表面推動輔助支腿570的(甚至非常小的)Z力而實(shí)現(xiàn)。
[0066]接下來，在第四階段(4)中，可在用于處理下一個緊固件(緊固件2)的位置中調(diào)節(jié)爬行器系統(tǒng)。在這方面，主支腿560可經(jīng)配置以提供固定功能(例如，通過縮回球和啟用真空)，從而為主支腿560獲得穩(wěn)定條件。同時，附接到第二移動臂530的輔助支腿570可經(jīng)配置用于固定功能(例如，通過縮回其球和啟用真空)，以使這些支腿也穩(wěn)定到表面。并且，可禁用所有輔助支腿570(即，附接到第一移動臂520的輔助支腿以及附接到第二移動臂530的輔助支腿)的浮動(例如，通過制動的應(yīng)用/啟用)，從而實(shí)現(xiàn)在其它方向(例如，Z方向)上的穩(wěn)定位置。因此，爬行器系統(tǒng)現(xiàn)在可被穩(wěn)定在由主支腿三角形指示的取向上，并且處于用于鉆孔/緊固過程的穩(wěn)定位置中。
[0067]在階段(5)中，爬行器系統(tǒng)510可經(jīng)配置用于應(yīng)用對應(yīng)于下一個緊固件(B卩，緊固件3)的裝配操作。在這方面，爬行器系統(tǒng)510可通過使板540 (以及第二移動臂520)沿其與第一移動臂520之間的軌道滑動來簡單地移動到下一個緊固件。一旦處于合適位置，所有支腿(主和輔助)均可經(jīng)配置以提供固定功能(如關(guān)于階段4所述)，從而在鉆孔/緊固操作期間使爬行器系統(tǒng)穩(wěn)定。
[0068]在一些例子中，移動到新的裝配位置(例如，下一個緊固件位置)可需要旋轉(zhuǎn)爬行器系統(tǒng)510。舉例來說，在階段￠)中，可調(diào)整爬行器系統(tǒng)取向(即，改變移動路線)。在這方面，可使用主支腿560 (例如，在球縮回且真空開啟的情況下)和輔助支腿570 (例如，通過制動的啟用，在球縮回、真空開啟且浮動禁用的情況下)使第二移動臂530穩(wěn)定到表面，而第一移動臂520配置為移動，例如通過配置其輔助支腿570而移動(例如，球展開、真空關(guān)閉，制動器停用)，從而允許第一移動臂520的旋轉(zhuǎn)，例如由旋轉(zhuǎn)致動器驅(qū)動。此外，在橫穿復(fù)合表面的旋轉(zhuǎn)期間，爬行器系統(tǒng)取向可再次由主支腿三角形配置指示，其中(第一移動臂520上的)輔助支腿570允許適應(yīng)表面變化，例如，通過允許浮動(在Z方向上)。一旦旋轉(zhuǎn)完成，爬行器系統(tǒng)的全部(即，在所有主支腿560和輔助支腿570上)經(jīng)配置提供固定功能(例如，球被縮回，應(yīng)用真空，并且對于輔助支腿570，浮動停用，例如，通過啟用制動)，以獲得爬行器系統(tǒng)的所有元件的穩(wěn)定配置，以繼續(xù)進(jìn)行鉆孔/緊固操作(在下一個位置處)。
[0069]圖6說明了利用主和輔助多功能支腿的示例性自主爬行的裝配系統(tǒng)在彎曲結(jié)構(gòu)上的放置。參看圖6，展示了爬行器系統(tǒng)600。
[0070]爬行器系統(tǒng)600可包括便攜式自動化機(jī)動化裝置，其可經(jīng)配置用于對物理結(jié)構(gòu)(例如，飛行器或其組件)執(zhí)行特定操作，例如，與裝配有關(guān)的操作，且在結(jié)構(gòu)上移動的同時這樣做。爬行器系統(tǒng)600可大致類似于爬行器系統(tǒng)510，如關(guān)于例如圖5A和5B所述。爬行器系統(tǒng)600可包括可經(jīng)配置以支持或?qū)崿F(xiàn)與爬行器系統(tǒng)600(例如，在裝配操作中)的使用有關(guān)的各種操作或功能的各種組件。特別地，爬行器系統(tǒng)600可包括多個多功能移動組件(或支腿)，其可附接到爬行器系統(tǒng)600 (或其組件，例如移動臂或裝配件)。
[0071]舉例來說，爬行器系統(tǒng)600可并入兩種類型的支腿:主支腿620和輔助支腿630，其用于提供與移動和/或固定有關(guān)的功能。在這方面，每個主支腿620可類似于主支腿200，如關(guān)于圖2所述；而每個輔助支腿630可類似于輔助支腿300或輔助支腿400，如分別關(guān)于圖3和4所述。主支腿620和/或輔助支腿630可以各種方式并入(附接)到爬行器系統(tǒng)600上。舉例來說，在一些例子中，兩種類型的支腿的裝配可附接到單個裝配件(例如，移動臂)。舉例來說，如圖6中所示，在一些例子中，移動裝配件可包括若干主支腿620和輔助支腿630(例如，各有兩個，如圖6中所示)，其附接到單個附接(保持)板610。
