CN105806238B - 用于大型结构的自动预测填隙的系统和方法 - Google Patents

用于大型结构的自动预测填隙的系统和方法 Download PDF

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Abstract

用于大型结构的自动预测填隙的系统和方法。公开了用于大型结构的预测填隙的系统、方法和装置。系统可以包括被构造为沿着相对于第一运载工具结构的第一路径移动的远程装置。所述远程装置可以被构造为沿着包括在所述第一路径中的多个测量点移动传感器装置。基础装置可以被构造为标识所述传感器装置在各个测量点处的位置。所述基础装置可以被构造为生成包括标识所述第一运载工具结构的第一表面的至少一个结构尺寸的第一多个测量结果的测量数据。控制器可以被构造为基于与所述第一运载工具结构关联的工程数据来控制所述基础装置和所述远程装置的操作。所述控制器可以还被构造为确定与所述第一表面关联的至少一个填隙件尺寸。

Description

用于大型结构的自动预测填隙的系统和方法
技术领域
本公开一般地涉及运载工具和机械，并且更具体地，涉及利用这些运载工具和机械实现的填隙(shimming)系统。
背景技术
在制造或组装环境中，空间或间隙可能常常存在于将彼此联接的两个或更多个部件或结构之间。例如，在诸如飞机机翼的大型结构中，变化大小的间隙可以存在于机翼的部件(例如，诸如肋条的内部结构部件)与诸如机翼的顶面或底面这样的外部或表面部件之间。填隙件(shim)可以用来填充在界面处的这些部件或结构之间的间隙以在将被联接的零件之间确保适当的机械联接。填隙件可以是相对较薄的材料片，诸如金属，其被插入到间隙中以填充该间隙并实现结构之间的可接受的机械联接。然而，用于实现填隙件的常规技术仍然是有限的，因为它们不能够高效地且有效地确定可以用来为大型结构创造填隙件的尺寸。
发明内容
在本文中公开了用于为大型结构制造、使用并以其它方式实现自动填隙的系统、方法和装置。如本文所公开的系统可以包括可以被构造为沿着相对于第一结构的第一路径移动的远程装置，并且其中，所述远程装置可以还被构造为沿着包括在所述第一路径中的多个测量点移动传感器装置。所述系统还可以包括基础装置，该基础装置通信地连接至所述远程装置并且被构造为标识在所述多个测量点中的各个测量点处所述远程装置的所述传感器装置的位置。所述基础装置可以还被构造为生成标识所述第一结构的第一表面的至少一个结构尺寸的测量数据。所述系统还可以包括通信地连接至所述基础装置和所述远程装置中的每一个的控制器装置。所述控制器装置可以被构造为控制所述基础装置和所述远程装置的操作，并且还被构造为至少部分地基于所述测量数据来确定与所述第一结构的所述第一表面关联的至少一个填隙件尺寸。
在一些实施方式中，所述传感器装置包括跟踪球和联接至所述跟踪球的反射装置。所述基础装置可以包括被构造为与所述反射装置光学地联接的跟踪装置。此外，根据一些实施方式，所述跟踪球可以被构造为响应于在所述第一表面的指定距离内与所述第一表面机械联接。所述跟踪球与所述第一表面之间的机械联接可以导致所述跟踪球的位置的至少一个变化，并且所述跟踪装置可以被构造为标识所述变化。根据一些实施方式，所述跟踪球可以经由机械臂联接至所述传感器装置的外壳，其中，所述机械臂被构造为确定所述跟踪球的位置。在各种实施方式中，所述第一结构的所述第一表面被包括在与第二结构的第二表面的界面中，并且所述测量数据还可以包括与所述第一表面关联的第一多个测量结果以及与所述第二表面关联的第二多个测量结果。
在一些实施方式中，至少部分地基于所述第一多个测量结果和所述第二多个测量结果来确定所述填隙件尺寸。根据各种实施方式，所述基础装置被构造为沿着相对于所述第一结构的第二路径移动，并且所述基础装置的移动可以至少部分地基于在组装环境中标识所述第一结构的第一位置和所述基础装置的第二位置的计量数据。在一些实施方式中，所述远程装置的移动至少部分地基于工程数据。在各种实施方式中，所述控制器装置还被构造为基于所生成的测量数据来更新所述工程数据。根据一些实施方式，所述第一结构是飞机的机翼的部件。
另外本文公开了可以包括沿着相对于第一结构的第一路径移动远程装置的方法，其中，所述第一路径基于标识所述第一结构的多个结构尺寸的工程数据来标识。所述方法还可以包括沿着所述第一路径生成第一多个测量结果，其中，所述第一多个测量结果与沿着所述第一路径的第一多个测量点关联，并且所述第一多个测量结果标识所述第一结构的第一表面的至少一个结构尺寸。所述方法还可以包括基于所述第一多个测量结果来生成测量数据，其中，所述测量数据由通信地连接至所述远程装置的基础装置来生成。所述方法还可以包括基于所述测量数据来确定与所述第一结构的所述第一表面关联的至少一个填隙件尺寸。
在一些实施方式中，生成所述测量数据的步骤还可以包括以下步骤：在所述基础装置处从包括在所述远程装置中的传感器装置接收所述第一多个测量结果，其中，所述远程装置包括跟踪球和反射装置。在各种实施方式中，所述基础装置包括跟踪装置，并且接收所述第一多个测量结果的步骤还包括以下步骤：经由所述跟踪装置来测量所述跟踪球的至少一个位置。在一些实施方式中，所述方法还包括基于所生成的测量数据来更新所述工程数据。根据各种实施方式，所述第一结构的所述第一表面被包括在与第二结构的第二表面的界面中。所述方法还可以包括沿着相对于所述第一结构的第二路径生成第二多个测量结果，其中，所述第二多个测量结果与沿着所述第二路径的第二多个测量点关联。所生成的测量数据可以包括与所述第二结构的所述第二表面关联的所述第二多个测量结果。此外，可以至少部分地基于所述第一多个测量结果和所述第二多个测量结果来确定所述填隙件尺寸。在一些实施方式中，所述第一结构是飞机的机翼的部件。
另外本文公开了可以包括被构造为与被构造为沿着相对于第一结构的第一路径移动的远程装置进行通信的第一通信接口的装置，其中，所述远程装置还被构造为沿着包括在所述第一路径中的第一多个测量点移动传感器装置。所述装置还可以包括被构造为与基础装置进行通信的第二通信接口，其中，所述基础装置被构造为标识在所述多个测量点中的各个测量点处所述远程装置的所述传感器装置的位置。所述基础装置可以还被构造为生成标识所述第一结构的第一表面的至少一个结构尺寸的测量数据。所述装置还可以包括控制器，所述控制器被构造为经由所述第一通信接口和所述第二通信接口来控制所述基础装置和所述远程装置的移动，并且还被构造为确定与所述第一结构的所述第一表面关联的至少一个填隙件尺寸，其中，所述至少一个填隙件尺寸是基于所述测量数据来确定的。
在一些实施方式中，所述第一结构的所述第一表面被包括在与第二结构的第二表面的界面中。而且，所述测量数据还可以包括与沿着所述第一路径的所述第一多个测量点关联的第一多个测量结果以及与所述第二结构的所述第二表面关联的第二多个测量结果，并且所述控制器可以被构造为至少部分地基于所述第一多个测量结果和所述第二多个测量结果来确定所述填隙件尺寸。在各种实施方式中，所述第一结构是飞机的机翼的部件。
此外，本公开内容包括根据以下条款的实施方式：
条款1.一种系统，该系统包括：
远程装置，该远程装置被构造为沿着相对于第一结构的第一路径移动，并且，所述远程装置还被构造为沿着包括在所述第一路径中的多个测量点移动传感器装置；
基础装置，该基础装置通信地连接至所述远程装置并且被构造为标识在所述多个测量点中的各个测量点处所述远程装置的所述传感器装置的位置，所述基础装置还被构造为生成标识所述第一结构的第一表面的至少一个结构尺寸的测量数据；以及