[0072]在示例性的使用情形中，不同類型的支腿特別是可允許浮動的輔助支腿630的使用可以允許以可允許考慮表面(例如，在復(fù)合表面的情況下)的變化的方式放置(和移動)爬行器系統(tǒng)600。在這方面，為了允許考慮橫越表面的細(xì)節(jié)，并且因?yàn)橹髦?10維持相對于系統(tǒng)平臺的固定位置，因此輔助支腿630可配置以調(diào)整其位置。在這方面，當(dāng)爬行器系統(tǒng)600最初放置于結(jié)構(gòu)上時，輔助支腿630可配置以允許浮動(例如，在Z方向上)，例如通過停用其制動機(jī)構(gòu)(并且，同樣對于利用輔助空氣汽缸的輔助支腿，通過注入空氣以允許推動輔助活塞)。一旦爬行器系統(tǒng)600根據(jù)復(fù)合表面上的計數(shù)器進(jìn)行調(diào)整，就可停用浮動(例如，通過啟用其制動機(jī)構(gòu))。類似地，輔助支腿630可經(jīng)配置允許移動期間的浮動，以確保所有支腿維持與所述表面接觸，甚至在橫越復(fù)合區(qū)時也是如此。
[0073]圖7說明了并入主和輔助多功能支腿和支撐取向調(diào)整的示例性自主爬行裝配系統(tǒng)的使用。參看圖7，展示了爬行器系統(tǒng)700。
[0074]爬行器系統(tǒng)700可包括便攜式自動化機(jī)動化裝置，其可配置為對物理結(jié)構(gòu)(例如，飛行器或其組件)執(zhí)行特定操作，例如，與裝配有關(guān)的操作，且在結(jié)構(gòu)上移動的同時這樣做。爬行器系統(tǒng)700可大致類似于爬行器系統(tǒng)110，如關(guān)于例如圖1所述。在這方面，如同爬行器系統(tǒng)110，爬行器系統(tǒng)700可包括可經(jīng)配置以支持或?qū)崿F(xiàn)與爬行器系統(tǒng)700 (例如，在裝配操作中)的使用有關(guān)的各種操作或功能的各種組件。特別地，爬行器系統(tǒng)700可包括多個多功能移動組件(或支腿)，其可附接到爬行器系統(tǒng)700 (或其組件，例如移動臂、保持器板等)。
[0075]然而，另外，爬行器系統(tǒng)700可特別地配置為允許取向調(diào)整(例如，為了適應(yīng)橫越表面的彎曲部分)。舉例來說，爬行器系統(tǒng)700可包括多功能末端執(zhí)行器720，其可基本類似于爬行器系統(tǒng)HO的多功能末端執(zhí)行器120(即，可配置以執(zhí)行與裝配有關(guān)的操作)。然而，多功能末端執(zhí)行器720可另外包括常態(tài)傳感器752，其可用于確定表面的細(xì)節(jié)和/或末端執(zhí)行器的取向。這可允許調(diào)整多功能末端執(zhí)行器720的夾緊(例如，經(jīng)由噴嘴750和電磁體754)，以確保任何裝配操作(例如，緊固)均為系統(tǒng)的取向的變化進(jìn)行了調(diào)整，即甚至在系統(tǒng)因表面的曲率而傾斜的情況下也垂直地應(yīng)用。
[0076]在一些例子中，移動支腿還并入有用于提供取向調(diào)整的額外的元件。舉例來說，爬行器系統(tǒng)700可包括主支腿730，其可基本類似于主支腿200，如關(guān)于圖2所述，且可以類似方式起作用。然而，另外，主支腿730可并入取向調(diào)整組件，包括例如引導(dǎo)件740，其可附接到附接板710 (主支腿通常直接附連到所述附接板)。因此，主支腿730的對應(yīng)于垂直支腿(例如，主支腿200)的部分將保持在引導(dǎo)件740內(nèi)。為了提供必要的取向調(diào)整，可經(jīng)由馬達(dá)742將楔形物744驅(qū)動到引導(dǎo)件內(nèi)的空間中，在引導(dǎo)件740的頂部內(nèi)部表面與主支腿730的其余部分的頂部之間(如圖7中所示)。在這方面，所述空間可具有不同距離，即(所需)取向調(diào)整越多，驅(qū)動楔形物744越多。
[0077]圖8是說明在結(jié)構(gòu)(例如，飛行器組件)的裝配期間并入主和輔助多功能支腿的自主爬行的裝配系統(tǒng)的移動的流程圖。參看圖8，展示了流程圖800，其包括多個示例性步驟，所述步驟可由自動化機(jī)動化裝配裝置(例如，爬行器系統(tǒng)510)在多個位置處的與裝配有關(guān)操作的應(yīng)用(以及所述位置之間的移動)期間執(zhí)行。
[0078]在步驟802中，可將爬行器系統(tǒng)放置到結(jié)構(gòu)(例如，圖1的機(jī)翼100)的表面上，以在多個位置處應(yīng)用與裝配有關(guān)的功能，例如安裝多個緊固件。在步驟804中，爬行器系統(tǒng)可附連到表面。舉例來說，參考圖5的爬行器系統(tǒng)510，所述附連可通過以下方式獲得，即縮回滾動元件(球)并且啟用所有主支腿560和輔助支腿570上的真空，以實(shí)現(xiàn)在支腿與所述表面之間產(chǎn)生密封；并且，對于輔助支腿570，啟用制動器以藉此禁用浮動。在步驟806中，可確定是否已執(zhí)行了所有的與附連有關(guān)的動作(例如，如關(guān)于步驟804所述)，且在執(zhí)行所有動作的情況下，過程可進(jìn)行到步驟808。