控制器装置，该控制器装置通信地连接至所述基础装置和所述远程装置中的每一个，所述控制器装置被构造为控制所述基础装置和所述远程装置的操作并且还被构造为确定与所述第一结构的所述第一表面关联的至少一个填隙件尺寸，所述至少一个填隙件尺寸基于所述测量数据。
条款2.根据条款1所述的系统，其中，所述传感器装置包括跟踪球和联接至所述跟踪球的反射装置，并且其中，所述基础装置包括被构造为与所述反射装置光学地联接的跟踪装置。
条款3.根据条款2所述的系统，其中，所述跟踪球被构造为响应于在所述第一表面的指定距离内与所述第一表面机械联接，其中，所述跟踪球与所述第一表面之间的机械联接导致所述跟踪球的位置的至少一个变化，并且其中，所述跟踪装置被构造为标识所述变化。
条款4.根据条款2所述的系统，其中，所述跟踪球经由机械臂联接至所述传感器装置的外壳，所述机械臂被构造为确定所述跟踪球的位置。
条款5.根据条款1所述的系统，其中，所述第一结构的所述第一表面被包括在与第二结构的第二表面的界面中，并且其中，所述测量数据还包括与所述第一表面关联的第一多个测量结果以及与所述第二表面关联的第二多个测量结果。
条款6.根据条款5所述的系统，其中，至少部分地基于所述第一多个测量结果和所述第二多个测量结果来确定所述填隙件尺寸。
条款7.根据条款1所述的系统，其中，所述基础装置被构造为沿着相对于所述第一结构的第二路径移动，并且其中，所述基础装置的移动至少部分地基于在组装环境中标识所述第一结构的第一位置和所述基础装置的第二位置的计量数据。
条款8.根据条款1所述的系统，其中，所述远程装置的移动至少部分地基于工程数据。
条款9.根据条款8所述的系统，其中，所述控制器装置还被构造为基于所生成的测量数据来更新所述工程数据。
条款10.根据条款1所述的系统，其中，所述第一结构是飞机的机翼的部件。
条款11.一种方法，该方法包括以下步骤：
沿着相对于第一结构的第一路径移动远程装置，所述第一路径基于标识所述第一结构的多个结构尺寸的工程数据来标识；
沿着所述第一路径生成第一多个测量结果，所述第一多个测量结果与沿着所述第一路径的第一多个测量点关联，所述第一多个测量结果标识所述第一结构的第一表面的至少一个结构尺寸；
基于所述第一多个测量结果来生成测量数据，所述测量数据由通信地连接至所述远程装置的基础装置来生成；以及
基于所述测量数据来确定与所述第一结构的所述第一表面关联的至少一个填隙件尺寸。
条款12.根据条款11所述的方法，其中，生成所述测量数据的步骤包括以下步骤：
在所述基础装置处从包括在所述远程装置中的传感器装置接收所述第一多个测量结果，所述远程装置包括跟踪球和反射装置。
条款13.根据条款12所述的方法，其中，所述基础装置包括跟踪装置，并且其中，接收所述第一多个测量结果的步骤包括以下步骤：
经由所述跟踪装置来测量所述跟踪球的至少一个位置。
条款14.根据条款11所述的方法，该方法还包括以下步骤：
基于所生成的测量数据来更新所述工程数据。
条款15.根据条款11所述的方法，其中，所述第一结构的所述第一表面被包括在与第二结构的第二表面的界面中。
条款16.根据条款15所述的方法，该方法还包括以下步骤：
沿着相对于所述第一结构的第二路径生成第二多个测量结果，所述第二多个测量结果与沿着所述第二路径的第二多个测量点关联，其中，所生成的测量数据包括与所述第二结构的所述第二表面关联的所述第二多个测量结果，并且其中，至少部分地基于所述第一多个测量结果和所述第二多个测量结果来确定所述填隙件尺寸。
条款17.根据条款11所述的方法，其中，所述第一结构是飞机的机翼的部件。
条款18.一种装置，该装置包括：
第一通信接口，该第一通信接口被构造为与被构造为沿着相对于第一结构的第一路径移动的远程装置进行通信，所述远程装置还被构造为沿着包括在所述第一路径中的第一多个测量点移动传感器装置；
第二通信接口，该第二通信接口被构造为与基础装置进行通信，所述基础装置被构造为标识在所述多个测量点中的各个测量点处所述远程装置的所述传感器装置的位置，并且还被构造为生成标识所述第一结构的第一表面的至少一个结构尺寸的测量数据；以及
控制器，该控制器被构造为经由所述第一通信接口和所述第二通信接口来控制所述基础装置和所述远程装置的移动，并且还被构造为确定与所述第一结构的所述第一表面关联的至少一个填隙件尺寸，所述至少一个填隙件尺寸是基于所述测量数据来确定的。
条款19.根据条款18所述的装置，其中，所述第一结构的所述第一表面被包括在与第二结构的第二表面的界面中，其中，所述测量数据包括与沿着所述第一路径的所述第一多个测量点关联的第一多个测量结果以及与所述第二结构的所述第二表面关联的第二多个测量结果，并且其中，所述控制器被构造为至少部分地基于所述第一多个测量结果和所述第二多个测量结果来确定所述填隙件尺寸。
条款20.根据条款18所述的装置，其中，所述第一结构是飞机的机翼的部件。
虽然已经描述了许多实施方式以提供对所呈现的构思的理解，但是可以在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践先前描述的实施方式。在其它情况下，尚未详细地描述公知的处理操作，以便不不必要地使所描述的构思混淆。虽然已经与特定示例相结合地描述了一些构思，但是应当理解，这些示例不旨在为限制性的，并且其它适合的示例被设想在本文所公开的实施方式内。
附图说明
图1A例示了根据一些实施方式实现的自动填隙系统的示例的图。
图1B例示了根据一些实施方式实现的结构之间的界面的示例的图。
图2A例示了根据一些实施方式实现的如图1A所描述的远程装置的示例的图。
图2B例示了根据一些实施方式实现的如图1A所描述的远程装置的另一示例的图。
图2C例示了根据一些实施方式实现的具有可旋转臂的如图1A所描述的远程装置的示例的图。
图2D例示了根据一些实施方式实现的具有可旋转臂的如图1A所描述的远程装置的另一示例的图。
图2E例示了根据一些实施方式实现的具有可旋转臂的如图1A所描述的远程装置的又一示例的图。
图3例示了根据一些实施方式实现的如图1A所描述的基础装置的示例的图。
图4例示了根据一些实施方式实现的自动填隙方法的流程图。
图5例示了根据一些实施方式实现的另一自动填隙方法的流程图。
图6例示了根据一些实施方式实现的飞机生产和服务方法学的示例的流程图。
图7例示了根据一些实施方式实现的飞机的示例的框图。
具体实施方式
在以下描述中，许多特定细节被阐述以便提供对所呈现的构思的彻底理解。可以在没有这些特定细节中的一些或全部的情况下实践所呈现的构思。在其它情况下，尚未详细地描述公知的处理操作，以便没有不必要地使所描述的构思混淆。虽然将与特定示例相结合地描述一些构思，但是应当理解，这些示例不旨在为限制性的。
用于在制造或组装环境中实现填隙件的常规技术仍然是有限的，因为它们不能够为可能在组装处理中涉及的大型结构有效地生成适当的测量数据。如本文所讨论的，大型结构可以包括被包括在大型运载工具中的大型部件。例如，大型结构可以是飞机的机翼或机翼的部件，诸如机翼的表面面板。大型结构可以具有超过100英尺的尺寸。在飞机机翼的示例中，结构或部件可以具有110英尺乘20英尺的尺寸或更大尺寸。由于这些结构的广泛大小，用于实现填隙件的常规技术通常包括尺寸测量结果的人工收集，后面是填隙件的尺寸基于各种不同的测量结果的人工计算。这种人工处理可能是费时的，能够潜在地引入人为误差，并可以在组装处理中利用占地面积的很大一部分。
本文所公开的各种实施方式提供大型结构的自动预测填隙。在一些实施方式中，远程装置(诸如远程无人驾驶飞机)可以航行于大型结构的一个或更多个表面并且可以收集可以用来生成在大型结构的界面处所需的所有填隙件的尺寸的各种测量结果。在各种实施方式中，远程装置可以通信地连接至可以被构造为监测并跟踪远程装置的定位的基础装置。在一些实施方式中，远程装置和基础装置二者的操作可以由控制器装置控制。因此，控制器装置可以沿着指定路径引导远程装置和基础装置，以获得能够用来为用于大型结构的填隙件确定适当尺寸的测量数据。以这种方式，可以自动地并且作为单个连续获取处理来生成测量数据，从而导致数据的快速且高效的获取以及数据本身的高水平的准确性。而且，测量数据可以与描述或表征结构的规格设计的现有工程数据集成。因此，可以更新工程数据以反映最近且准确的测量数据。如将在下面更详细地描述的，本文所公开的各种实施方式可以提供各种其它方面，诸如填隙件的放置、其它零件的放置，和/或诸如钻孔和/或清洗的各种其它工具作业操作。
图1A例示了根据一些实施方式实现的自动填隙系统的示例的图。如本文所公开的自动填隙系统(诸如系统100)可以被构造为自动地对大型结构的各种表面和界面和/或大型结构的部件进行扫描和测量，以确定可能存在于这些界面处的间隙的精确尺寸、以及可以被制造并用来填充这些间隙并且在大型结构的部件之间确保适当的机械联接的填隙件的适当尺寸。此外，如将在下面更详细地讨论的，系统100还可以被构造为确定间隙不存在并且不应该制造填隙件。以这种方式，系统100可以被实现来为任何适合的大型结构高效地且准确地确定填隙件的尺寸。
如以上类似地讨论的，诸如系统100的自动填隙系统可以在可以包括大型运载工具(诸如飞机)的组装的制造或组装环境中利用一个或更多个大型结构来实现。例如，系统100可以利用飞机机翼(诸如机翼102)来实现。在这个示例中，机翼102从诸如肋条103的各种内部和外部部件以及诸如上面板104的外部表面组装。如以上类似地讨论的，可以在可以包括数个附接点的界面或接头处接合或自动地联接诸如肋条103和上面板104的部件。然而，在这个界面及其关联的附接点处，可以在零件或结构之间存在间隙或空间。在一些实施方式中，可以在沿着肋条103与上面板104之间的界面的不同定位处存在数个间隙。如将在下面更详细地讨论的，可以构造系统100的各种部件以为可以填充间隙并且在肋条103与上面板104之间确保适当的机械联接的填隙件自动地确定适当尺寸。
如图1A所例示的，机翼102在被组装的处理中，并且在完成时将被表面面板覆盖。此外，虽然图1A例示了飞机机翼，但是系统100可以利用任何适合的大型结构来实现。例如，系统100可以利用飞机的其它部分(诸如机身段或尾翼段)来实现。此外，系统100可以利用与其它类型的运载工具(诸如船、商用船、火车、汽车和卡车)关联的组装或制造环境来实现。
在各种实施方式中，系统100可以包括远程装置110。根据一些实施方式，远程装置110可以是能够在组装环境中自由移动的遥控运载工具。例如，远程装置110可以包括使得能实现远程装置110的移动的推进系统。而且，推进系统可以可移动或可构造为在组装环境的三维空间内使得能实现六个自由度。在一个示例中，远程装置110可以是无人驾驶飞机。如在下面参照图2A和图2B更详细地讨论的，远程装置110可以是包括包含各种推进装置(诸如螺旋桨或推进器)的推进系统的无人驾驶飞机。
在各种实施方式中，远程装置110被构造为沿着大型结构(诸如机翼102)或大型结构的部件(诸如肋条103)航行于各种测量路径。如将在下面更详细地讨论的，可以通过大型结构的部件之间的界面来确定或刻划路径。因此，与远程装置关联的路径可以表示部件或结构之间的界面，对于所述部件或结构应该进行测量以为该界面确定填隙件的适当尺寸。而且，路径的边界可以由控制器装置111确定。在一些实施方式中，如将在下面更详细地讨论的，远程装置110可以经由无线通信链路或任何其它适合的通信模态通信地连接至控制器装置111。在各种实施方式中，远程装置110还可以被构造为沿着各个路径来采样或获得多个测量结果。例如，远程装置110可以被构造为沿着表示肋条103与上面板104之间的界面的路径飞行。远程装置110可以被构造为取得标识肋条103的表面的结构尺寸的各种测量结果。因此，远程装置110可以包括传感器装置，诸如传感器装置112，其可以被构造为准确地测量作为特定扫描或测量路径的主体或目标的部件或结构的表面形貌。如在下面更详细地讨论的，传感器装置112可以是与大型结构的表面机械联接的传感器装置，诸如球或跟踪球。在一些实施方式中，传感器装置112可以是不与大型结构的表面机械联接的传感器装置，诸如激光扫描工具。
虽然本文的各种实施方式描述了与诸如机翼的大型结构以及该大型结构的诸如肋条和上表面或下表面或面板的部分关联的测量路径，但是也可以实现与其它零件和结构关联的各种测量路径。例如，测量路径可以被实现来获取与包括在大型结构(诸如机翼段)中的肋条与圆材之间的界面关联的测量结果。而且，测量路径可以被实现来获取与大型结构的圆材与上表面或下表面或面板之间的界面关联的测量结果。更进一步地，测量路径可以被实现来获取与飞机的机身段以及尾翼段中的接头或界面关联的测量结果。
根据一些实施方式，远程装置110可以包括使得能够与系统100的其它部件进行通信的各种通信接口。例如，远程装置可以包括可以被构造为向基础装置106和控制器装置111发送数据并从基础装置106和控制器装置111接收数据的通信接口。如以上类似地讨论的，数据的发送和接收可以经由无线通信链路。以这种方式，可以向远程装置110发送数据并从远程装置110接收数据，从而使得系统100的另一部件(诸如控制器装置111)能够控制远程装置110的操作并控制远程装置110沿着特定扫描路径的前进。在各种实施方式中，通信接口可以是无线通信接口，从而使得能实现系统100的部件当中的无线通信。此外，根据一些实施方式，远程装置110还可以包括电源，诸如电池源。在各种实施方式中，远程装置110可以经由柔性电力电缆连接或系到外部电源。
虽然本文所公开的各种实施方式已经在生成测量数据的上下文内描述了远程装置110，但是还在本文中公开了各种其它上下文。例如，远程装置110可以被构造为携带有效载荷，诸如零件。因此，远程装置110可以被构造为沿着特定路径放置诸如填隙件的零件。此外，远程装置110可以被构造为包括各种工具，并且可以被构造为执行各种工具作业操作，诸如钻孔和清洗。因此，远程装置110可以被构造为沿着特定路径执行诸如钻孔的工具作业操作。
系统100还可以包括基础装置106。在各种实施方式中，基础装置106可以被构造为尤其为远程装置110提供各种支持功能性。例如，基础装置106可以被构造为包括远程装置110可以在上面着陆和起飞的支承平台117，以在一个或更多个测路径当中执行扫描协议。此外，基础装置106可以包括跟踪系统或装置，诸如跟踪装置108，其可以被构造为监测并记录与远程装置110关联的位置数据。因此，如在下面参照图3更详细地讨论的，基础装置106可以被构造为跟踪远程装置110的特定位置并且记录标识远程装置110的位置或定位的位置数据。如以上参照远程装置110类似地讨论的，基础装置106可以包括使得能够与系统100的其它部件(诸如控制器装置111)进行通信的各种通信接口。此外，包括在基础装置106中的通信接口可以是无线通信接口，从而使得能实现部件之间的无线通信。如在下面更详细地讨论的，虽然控制器装置111已被示出为单独的计算装置，但是根据一些实施方式，控制器装置111可以被包括在基础装置106中并与基础装置106集成。因此，控制器装置111可以是基础装置106的内部部件，并且通信接口可以未被包括或者可以是内部通信总线。