[0079]在步驟808中，可執(zhí)行與裝配有關(guān)的操作。舉例來說，對于緊固件安裝，與裝配有關(guān)的操作可包括鉆孔以及緊固件的插入。與裝配有關(guān)的操作可被預(yù)配置(和/或被預(yù)編程)，或者可替代地，可以由爬行器系統(tǒng)動態(tài)地(實(shí)時)確定。在步驟810中，可確定是否已執(zhí)行了所有的與裝配有關(guān)的操作(例如，如關(guān)于步驟808所述)(例如，是否安裝了緊固件)，并且在執(zhí)行了所有動作的情況下，過程可進(jìn)行到步驟812。
[0080]在步驟812中，爬行器系統(tǒng)可起始到下一個位置(例如，第二緊固件的位置)的移動。在這方面，起始所述移動可包括停用附連功能，和/或啟用移動臂中的一個的支腿的移動(滾動)功能。這可包括例如展開滾動元件(球)和啟用所有主支腿560和輔助支腿570上的真空，以實(shí)現(xiàn)破壞支腿與表面之間的任何密封，和/或允許表面上方的移動(滾動)；并且同樣，對于輔助支腿570，停用制動器，以藉此實(shí)現(xiàn)浮動。在步驟814中，可確定是否已執(zhí)行了所有與移動起始有關(guān)的動作(例如，如關(guān)于步驟812所述)，并且在執(zhí)行了所有動作的情況下，過程可進(jìn)行到步驟816。在步驟816中，可將移動臂(例如，第一移動臂520)中的一個驅(qū)動到下一個位置。這可包括例如滑動第一移動臂520和板540 (例如,使用板540與第二移動臂530之間的軌道)。在步驟818中，可確定移動臂(第一移動臂520)的移動是否完成，即，其處于(下一個)位置，并且在確定移動臂處于下一個位置的情況下，過程可進(jìn)行到步驟820。
[0081]在步驟820中，移動臂中的一個可經(jīng)配置以應(yīng)用(經(jīng)由其多功能支腿)附連功能，而另一移動臂可經(jīng)配置進(jìn)一步移動。舉例來說，附連可由第一移動臂520應(yīng)用，而第二移動臂530經(jīng)配置實(shí)現(xiàn)在表面上方的滾動。在這方面，可通過以下方式施加附連，即由第一移動臂520通過例如縮回滾動元件(球)和啟用所有支腿上的真空，以實(shí)現(xiàn)在支腿與表面之間產(chǎn)生密封；并且同樣，對于任何輔助支腿，啟用制動器以藉此禁用浮動。另一方面，配置第二移動臂530以用于滾動可包括例如展開滾動元件(球)和停用所有支腿中的真空，以實(shí)現(xiàn)在表面上方的移動(例如，通過滾動)以及破壞支腿與表面之間的任何密封；并且同樣，對于任何輔助支腿，停用所述制動器，以藉此實(shí)現(xiàn)浮動。在步驟822中，可確定是否已執(zhí)行了所有的與附連有關(guān)的動作(例如，如關(guān)于步驟804所述)，并且在執(zhí)行了所有動作的情況下，過程可進(jìn)行到步驟824。
[0082]在步驟824中，可將第二移動臂530驅(qū)動到下一個位置。這可包括例如滑動第二移動臂530 (例如，使用板540與第二移動臂530之間的軌道)。在步驟826中，可確定第二移動臂530的移動是否完成，即，其處于(下一個)位置，并且在確定移動臂處于下一個位置的情況下，過程可進(jìn)行到步驟828。
[0083]在步驟828中，第二移動臂530可經(jīng)配置以附連到表面。舉例來說，可通過縮回滾動元件(球)和啟用所有支腿上的真空，以實(shí)現(xiàn)在支腿與表面之間產(chǎn)生密封；并且，對于任何輔助支腿，啟用制動器以藉此禁用浮動，從而實(shí)現(xiàn)附連。在步驟830中，可確定是否已執(zhí)行了所有的與粘附有關(guān)的動作(例如，如關(guān)于步驟828所述)，并且在執(zhí)行了所有動作的情況下，過程可進(jìn)行到步驟832。
[0084]在步驟832中，可在下一個位置處執(zhí)行與裝配有關(guān)的操作(例如，在第二緊固件的位置處應(yīng)用鉆孔/緊固件插入)。在步驟834中，可確定是否已執(zhí)行了所有的與裝配有關(guān)的操作(例如，如關(guān)于步驟832所述)(例如，是否安裝了第二緊固件)，并且在執(zhí)行了所有動作的情況下，過程可進(jìn)行到步驟836。在步驟836中，爬行器系統(tǒng)可起始到下一個位置(例如，第三緊固件)的移動，依此類推。
[0085]圖9是說明了在結(jié)構(gòu)(例如，飛行器組件)的裝配期間并入主和輔助多功能支腿的自主爬行的裝配系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動的流程圖。參看圖9，展示了流程圖900，其包括多個示例性步驟，所述步驟可由自動化機(jī)動化裝配裝置(例如，爬行器系統(tǒng)510)執(zhí)行，以促進(jìn)裝置的轉(zhuǎn)動(旋轉(zhuǎn))。