在各种实施方式中，基础装置106可以包括它自己的推进系统。因此，基础装置106可以包括能够独立于远程装置110移动的移动平台。例如，基础装置106可以包括使得能够沿着组装或制造环境的表面全向移动的数个轮。以这种方式，基础装置可以被构造为沿着可以绕正被扫描的大型结构而行的移动路径航行到多个不同的扫描或测量定位。如将在下面更详细地讨论的，基础装置106可以基于可用的计量数据和/或基础装置106与一个或更多个陆标或目标(诸如陆标118)之间的确定关系来航行到各种不同的扫描或测量定位。在一个示例中，基础装置106可以沿着移动路径航行到第一位置，启动远程装置110以沿着测量路径获得测量结果，对远程装置110进行检索，此后沿着移动路径移动到第二位置。以这种方式，基础装置106可以启动远程装置110以从大型结构(诸如机翼102)附近的数个不同的定位获得测量结果。
系统100还可以包括控制器装置111。在各种实施方式中，控制器装置111可以是被构造为控制系统100的其它部件(诸如远程装置110和基础装置106)的操作的数据处理装置或系统。虽然控制器装置111被示出为单独的数据处理装置，但是控制器装置可以作为板上部件(诸如控制器装置107)被实现在基础装置106内。在一些实施方式中，控制器装置111或控制器装置107可以是包括处理单元和关联的存储装置的数据处理装置。例如，处理单元可以包括被构造为检索并分析与机翼102、远程装置110和基础装置106关联的各种数据(诸如工程数据和计量数据)的一个或更多个中央处理单元(CPU)。因此，在一些实施方式中，CPU可以是为与大型结构相关联的空间数据的处理所构造或定制的专用处理器。此外，存储装置可以包括能够在暂时基础和/或永久基础上存储信息(诸如数据)、函数形式的程序代码和/或其它适合的信息的任何硬件部件。存储装置可以包括例如可以是随机存取存储器或任何其它适合的易失性或非易失性存储装置的存储器。在一些实施方式中，存储装置可以是可以包括例如一个或更多个部件或装置的持久性和非暂时性存储装置，诸如硬盘、闪存、可写光盘或上述的某种组合。存储装置可以被构造为存储由处理单元生成和检索的数据。应当了解，虽然随后参照控制器装置111对许多特征进行描述，但是包括控制器装置107的实施方式也被构造为具有类似的特征。
因此，控制器装置111可以被构造为从基础装置106接收位置数据，为远程装置110确定测量路径，以及生成将远程装置110构造为遵循测量路径的命令和控制数据并将其提供给远程装置110。在一些实施方式中，控制器装置111可以被构造为至少部分地基于与正被扫描的大型结构关联的工程数据来确定测量路径。
在一些实施方式中，工程数据可以是先前生成的设计或概略数据。例如，工程数据可以包括从大型结构的计算机辅助设计(CAD)模型得到的各种三维数据。工程数据可以被控制器装置111检索，并且控制器装置111可以被构造为基于工程数据来生成一个或更多个测量路径。例如，控制器装置111可以被构造为检索在下面更详细地讨论的工程数据，并且可以还被构造为确定或计算标识远程装置110的当前定位与数个指定的测量点中的各个测量点之间的最短路径的矢量。在一些实施方式中，所指定的测量点可能先前已经由设计者或其它工作人员标识或标记，并且被包括在工程数据中。因此，所计算出的矢量可以是通过基于关于大型结果本身的结构和/或形状的可用数据而生成或构造的三维空间的最短路径。以这种方式，测量路径可以是在对于包括在该测量路径中的各个测量点来说不阻挡远程装置110与基础装置106之间的视线情况下可用的最短路径。根据一些实施方式，控制器装置111可以与诸如可以被构造为存储与大型结构关联的工程数据的工程数据存储器115的数据存储器通信地连接。在一些实施方式中，数据存储器115可以包括一个或更多个存储介质或数据库系统。控制器装置111可以被构造为从数据存储器115中标识并检索相关的工程数据。
在各种实施方式中，控制器装置111可以还被构造为生成命令和控制数据并将其提供给基础装置106。例如，控制器装置111可以被构造为生成将基础装置106构造为遵循在大型结构附近的移动路径的命令和控制数据，并且在沿着该移动路径的数个定位中的每一个处完成扫描协议。在一些实施方式中，控制器装置111可以至少部分地基于在组装或制造环境内标识系统100的一个或更多个部件的位置或定位的计量数据来确定与移动路径关联的命令和控制数据。在一些实施方式中，系统100可以包括计量系统或装置，诸如计量装置114，其可以被构造为监测并记录组装环境(其可以是工厂或仓库)内的不同部件的位置。例如，计量装置114可以包括可以包含中央发送器的全球定位系统(GPS)的至少一部分。中央发送器可以被构造为与联接至位于工厂楼层上的部件的各种接收器进行通信。例如，第一接收器可以被包括在基础装置106中或与基础装置106联接，而第二接收器可以联接至机翼102或被包括在机翼102中。以这种方式，计量装置114可以周期性地查询接收器以生成包括标识系统100的部件(诸如基础装置106和机翼102)的位置的一个或更多个数据值的计量数据。
在各种实施方式中，控制器装置111可以被构造为标识移动路径并且至少部分地基于计量数据来生成命令和控制数据。在一些实施方式中，控制器装置111可以基于可用的工程数据以及计量数据来生成移动路径以及与该移动路径关联的命令和控制数据。例如，如先前所讨论的，控制器装置111可以生成包括在定义、描述或以其它方式表征大型结构(诸如机翼102)的结构的工程数据中的基于移动路径的指定的测量点。在这个示例中，控制器装置111可以被构造为确定对于特定测量路径或一组指定的测量点来说，应该移动基础装置106以随着测量路径而建立视线。控制器装置111可以被构造为基于工程数据来确定基础装置106的理想位置。例如，基于包括在工程数据中的CAD模型数据，控制器装置111可以标识因特定测量路径中的各个指定的测量点而具有无阻挡的视线的位置或定位。控制器装置111还可以被构造为基于计量数据来确定基础装置106的当前定位，并且确定基础装置106的当前定位与所确定的理想定位之间的最短路径。最短路径可以被用作移动路径。在各种实施方式中，计量装置114可以与诸如可以被构造为存储与大型结构和/或制造环境关联的计量数据的计量数据存储器116之类的数据存储器通信地连接。在一些实施方式中，数据存储器116可以包括一个或更多个存储介质或数据库系统。
根据一些实施方式，控制器装置111可以还被构造为基于由基础装置106和远程装置110生成的测量数据来确定填隙件的尺寸。如将在下面参考图1B和图5更详细地讨论的，控制器装置111可以被构造为将可以为肋条103的第一表面的测量数据与可以为上面板104的第二表面的测量数据和/或工程数据进行比较以确定第一表面与第二表面之间的距离，并且进一步确定应该被放置在第一表面与第二表面之间的填隙件的适当厚度。以这种方式，控制器装置111可以被构造为从系统100中检索各种数据并对各种数据处理，以针对已被扫描的各个界面中的各个间隙来确定填隙件的尺寸。
虽然图1A将系统100例示为包括单个远程装置和单个基础装置，但是本文所公开的各种实施方式公开了许多远程装置和许多基础装置的使用。例如，在针对大型结构(诸如机翼102)获取测量数据期间，数个远程装置和数个基础装置可以用来同时对不同的测量路径进行扫描。而且，单个控制器装置可以控制多个基础装置及其关联的远程装置的操作。更进一步地，可以合作地实现多个控制器装置来控制多个基础装置及其关联的远程装置以针对结构获取测量数据。
图1B例示了根据一些实施方式实现的结构之间的界面的示例。如以上类似地讨论的，界面可以存在于组装环境(诸如组装环境120)中的两个结构之间。例如，第一结构122可以经由界面(诸如界面125)联接至第二结构124。在一些实施方式中，第一结构122和第二结构124可以是包括在大型运载工具结构(诸如飞机机翼)中的部件或结构。例如，第一结构122可以是内部部件，诸如肋条，而第二结构124可以是飞机机翼的下表面。
在各种实施方式中，形成界面125的表面可以包括被构造为在第一结构122与第二结构124之间提供增加的联接的多个结构特征以及对于各个相应结构的附加结构支承。例如，第二结构124可以联接至数个结构构件，其可以是可以附接或联接至第二结构124的内部表面的翼梁、加劲杆或纵梁(诸如纵梁128)，所述内部表面可以是飞机机翼的下表面。而且，第一结构122可以包括可以被构造为符合并与纵梁联接的数个部分或区域。因此，界面125可以由第一结构122与第二结构124之间的联接以及各个相应结构的表面和纵梁来限定。
如图1B所示，界面125的第一部分130可以是齐平的并且可以在第一结构122与第二结构124之间没有间隙或距离。然而，其它部分(诸如第二部分132)可能不是齐平的并且可以具有间隙或空间，诸如间隙134。如以上类似地讨论的，为了确保第一结构122与第二结构124之间的充分联接，间隙134可以充满被构造为利用材料(诸如金属)填充间隙134的填隙件。如将在下面更详细地讨论的，一个或更多个系统部件可以被构造为利用远程装置和传感器装置来测量第一结构122和第二结构124的尺寸和特征，并且可以还被构造为确定填隙件尺寸以填充两个结构之间的任何间隙。而且，一个或更多个系统部件可以还被构造为制造这些填隙件并将它们放置在间隙中，以确保结构之间的机械联接。
图2A例示了根据一些实施方式实现的如图1A所描述的远程装置的示例的图。如以上类似地讨论的，远程装置200可以被构造为航行于与大型结构的部件对应的一个或更多个测量路径以获得这些部件的表面的多个测量结果。如图2A所示，远程装置200可以包括外壳，诸如可以为远程装置200的各种部件提供结构支承并且也可以收容各种部件(诸如无线通信接口以及控制软件和硬件)的外壳202。
在各种实施方式中，远程装置200还可以包括诸如推进装置204的各种推进装置，其可以被构造为产生升力并按照定向旋转以在通过三维空间移动时给远程装置提供六个自由度。在一些实施方式中，推进装置204可以包括螺旋桨，诸如螺旋桨205。如图2A所示，远程装置200包括四个推进装置，但是可以使用任何适合的数量。例如，远程装置200可以被构造为包括两个推进装置或甚至六个推进装置。
根据一些实施方式，远程装置200可以包括传感器装置206，其可以被构造为生成大型结构的表面的一个或更多个测量结果。例如，传感器装置106可以包括绕运动轴自由旋转的球207。球207还可以包括可以是反射棱镜或一组反射镜的反射装置208。在各种实施方式中，反射装置208可以被构造为反射可以起源于包括在与远程装置200关联的基础装置中的跟踪装置的激光束。因此，如在下面参照图3更详细地讨论的，基础装置的激光跟踪系统可以被构造为监测反射装置208的定位。如果传感器装置206接触大型结构的表面，则控制器或控制器装置可以被构造为使用球207的已知半径来计算表面本身的位置，并且获得在该位置处的测量结果。在一些实施方式中，球207可以由任何适合的轻材料制成并且可以具有在大约1英寸与1.5英寸之间的直径。在一些实施方式中，针对更详细的测量和特征扫描和/或针对更小的操作空间和区域，球207可以具有更小的直径。例如，球207可以具有大约0.5英寸的直径。
在各种实施方式中，传感器装置206可以经由可以被构造为使得能实现传感器装置206与外壳202之间的可拆联接的联接装置210联接至外壳202。例如，联接装置210可以包括包含在配合表面上使得传感器装置206能够联接至外壳202或从外壳202移除的磁铁的磁界面或闩锁。而且，联接装置210可以包括被构造为在特定运动轴上部分地顺从的可压缩部。在各种实施方式中，联接装置210可以包括被构造为具有足以在正获取测量结果时维持与大型结构的表面的物理或机械联接的顺从性或弹簧常数。在一些实施方式中，联接装置210可以包括诸如橡胶带或泡沫橡胶的弹性材料。在各种实施方式中，联接装置210可以包括诸如四连杆的伸缩机构。因此，例如作为接触结构的表面的结果可能发生的施加到传感器装置206的压力可以暂时导致可压缩部的压缩以及传感器装置206相对于外壳202的移动。当与表面的接触不再存在时，压缩可以被终止并且传感器装置206可以返回到静止位置。
虽然图2A例示了包括一个球的远程装置200的一个示例，但是本文所公开的各种实施方式公开了许多球的使用。例如，传感器装置206可以包括可以各自包括能够被监测并跟踪以生成测量数据的反射装置的两个球或三个球。因此，联接装置210可以被构造为将许多球联接至外壳202。
图2B例示了根据一些实施方式实现的如图1A所描述的远程装置的另一示例的图。如以上类似地讨论的，远程装置220可以被构造为航行于与大型结构的部件的界面对应的一个或更多个测量路径以获得这些部件的表面的数个测量结果。如以上参照图2A类似地讨论的，远程装置220可以包括外壳、推进装置和传感器装置，诸如传感器装置222。如以上图2A所示，传感器装置可以联接至远程装置的下侧。当被以这种方式构造时，远程装置可以被构造为获得在远程装置之下的表面的测量结果，这例如可以是当远程装置正在暴露肋条的顶面上方悬停或飞行时。然而，如图2B所示，传感器装置还可以联接至远程装置(诸如远程装置220)的顶面。当被以这种方式构造时，远程装置220可以被构造为获得在远程装置220上方的表面(诸如肋条的底面)的测量结果。如图2B所示，远程装置220可以包括联接装置224，所述联接装置224如以上参照联接装置210类似地讨论的那样，可以在远程装置220的外壳与传感器装置222之间提供可拆联接和顺从性。
而且，如在下面更详细地讨论的，联接装置224可以联接至在远程装置220的外壳的一部分附近延伸的旋转机构。例如，旋转套环可以在外壳的中心点附近延伸并且可以被构造为旋转360度。当被以这种方式构造时，可以动态地改变传感器装置222相对于外壳的角位置，以调整到可以具有变化定向的组件表面。
图2C例示了根据一些实施方式实现的具有可旋转臂的如图1A所描述的远程装置的示例的图。如以上类似地讨论的，远程装置(诸如远程装置230)可以包括旋转机构，诸如旋转机构232，其可以被构造为改变传感器装置(诸如传感器装置238)的位置。在一些实施方式中，旋转机构232可以被构造为响应于在远程装置230处从基础单元和/或控制器装置接收到的一个或更多个输入而旋转。例如，旋转机构232可以包括一个或更多个配合啮合零件，诸如第一啮合轮和第二啮合轮。第二啮合轮可以联接至被构造为使第二啮合轮旋转的机械装置，诸如伺服致动器234。因此，由伺服致动器234导致的第二啮合轮的旋转可以使第一啮合轮旋转。在一些实施方式中，第一啮合轮可以联接至一个或更多个其它部件(诸如机械臂236)，并且可以使得机械臂236旋转。以这种方式，可以改变或修改可以联接至机械臂236的传感器装置238和联接装置(诸如联接装置237)的位置以对具有不同定向的不同表面进行扫描。此外，远程装置230还可以包括可以是第二传感器装置的传感器装置239，或者可以是被构造为使与传感器装置238关联的负载平衡的配重。