[0086]在步驟902中，特定動作可由各種移動組件(例如，主和輔助移動組件)執(zhí)行，以起始所述轉(zhuǎn)動。舉例來說，參考圖5的爬行器系統(tǒng)510,所述動作可包括(針對板540的主支腿560)停用真空(以允許破壞任何密封)和展開滾動元件(球)，以允許移動。對于第一移動臂520 (僅并入輔助支腿570)，可停用真空(以允許破壞任何密封)，可展開滾動元件(球)(以允許移動)，且可釋放制動器(以允許浮動)。對于第二移動臂530 (并入主支腿560和輔助支腿570兩者)，所述動作可包括(針對主支腿560)縮回滾動元件(球)和啟用真空，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用密封；而用于輔助支腿570的動作可包括縮回滾動元件(球)和啟用真空，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用密封，以及啟用制動器，以禁用浮動。換句話說，執(zhí)行的動作可允許第二移動臂530的附連的移動，以及第一移動臂520和板560的移動。
[0087]在步驟904中，可確定是否執(zhí)行了所有動作(對應(yīng)于步驟902)。在確定所有動作均完成的情況下，過程可進(jìn)行到步驟906。在步驟906中，可起始旋轉(zhuǎn)。舉例來說，可利用旋轉(zhuǎn)致動器來允許第一移動臂520 (和板540)的旋轉(zhuǎn)。在步驟908中，可確定移動臂(例如，第一移動臂520)是否已旋轉(zhuǎn)到合適位置中。在確定移動臂已旋轉(zhuǎn)到合適位置中的情況下，過程可進(jìn)行到步驟910。在步驟910中，移動臂可經(jīng)配置附連到被裝配的結(jié)構(gòu)的表面。舉例來說，一旦第一移動臂520已旋轉(zhuǎn)到合適位置中，其輔助支腿570的滾動元件(球)就可縮回，并且可啟用真空，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用密封，其中制動器也被激活，以禁用浮動。在步驟912中，可確定是否已執(zhí)行了所有必要(與附連有關(guān))的動作；并且在執(zhí)行了所有動作的情況下，所述過程可進(jìn)行到步驟914，其中可執(zhí)行與裝配有關(guān)的操作(例如，鉆孔、緊固/緊固件插入坐^
寸/ ο
[0088]其它實(shí)施例可提供非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)和/或存儲介質(zhì)，和/或非暫時性機(jī)器可讀介質(zhì)和/或存儲介質(zhì)，其上存儲有機(jī)器代碼和/或計算機(jī)程序，機(jī)器代碼和/或計算機(jī)程序具有至少一個代碼段，所述代碼段可由機(jī)器和/或計算機(jī)執(zhí)行，藉此致使所述機(jī)器和/或計算機(jī)執(zhí)行如本文所述的用于自主爬行的裝配設(shè)備的多功能支腿的步驟。
[0089]因此，目前所公開的實(shí)施例可在硬件、軟件或硬件與軟件的組合中實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的實(shí)施例可以集中化方式在至少一個計算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，或以分布式方式實(shí)現(xiàn)，其中不同元件散布在若干互連計算機(jī)系統(tǒng)上。適于進(jìn)行本文所述的方法的任何種類的計算機(jī)系統(tǒng)或其它系統(tǒng)均是合適的。硬件與軟件的典型組合可為具有計算機(jī)程序的通用計算機(jī)系統(tǒng)，其在被加載和執(zhí)行時，控制計算機(jī)系統(tǒng)，使得其進(jìn)行本文所述的方法。
[0090]本發(fā)明所公開的實(shí)施例也可嵌入計算機(jī)程序產(chǎn)品中，所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括實(shí)現(xiàn)本文所述的方法的實(shí)施方式的所有特征，且其在加載在計算機(jī)系統(tǒng)中時能夠進(jìn)行這些方法。本發(fā)明的上下文中的計算機(jī)程序意謂用以使具有信息處理能力的系統(tǒng)直接或在以下各項(xiàng)中的任一個或兩個之后執(zhí)行特定功能的一組指令的以任何語言、代碼或符號的任何表達(dá):a)轉(zhuǎn)換為另一語言、代碼或符號；b)以不同物質(zhì)形式再現(xiàn)。
[0091]下文在條款A(yù)1-C23中描述了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明性主題的說明性的非獨(dú)占的示例:
[0092]Al.—種設(shè)備，其包括:
[0093]自動化機(jī)動化裝置110，其可操作以在結(jié)構(gòu)104上移動，以用于所述結(jié)構(gòu)的裝配，所述自動化機(jī)動化裝置包括:
[0094]末端執(zhí)行器120，其配置為執(zhí)行多種與裝配有關(guān)的功能；以及
[0095]多個多功能移動組件170、180，其附接到至少第一移動裝配件140和第二移動裝配件150 ；
[0096]其中:
[0097]每個多功能移動組件170、180執(zhí)行至少附連功能和移動功能；
[0098]每個多功能移動組件170、180包括密封元件232、332，其用于執(zhí)行所述附連功能，所述密封元件可配置為當(dāng)所述密封元件與表面接觸時，通過將氣動抽吸施加到由密封元件界定的腔室250、350中，由此將對應(yīng)的多功能移動組件推動到所述表面上，從而在所述腔室周圍產(chǎn)生密封；以及
[0099]每個多功能移動組件170、180包括用于執(zhí)行所述移動功能的滾動元件240、340，所述滾動元件可配置為在與表面接觸時在所述表面上移動，通過展開所述滾動元件，所述滾動元件變?yōu)榕c所述表面接觸，使得所述密封元件232、332的任何密封被阻止或破壞。
[0100]A2.根據(jù)條款A(yù)l所述的設(shè)備，其中所述多個多功能移動組件170、560中的三個配置為形成三角形，其用于維持與結(jié)構(gòu)104的接觸，包含在橫越復(fù)合表面時維持接觸。
[0101]A3.根據(jù)條款A(yù)1-A2中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中滾動元件240、340可操作地附接到活塞222、322，其配置為安置在輔助腔室220、320內(nèi)；以及
[0102]所述活塞222、322被控制以在需要所述腔室250、350周圍的密封時縮回，并且在不需要所述密封或需要移動時延伸以展開所述滾動元件240、340。
[0103]A4.根據(jù)條款A(yù)3所述的設(shè)備，其中活塞222、322被氣動地控制。
[0104]A5.根據(jù)條款A(yù)1-A4中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述多個多功能移動組件170、180中的至少一個包括偏置元件362、462，所述偏置元件配置為允許在垂直和水平方向中的一個或兩個上調(diào)整對應(yīng)的多功能移動組件的定位。
[0105]A6.根據(jù)條款A(yù)5所述的設(shè)備，其中偏置元件362、462氣動地或基于彈簧加載而操作。
[0106]A7.根據(jù)條款A(yù)1-A6中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述多個多功能移動組件170、180中的至少一個包括取向元件744，所述取向元件配置為允許調(diào)整對應(yīng)的移動組件和連接到對應(yīng)的移動組件的自動化機(jī)動化裝置110的至少一個組件中的一個或兩個的取向和常態(tài)中的一個或兩個。
[0107]A8.根據(jù)條款A(yù)1-A7中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中在自動化機(jī)動化裝置110的移動期間，第一和第二移動裝配件140、150中的一個被固定到所述結(jié)構(gòu)，而第一和第二移動裝配件中的另一個在所述結(jié)構(gòu)上方移動。
[0108]A9.根據(jù)條款A(yù)1-A8中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中第一移動裝配件140和第二移動裝配件150配置為在自動化機(jī)動化裝置的操作期間調(diào)整自動化機(jī)動化裝置110的移動路線。
[0109]A10.根據(jù)條款A(yù)1-A9中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述自動化機(jī)動化裝置110包括樞轉(zhuǎn)組件132，其同心地連接到末端執(zhí)行器120，并且連接到第一移動裝配件和第二移動裝配件中的至少一個，所述樞轉(zhuǎn)組件可操作為:
[0110]在調(diào)整自動化機(jī)動化裝置110的移動路線期間，旋轉(zhuǎn)第一移動裝配件140和第二移動裝配件150中的至少一個以及末端執(zhí)行器120，而第一移動裝配件和第二移動裝配件中的另一個將自動化機(jī)動化裝置固定到結(jié)構(gòu)104。
[0111]All.根據(jù)條款10所述的設(shè)備，其中調(diào)整自動化機(jī)動化裝置110的移動路線包括經(jīng)由樞轉(zhuǎn)組件132將第一移動裝配件140和第二移動裝配件150中的另一個旋轉(zhuǎn)到被調(diào)整的移動路線上，而第一移動裝配件和第二移動裝配件中的至少一個將自動化機(jī)動化裝置固定到所述結(jié)構(gòu)。