图2D例示了根据一些实施方式实现的具有可旋转臂的如图1A所描述的远程装置的另一示例的图。如以上参照图2C类似地讨论的，远程装置240可以包括可以联接至机械臂244的旋转机构242。在一些实施方式中，机械臂244可以联接至联接装置246和传感器装置248。在一些实施方式中，旋转机构242、机械臂244和传感器装置248可以被定向在第一定向上。当在第一定向上配置时，传感器装置248可以被配置为对可以在远程装置240前面和/或后面的表面进行扫描。因此，当在第一定向上时，远程装置240可以被配置为对可能具有相对垂直定向的表面(诸如飞机的尾翼段的垂直稳定器)进行扫描。
图2E例示了根据一些实施方式实现的具有可旋转臂的如图1A所描述的远程装置的又一示例的图。如以上参照图2C类似地讨论的，远程装置250可以包括可以联接至机械臂254的旋转机构252。如以上类似地讨论的，机械臂254可以进一步联接至联接装置256和传感器装置258。在一些实施方式中，旋转机构252、机械臂254和传感器装置258可以被定向在第二定向上。当在第二定向上配置时，传感器装置258可以被配置为对可以在远程装置250上方和/或下方的表面进行扫描。因此，当在第二定向上时，远程装置250可以被配置为对可以具有相对水平定向的表面(诸如尾翼段的水平稳定器或飞机机翼的部件的多个表面)进行扫描。
图3例示了根据一些实施方式实现的如图1A所描述的基础装置的示例的图。如以上类似地讨论的，自动填隙系统(诸如系统300)可以包括各种部件，诸如基础装置304和远程装置306，其可以被构造为获取用于制造和放置填隙件的测量数据。图3例示了使得基础装置304能够跟踪远程装置306的定位和位置并且基于这种跟踪来生成测量数据的、远程装置306与基础装置304之间的通信连接的示例。图3还例示了诸如基础推进系统308的推进系统，其可以被构造为沿着移动路径将基础装置304移动到不同的扫描定位。在一些实施方式中，基础推进系统308可以包括可以由板上电源供电的数个轮。此外，基础装置304可以包括可以被构造为为远程装置306提供着陆点和起飞点的着陆平台307。
在各种实施方式中，基础装置304可以包括诸如跟踪装置302的跟踪装置或系统。在一个示例中，跟踪装置302是激光跟踪装置。在各种实施方式中，激光跟踪装置的使用使得能实现从远程装置306的长距离数据获取。此外，激光跟踪系统的使用使得有效载荷能够是相对较轻的，因为仅使用了反射装置。因此，跟踪装置302可以包括激光器并且可以被构造为响应于远程装置306的移动而移动激光器和/或使激光器倾斜，以在激光器与包括在远程装置306中的反射装置之间维持视线，诸如视线305。基于激光器的角度和高度以及距离信息，跟踪装置302可以生成标识远程装置306相对于基础装置304在坐标系统中哪里的位置数据。因此，标识远程装置306的位置的位置数据可以参照基础装置304的位置。
此外，在一些实施方式中，基础装置304还可以被构造为基于可用的计量数据以及基础装置304与包括在组装环境中的一个或更多个陆标或目标之间的关系来引用它自己的位置或定位。例如，基础装置304可以被构造为确定基础装置304与在组装环境内放置在预定已知定位处的数个目标之间的距离。在一些实施方式中，基础装置304可以通过使用可以由跟踪装置302提供的距离信息来确定这些距离。基于基础装置304与目标之间的相对距离，基础装置304可以通过例如三角测量来确定它在组装环境内的定位。在一些实施方式中，目标或陆标可以被用来建立定位的一般或大致的近似值，并且可以基于从远程装置306接收到的详细特征信息来细化这种位置。例如，远程装置306可以对大型结构的特定特征进行扫描和标识，并且基础装置304可以被构造为使经扫描到的特征与在工程数据中标识的定位关联。基础装置304可以还被构造为基于它与经扫描到的特征的距离和空间关系来推理它自己的定位。在各种实施方式中，基础装置304可以存储并维护位置数据和/或可以将这个数据发送到控制器装置以用于进一步分析。如将在下面参照图5更详细地讨论的，在特定实施方式中，所生成的位置数据可以是当在测量点处在测量路径期间生成了这种数据时的测量数据。
图4例示了根据一些实施方式实现的自动填隙方法的流程图。如以上类似地讨论的，自动填隙系统可以包括被构造为获取用于制造和放置填隙件的测量数据的各种部件。因此，如本文所公开的自动填隙系统可以作为数据获取方法或处理的一部分被实现，所述数据获取方法或处理可以包括描述或表征大型结构的部件之间的间隙的测量数据的收集，以及对该测量数据的用于生成表征应该被制造来填充部件之间的间隙的填隙件的尺寸的填隙件尺寸的后续处理。
因此，方法400可以在操作402处开始，在所述操作402期间可以沿着相对于第一结构的第一路径移动远程装置。如以上类似地讨论的，第一路径可以基于与第一运载工具结构关联的工程数据来标识，并且可以对应于大型结构(诸如飞机的机翼)的部件之间的界面。
方法400可以进行到操作404，在所述操作404期间可以沿着第一路径生成第一多个测量结果。在一些实施方式中，第一多个测量结果可以与沿着第一路径的第一多个测量点关联。因此，除为远程装置确定测量路径之外，系统部件(诸如控制器装置)可以标识应该进行测量的数个测量点。这些测量点可以对应于沿着包括第一运载工具结构的部件之间的界面的特定点。例如，测量点可以对应于可以使用紧固件的附接点或定位。如先前所讨论的，可以基于包括在工程数据中的一个或更多个数据值来标识这些测量点。在一些实施方式中，第一多个测量可以标识第一运载工具结构的第一表面的至少一个结构尺寸。因此，这些测量结果可以标识结构的表面中的特定特征的深度或高度以及它相对于远程装置及其对应的基础装置的确切定位。
方法400可以进行到操作406，在所述操作406期间可以基于第一多个测量结果来生成测量数据。在一些实施方式中，测量数据可以由通信地连接至远程装置的基础装置来生成。因此，基础装置可以将在远程装置对第一路径的扫描期间获取的测量结果封装在数据对象中。数据对象可以被存储，或者可以被发送到另一系统部件(诸如控制器装置)以用于后续分析。
方法400可以进行到操作408，在所述操作408期间可以确定与第一运载工具结构的第一表面关联的至少一个填隙件尺寸。在一些实施方式中，所述至少一个填隙件尺寸可以由控制器装置确定，并且可以至少部分地基于测量数据来确定。如将在下面参照图5更详细地讨论的，控制器装置可以将所接收到的测量数据与其它测量数据或者与现有工程数据进行比较以标识具有间隙的测量点。控制器装置然后可以针对被确定为具有间隙的各个测量点来计算填隙件的适当尺寸。
图5例示了根据一些实施方式实现的另一自动填隙方法的流程图。如以上类似地讨论的，自动填隙系统可以包括被构造为获取用于制造和放置填隙件的测量数据的多个部件。在各种实施方式中，可以针对许多不同的测量路径从许多不同的扫描定位获取测量数据。因此，数据获取方法或处理可以包括描述或表征大型结构的数个或所有部件之间的界面之间的间隙的测量数据的收集。以这种方式，可以在单个数据获取处理或方法中收集为大型结构生产填隙件所利用的所有测量数据。
因此，方法500可以从操作502开始，在所述操作502期间可以沿着相对于运载工具结构的测量路径移动远程装置。如以上参照图4类似地讨论的，路径可以基于与运载工具结构关联的工程数据来标识并且可以对应于大型结构的部件之间的界面。在各种实施方式中，路径可以由控制器装置来标识，并且可以向远程装置发送命令和控制数据以控制远程装置沿着当前被扫描的测量路径的移动。
方法500可以进行到操作504，在所述操作504期间可以沿着测量路径生成多个测量结果。如以上类似地讨论的，所述多个测量结果可以与可以由控制器装置确定的多个测量点关联。在一些实施方式中，测量点可以是远程装置暂停并使本身稳定以消除可能通过远程装置的运动以其它方式引入的误差的指定点。因此，可以在基础装置记录远程装置以及可以附接或联接至该远程装置的传感器装置的位置的各个测量点处进行测量。
如以上先前所讨论的，传感器装置可以是可以包括反射装置的球，诸如跟踪球。因此，在测量路径的扫描期间，远程装置可以被定位为将传感器装置放置在将被扫描的表面的指定距离内。例如，传感器装置可以被放置为与表面接触，并且可以经由表面与传感器装置之间的物理接触与表面机械联接。远程装置可以沿着测量路径继续进行并且沿着该路径拖曳或推传感器装置的球。表面的高度、深度和其它特征的变化可以导致远程装置的联接装置的收缩和/或压缩以及反射装置的位置的对应变化。这些变化可以在所指定的测量点处被测量和记录，并且由基础装置或其它系统部件(诸如控制器装置)存储。
方法500可以进行到操作506，在所述操作506期间可以确定是否应该测量附加的测量路径。在一些实施方式中，可以基于已由控制器装置生成的扫描协议来进行这种确定。如以上类似地讨论的，测量路径可能已经由控制器装置基于对包括在工程数据中的测量点的分析而确定。在一些实施方式中，标识这些测量路径中的每一个的一个或更多个数据值可以被存储在数据对象中，并且扫描协议可以以有序方式通过测量路径前进。如果确定不应该测量附加的测量路径，则方法500可以进行到在下面更详细地讨论的操作512。然而，如果确定应该测量附加的测量路径，则方法500可以进行到操作508。
因此，在操作508期间可以进一步确定是否应该移动基础装置。在一些实施方式中，基础装置的移动可以促进对另外可能不可接近的不同测量路径的扫描和测量。例如，如果基础装置包括作为激光跟踪装置的跟踪装置，则基础装置与附加的测量路径之间的视线可能被大型结构的其它部分或可能存在于组装环境中的其它对象阻挡。因此，基础装置可以被移动到视线未被阻挡的定位。如以上类似地讨论的，可以基于已经由控制器装置基于可用的工程数据和/或计量数据生成的扫描协议来进行是否移动基础装置的确定。
如果确定不应该移动基础装置，则方法500可以返回到操作502并且可以对不同的测量路径进行扫描和测量。在一些实施方式中，不同的测量路径可能是针对被先前测量的部件之间的不同界面的。在各种实施方式中，不同的测量路径可能是完全针对不同部件的不同表面的。例如，可以针对第一运载工具结构的可以为飞机机翼的肋条的顶部的第一表面进行第一多个测量。然后可以针对第二运载工具结构的可以为将附接至肋条的顶部的上表面面板的底部的第二表面进行第二多个测量。在另一示例中，第二多个测量可以是针对与可能与先前测量的肋条相邻的不同肋条的顶部对应的第二表面的。
返回到操作508，如果确定应该移动基础装置，则方法500可以进行到操作510。在各种实施方式中，在操作510期间，基础装置可以被移动到下一个扫描定位。如以上类似地讨论的，扫描定位可能已经由控制器装置指定，并且控制器装置可以控制基础装置到下一个扫描定位的移动。例如，控制器装置可以从计量装置或系统中检索计量数据。计量数据可以标识大型结构的当前定位以及基础装置相对于该大型结构的当前定位。控制器装置还可以基于可用的工程数据来标识下一个扫描定位的位置。控制器装置可以将所述位置映射到计量数据，并且生成将基础装置配置为从它目前的定位移动到下一个扫描定位的位置的命令和控制数据。
如参照操作506先前所讨论的，一旦已经确定不应该测量附加的测量路径，方法500就可以进行到可以基于多个测量结果来生成测量数据的操作512。如以上类似地讨论的，测量数据可以由基础装置或控制器装置来生成。因此，可以将标识被先前取得的测量结果的一个或更多个数据值封装为数据对象。数据对象可以被存储，或者可以被发送到另一系统部件(诸如控制器装置)以用于后续分析。
方法500可以进行到操作514，在所述操作514期间可以基于测量数据来更新工程数据。在各种实施方式中，表面的测量到的结构尺寸可以与可能已经被包括在可以基于计算机模型的工程数据中的结构尺寸不同。因此，根据一些实施方式，系统部件(诸如控制器装置)可以被构造为利用测量数据来更新工程数据。因此，包括在工程数据中的数据值可以用包括在测量数据中的数据值代替。
方法500可以进行到操作516，在所述操作516期间可以至少部分地基于所生成的测量数据来确定填隙件尺寸。如先前所讨论的，填隙件尺寸可以由控制器装置确定。根据各种实施方式，控制器装置可以通过将所接收到的测量数据与其它测量数据进行比较来确定填隙件尺寸。例如，所接收到的测量数据可以包括标识表面特征(诸如可以是飞机的肋条的顶部的第一表面的高度、深度和相对位置)的第一组测量结果。控制器装置可以将第一组测量结果与标识第二表面的表面特征的第二组测量结果进行比较，所述第二表面可以是将被放置在肋条之上的上表面面板的下侧。在这个示例中，第二组测量结果也可能已经被包括在测量数据中，或者可以已经被先前测量并存储在数据存储器中。在各种实施方式中，沿着第一测量路径的测量点的定位将与第二测量路径的测量点的放置对应，因为两个表面是界面的配合表面。因此，控制器装置可以被配置为计算在各个测量点处的第一表面与第二表面之间的空间或尺寸差，如可以基于它们相应的相对位置之间的差异来确定的那样。如果不存在差异，则不需要填隙件。然而，如果存在差异，则控制器装置可以确定间隙存在，并且可以进一步确定间隙的所计算出的空间或尺寸差异是填隙件应该具有的厚度。因此，所计算出的空间差异可以是填隙件尺寸。在一些实施方式中，可以针对各个测量路径中的各个测量点来确定填隙件尺寸。
在各种实施方式中，控制器装置可以通过将所接收到的测量数据与现有工程数据进行比较来确定填隙件尺寸。返回到先前的示例，如果第二组测量结果不可用，则控制器装置可以基于包括在工程数据中的现有结构尺寸来近似它们。控制器装置可以被配置为计算在各个测量点处的测量数据与工程数据之间的空间或尺寸差异，并且控制器装置可以基于所述比较来计算间隙的空间或尺寸差异。如以上类似地讨论的，控制器装置可以确定所计算出的距离是对应填隙件的厚度。
此外，如以上类似地讨论的，一旦已经确定填隙件尺寸，根据一些实施方式，就可以制造具有所确定的尺寸的多个填隙件。而且，在各种实施方式中，自动填垫系统可以被构造为将填隙件放置在适当的定位处。因此，远程装置可以被构造为具有存储多个填隙件的有效载荷湾以及放置这些填隙件的遥控臂或操纵器。远程装置可以沿着不同的测量路径回扫其路径，并且将填隙件放置在各个先前被测定位处。