[0112]B12.—種設(shè)備，其包括:
[0113]移動組件170、180，其用于自動化機(jī)動化裝配系統(tǒng)110中，所述移動組件包括:
[0114]密封元件232、332，其可配置為在密封元件與表面接觸時，通過將氣動抽吸施加到由密封元件界定的腔室250、350中，由此將對應(yīng)的移動組件170、180推動到表面上，從而在腔室周圍產(chǎn)生密封；
[0115]滾動元件240、340，其配置為在滾動元件與表面接觸時在所述表面上移動，通過展開滾動元件，滾動元件變?yōu)榕c所述表面接觸，使得密封元件232、332的任何密封均被阻止或破壞；以及
[0116]活塞222、322，其配置為安置在輔助腔室220、320內(nèi)，其中:
[0117]活塞222、322可操作地附接到滾動元件240、340，且
[0118]活塞222、322被控制以在需要腔室250、350周圍的密封時縮回，并且在不需要密封或需要移動時延伸以展開滾動元件240、340。
[0119]B13.根據(jù)條款B12所述的設(shè)備，其中移動組件170、180包括偏置元件362、462，其可操作以允許在垂直和水平方向中的一個或兩個上調(diào)整移動組件的定位。
[0120]B14.根據(jù)條款B13所述的設(shè)備,其中偏置兀件362、462被氣動地或基于彈簧加載地操作。
[0121]B15.根據(jù)條款B12-B14中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中移動組件170、180包括取向元件744，其可操作以允許調(diào)整移動組件和連接到移動組件的組件中的一個或兩個的取向和常態(tài)中的一個或兩個。
[0122]B16.根據(jù)條款B15所述的設(shè)備，其中取向元件744包括機(jī)動化楔入元件742、744。
[0123]B17.根據(jù)條款B12-B16中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中移動組件170、180包括制動元件380、480,其可操作以維持移動組件或移動組件的至少一個元件的位置。
[0124]B18.根據(jù)條款B12-B17中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中移動組件170、180包括排氣元件234、334，其可操作以釋放由密封元件232、332產(chǎn)生的密封，以允許將密封元件移離所述表面。
[0125]C19.一種方法，其包括:
[0126]定位802自動化機(jī)動化裝置110的末端執(zhí)行器120，其可操作以在結(jié)構(gòu)104上移動，以用于在所述結(jié)構(gòu)的多個預(yù)定位置處裝配所述結(jié)構(gòu)，其中所述末端執(zhí)行器配置為在所述多個預(yù)定位置中的每一個位置處應(yīng)用多個與裝配有關(guān)功能中的一個或更多個；以及
[0127]通過使用多個主多功能移動組件170和多個輔助多功能移動組件180來將自動化機(jī)動化裝置110移動812到所述多個預(yù)定位置中的每一個，其中:
[0128]多個主多功能移動組件170和多個輔助多功能移動組件180附接到所述自動化機(jī)動化裝置110的至少第一移動裝配件140和第二移動裝配件150 ;且
[0129]移動所述自動化機(jī)動化裝置110包括將所述第一移動裝配件140和所述第二移動裝配件150中的一個固定到所述結(jié)構(gòu)104，而所述第一移動裝配件和所述第二移動裝配件中的另一個在所述結(jié)構(gòu)上方移動；且
[0130]其中對于每個移動組件170、180，對應(yīng)于所述多個主多功能移動組件170中的一個或所述多個輔助多功能移動組件180中的一個:
[0131]所述移動組件170、180的功能包括至少附連和滾動；
[0132]使用密封元件232、332執(zhí)行所述附連，所述密封元件232、332可配置為在所述密封元件與表面接觸時，通過將氣動抽吸施加到由所述密封元件界定的腔室250、350中，由此將所述移動組件170、180推動到所述表面上，從而在所述腔室周圍產(chǎn)生密封；以及
[0133]使用滾動元件240、340執(zhí)行所述滾動，滾動元件240、340可配置為在所述滾動元件與表面接觸時在所述表面上移動，通過展開所述滾動元件，所述滾動元件變?yōu)榕c所述表面接觸，使得所述密封元件232、332的任何密封均被阻止或破壞。
[0134]C20.根據(jù)條款C19所述的方法，其中結(jié)構(gòu)104是飛行器組件。