可以在如图6所示的飞机制造和服务方法600以及如图7所示的飞机602的上下文中描述本公开的实施方式。在预生产期间，例示性方法600可以包括飞机602的规格和设计604以及材料采购606。在生产期间，飞机602的部件和子组件制造608以及系统集成610发生。此后，飞机602可以经历认证和交付612，以便被投入服务中614。虽然通过客户在服务中，但是飞机602按照日程安排被用于例行维修和保养616(其还可以包括修改、重构、翻新等)。
方法600的处理的每一个可以由系统集成商、第三方和/或运营商(例如，客户)执行或实行。出于此描述的目的，系统集成商可以包括但不限于任何数量的飞机制造商和主系统转包商；第三方可以包括但不限于任何数量的厂商、转包商和供应商；并且运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。
如图7所示，通过例示性方法600生产的飞机602可以包括具有多个系统620的机体618和内饰622。高级系统620的示例包括推进系统624、电气系统626、液压系统628和环境系统630中的一个或更多个。可以包括任何数量的其它系统。尽管示出了航天示例，但是本发明的原理可以应用于其它工业，诸如汽车工业。
可以在生产和服务方法600的任一个或更多个阶段期间采用本文所具体实现的设备和方法。例如，与生产处理608对应的部件或子组件可以按照与在飞机602在服务中的同时生产的部件或子组件类似的方式来制作或制造。另外，例如通过基本上加快飞机602的组装或者降低飞机602的成本，可以在生产阶段608和610期间利用一个或更多个设备实施方式、方法实施方式或其组合。类似地，可以在飞机602在服务(例如但不限于，维修和保养616)中的同时利用设备实施方式、方法实施方式或其组合中的一个或更多个。
尽管已经为了理解的清楚相当详细地描述了前面的构思，但是将显而易见的是，可以在随附权利要求的范围内实践特定变化和修改。应该注意，存在实现这些处理、系统和设备的许多另选的方式。因此，目前的示例将被认为是例示性的，而不是限制性的。

Claims (15)

1.一种用于大型结构的自动预测填隙的方法(400)，该方法(400)包括以下步骤：
沿着相对于第一结构(122)的第一路径移动(402)包括传感器装置(112)的远程装置(110)，所述远程装置是无人驾驶飞机，所述第一路径基于标识所述第一结构(122)的多个结构尺寸的工程数据来标识；
沿着所述第一路径生成(404)第一多个测量结果，所述第一多个测量结果与沿着所述第一路径的第一多个测量点关联，所述第一多个测量结果标识所述第一结构(122)的第一表面的至少一个结构尺寸；
在通信地连接至所述远程装置(110)的基础装置(106)处从所述传感器装置(112)接收所述第一多个测量结果；
基于所述第一多个测量结果来生成(406)测量数据，所述测量数据由所述基础装置(106)来生成；以及
基于所述测量数据来确定(408)与所述第一结构(122)的所述第一表面关联的至少一个填隙件尺寸。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述远程装置包括跟踪球(207)和反射装置(208)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基础装置(106)包括跟踪装置(108)，并且其中，接收所述第一多个测量结果的步骤包括以下步骤：
经由所述跟踪装置(108)来测量所述跟踪球(207)的至少一个位置。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，该方法还包括以下步骤：
基于所生成的测量数据来更新所述工程数据。
5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，所述第一结构(122)经由界面联接到第二结构(124)，所述第二结构具有第二表面。
6.根据权利要求5所述的方法，该方法还包括以下步骤：
沿着相对于所述第一结构(122)的第二路径生成第二多个测量结果，所述第二多个测量结果与沿着所述第二路径的第二多个测量点关联，其中，所生成的测量数据包括与所述第二结构(124)的所述第二表面关联的所述第二多个测量结果，并且其中，至少部分地基于所述第一多个测量结果和所述第二多个测量结果来确定所述填隙件尺寸。
7.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，所述第一结构(122)是飞机的机翼的部件。
8.一种用于大型结构的自动预测填隙的系统，该系统包括：
远程装置(110)，该远程装置(110)包括传感器装置(112)，其中，所述远程装置是无人驾驶飞机，并且被构造为沿着相对于第一结构(122)的第一路径中包括的多个测量点移动；
基础装置(106)，该基础装置(106)通信地连接至所述远程装置(110)并且被构造为标识在所述多个测量点中的各个测量点处所述远程装置的所述传感器装置(112)的位置，所述基础装置还被构造为生成标识所述第一结构(122)的第一表面的至少一个结构尺寸的测量数据；以及
控制器装置(111)，该控制器装置(111)通信地连接至所述基础装置(106)和所述远程装置(110)中的每一个，所述控制器装置(111)被构造为控制所述基础装置和所述远程装置的操作，并且还被构造为确定与所述第一结构(122)的所述第一表面关联的至少一个填隙件尺寸，所述至少一个填隙件尺寸基于所述测量数据。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述传感器装置(112)包括跟踪球(207)和联接至所述跟踪球的反射装置(208)，并且其中，所述基础装置(106)包括被构造为与所述反射装置(208)光学地联接的跟踪装置(108)。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述跟踪球(207)被构造为响应于在所述第一表面的指定距离内与所述第一表面机械联接，其中，所述跟踪球(207)与所述第一表面之间的所述机械联接导致所述跟踪球(207)的位置的至少一个变化，并且其中，所述跟踪装置(108)被构造为标识所述变化。
11.根据权利要求9或10所述的系统，其中，所述跟踪球(207)经由机械臂联接至所述传感器装置(112)的外壳，所述机械臂被构造为确定所述跟踪球(207)的位置。
12.根据权利要求8、9或10所述的系统，其中，所述第一结构(122)经由界面联接到第二结构(124)，所述第二结构具有第二表面，其中，所述测量数据还包括与所述第一表面关联的第一多个测量结果以及与所述第二表面关联的第二多个测量结果。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，至少部分地基于所述第一多个测量结果和所述第二多个测量结果来确定所述填隙件尺寸。
14.根据权利要求8所述的系统，其中，所述基础装置(106)被构造为沿着相对于所述第一结构(122)的第二路径移动，并且其中，所述基础装置(106)的移动至少部分地基于在组装环境中标识所述第一结构(122)的第一位置和所述基础装置(106)的第二位置的计量数据。
15.根据权利要求8、9或10所述的系统，其中，所述第一结构(122)是飞机的机翼的部件。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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