[0135]C21.根據(jù)條款C20所述的方法，其中所述飛行器組件包括機(jī)身、機(jī)翼或其部分。
[0136]C22.根據(jù)條款C19-C21中的任一項(xiàng)所述的方法，包括使用多個主多功能移動組件170,560中的三個形成三角形，其可配置為維持與結(jié)構(gòu)104的接觸，包含在橫越復(fù)合表面時維持接觸。
[0137]C23.根據(jù)條款C19-C22中的任一項(xiàng)所述的方法，其包括使用操作地附接到滾動元件的活塞222、362來展開滾動元件240、340，所述活塞配置為安置在輔助腔室220、360內(nèi)；并且
[0138]所述活塞222、362被控制以在需要所述腔室250、350周圍的密封時縮回，并且在不需要所述密封或需要移動時延伸以展開所述滾動元件240、340。
[0139]C24.根據(jù)條款C19-C23中的任一項(xiàng)所述的方法，其包括使用第一移動裝配件140和第二移動裝配件150在自動化機(jī)動化裝置的操作期間，調(diào)整自動化機(jī)動化裝置110的移動路線。
[0140]C25.根據(jù)條款C24所述的方法，其中調(diào)整自動化機(jī)動化裝置110的移動路線包括經(jīng)由樞轉(zhuǎn)組件132旋轉(zhuǎn)第一移動裝配件140和第二移動裝配件150中的至少一個以及末端執(zhí)行器120，而第一移動裝配件和第二移動裝配件中的另一個將自動化機(jī)動化裝置固定到結(jié)構(gòu)104。
[0141]C26.根據(jù)條款C25所述的方法，其中調(diào)整自動化機(jī)動化裝置110的移動路線包括經(jīng)由樞轉(zhuǎn)組件132將第一移動裝配件140和第二移動裝配件150中的另一個旋轉(zhuǎn)到被調(diào)整的移動路線上，而第一移動裝配件和第二移動裝配件中的至少一個將自動化機(jī)動化裝置固定到所述結(jié)構(gòu)104。
[0142]雖然參考某些實(shí)施例進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可在不脫離本發(fā)明所述實(shí)施例的范圍的情況下，進(jìn)行各種改變且用等價物代替。另外，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可作出許多修改以使特定情形或材料適于教示。因此，希望本發(fā)明所公開的實(shí)施例不限于所公開的特定實(shí)施例，而是希望本發(fā)明將包含落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)備，其包括: 自動化機(jī)動化裝置(110)，其可操作為在結(jié)構(gòu)(104)上移動，以用于所述結(jié)構(gòu)的裝配，所述自動化機(jī)動化裝置包括: 末端執(zhí)行器(120)，其配置為執(zhí)行多種與裝配有關(guān)的功能；以及多個多功能移動組件(170，180)，其附接到至少第一移動裝配件(140)和第二移動裝配件(150)； 其中: 每個多功能移動組件(170，180)執(zhí)行至少附連功能和移動功能； 每個多功能移動組件(170，180)包括密封元件(232，332)，該密封元件用于執(zhí)行所述附連功能，所述密封元件可配置為當(dāng)所述密封元件與表面接觸時，通過將氣動抽吸施加到由所述密封元件界定的腔室(250，350)中，因此將對應(yīng)的多功能移動組件推動到所述表面上，從而在所述腔室周圍產(chǎn)生密封；以及 每個多功能移動組件(170，180)包括用于執(zhí)行所述移動功能的滾動元件(240，340)，所述滾動元件可配置為在與所述表面接觸時在所述表面上移動，通過展開所述滾動元件，所述滾動元件變?yōu)榕c所述表面接觸，使得由所述密封元件(232，332)的任何密封被阻止或破壞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述多個多功能移動組件(170，560)中的三個配置為形成三角形，以用于維持與所述結(jié)構(gòu)(104)的接觸，包含在橫越復(fù)合表面時維持所述接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述滾動元件(240，340)可操作地附接到活塞(222，322)，所述活塞(222，322)配置為安置在輔助腔室(220，320)內(nèi)；以及 所述活塞(222，322)被控制以在需要所述腔室(250，350)周圍的密封時縮回，并且在不需要所述密封或需要移動時延伸以展開所述滾動元件(240，340)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述多個多功能移動組件(170.180)中的至少一個包括偏置元件(362，462)，所述偏置元件配置為允許調(diào)整所述對應(yīng)的多功能移動組件在垂直和水平方向中的一個或兩個上的定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中所述多個多功能移動組件(170.180)中的至少一個包括取向元件(744)，所述取向元件配置為允許調(diào)整對應(yīng)的移動組件和連接到所述對應(yīng)的移動組件的所述自動化機(jī)動化裝置(110)的至少一個組件中的一個或兩個的取向和常態(tài)中的一個或兩個。
6.一種方法，其包括: 定位(802)自動化機(jī)動化裝置(110)的末端執(zhí)行器(120)，所述自動化機(jī)動化裝置可操作為在結(jié)構(gòu)(104)上移動，以用于在所述結(jié)構(gòu)的多個預(yù)定位置中的每一個處裝配所述結(jié)構(gòu)，其中所述末端執(zhí)行器配置為在所述多個預(yù)定位置中的每一個處應(yīng)用多個與裝配有關(guān)的功能中的一個或多個；以及 通過使用多個主多功能移動組件(170)和多個輔助多功能移動組件(180)來將所述自動化機(jī)動化裝置(110)移動(812)到所述多個預(yù)定位置中的每一個，其中: 多個主多功能移動組件(170)和多個輔助多功能移動組件(180)附接到所述自動化機(jī)動化裝置(110)的至少第一移動裝配件(140)和第二移動裝配件(150);并且 移動所述自動化機(jī)動化裝置(110)包括將所述第一移動裝配件(140)和所述第二移動裝配件(150)中的一個固定到所述結(jié)構(gòu)(104)，而所述第一移動裝配件和所述第二移動裝配件中的另一個在所述結(jié)構(gòu)上方移動；并且 其中對于每個移動組件(170，180)，對應(yīng)于所述多個主多功能移動組件(170)中的一個或所述多個輔助多功能移動組件(180)中的一個: 所述移動組件(170，180)的功能包括至少附連和滾動； 使用密封元件(232，332)執(zhí)行所述附連，所述密封元件(232，332)可配置為在所述密封元件與表面接觸時，通過將氣動抽吸施加到由所述密封元件界定的腔室(250，350)中，由此將所述移動組件(170，180)推動到所述表面上，從而在所述腔室周圍產(chǎn)生密封；以及 使用滾動元件(240，340)執(zhí)行所述滾動，所述滾動元件(240，340)可配置為在所述滾動元件與所述表面接觸時在所述表面上移動，通過展開所述滾動元件，所述滾動元件變?yōu)榕c所述表面接觸，使得由所述密封元件(232，332)的任何密封均被阻止或破壞。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其包括使用所述多個主多功能移動組件(170，560)中的三個形成三角形，所述三角形可配置為維持與所述結(jié)構(gòu)(104)的接觸，包含在橫越復(fù)合表面時維持所述接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求6-7中任一權(quán)利要求所述的方法，其包括使用可操作地附接到所述滾動元件的活塞(222，362)來展開所述滾動元件，所述活塞配置為安置在輔助腔室(220，360)內(nèi)；并且 所述活塞(222，362)被控制以在需要所述腔室(250，350)周圍的密封時縮回，并且在不需要所述密封或需要移動時延伸以展開所述滾動元件(240，340)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8中任一權(quán)利要求所述的方法，其中調(diào)整所述自動化機(jī)動化裝置(110)的移動路線包括經(jīng)由樞轉(zhuǎn)組件(132)旋轉(zhuǎn)所述第一移動裝配件(140)和所述第二移動裝配件(150)中的至少一個以及所述末端執(zhí)行器(120)，而所述第一移動裝配件和所述第二移動裝配件中的另一個將所述自動化機(jī)動化裝置固定到所述結(jié)構(gòu)(104)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中調(diào)整所述自動化機(jī)動化裝置(110)的所述移動路線包括經(jīng)由所述樞轉(zhuǎn)組件(132)將所述第一移動裝配件(140)和所述第二移動裝配件(150)中的所述另一個旋轉(zhuǎn)到被調(diào)整的移動路線上，而所述第一移動裝配件和所述第二移動裝配件中的所述至少一個將所述自動化機(jī)動化裝置固定到所述結(jié)構(gòu)(104)。
【文檔編號】B23P19/00GK104339138SQ201410373377
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月1日
【發(fā)明者】B·薩爾, J·D·甘博亞 申請人:波音公司