CN106927062B - 经协调的复合带铺设 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种用于铺设复合带的方法和设备。该方法可以包括：驱动多个机器人，每个机器人具有跨越移动表面的相应的移动系统，其中移动表面面向工件；并且多个机器人以协调的方式在工件上铺设复合带。

Description

经协调的复合带铺设
技术领域
本发明大体上涉及制造，并且具体而言涉及在工件上铺设复合带。更确切地说，本发明涉及用于通过在移动表面上驱动机器人而在工件上铺设复合带的方法和设备。
背景技术
复合材料可以是通过组合两个或大于两个功能部件形成的坚固的轻质材料。例如，复合材料可以包括结合在聚合物树脂基质中的强化纤维。纤维可以是单向的或者可以呈编织织布或织物的形式。
在制造复合结构中，复合材料的层通常搁置在工具上。层可以由成薄片的纤维组成。这些薄片可以呈织物、带、纤维束的形式或其它合适的形式。在一些情况下，树脂可以灌注或预浸到薄片中。这些类型的薄片通常被称为预浸材料。
通过一些当前可供使用的用于铺设复合材料的方法，铺设复合带可通过机器人臂执行。机器人臂的操作可能限制于机器人臂的延伸距离。另外，常规的机器人臂可能安装到底层或轨道，因此限制了机器人臂的范围。
另外，为了减少形成工件的时间量，可以使用额外的机器人臂和额外的末端执行器。然而，常规的机器人臂可能较大。有限数目的常规的机器人臂可以装配在制造环境内。另外，每个机器人臂一次仅可以铺设有限量的复合带。在一些情况下，使用机器人臂(每个机器人臂具有一个末端执行器)铺设复合带可能与所希望的相比更加耗时或昂贵。另外，使用多个机器人臂铺设复合带与所希望的相比可能不太高效。再者，协调多个机器人臂可能与所希望的相比更加困难。
另外，机器人臂可能系栓到制造环境的底层上的位置。因此，制造环境可能无法轻易地改变以容纳不同大小或形状的工件。因此，期望的是具有考虑上文所论述的问题中的至少一些以及其它可能的问题的方法和设备。
发明内容
本发明的说明性实施例提供了一种方法。该方法可以包括：驱动多个机 器人，每个机器人具有跨越移动表面的相应的移动系统，其中移动表面面向工件；并且多个机器人以协调的方式在工件上铺设复合带。
本发明的另一说明性实施例提供了一种方法。该方法可以包括：使用连接到基底并且被配置成相对于工件移动该基底的移动组合件相对于工件定位具有移动表面的基底，使得移动表面面向工件；并且移动与移动表面相关联的机器人使得机器人在工件上铺设复合带，其中带铺设机器人包括：移动系统，其耦接到基座；定位系统，其耦接到所述基座；以及带铺设头部，其连接到定位系统。
本发明的另一说明性实施例提供了一种设备。该设备可以包括：移动系统，其被配置成通过沿着面向工件的移动表面移动机器人相对于工件移动机器人；带铺设头部，其连接到移动系统；以及控制器，其被配置成使用带铺设头部在工件上协调带铺设。
本发明的又一说明性实施例提供了一种设备。该设备可以包括；基底，其具有移动表面；移动组合件，其连接到基底并且被配置成相对于工件移动基底；与移动表面相关联的多个机器人，多个机器人中的每一个包括移动系统，该移动系统被配置成通过沿着面向工件的移动表面移动机器人来相对于工件移动机器人；带铺设头部，其连接到移动系统；以及控制器，其被配置成在工件上协调带铺设。
特征和功能能够在本发明的各种实施例中独立地实现或者可以在另外其它实施例中组合，其中另外的细节可以参见以下描述和附图。
附图说明
在所附权利要求书中阐述了被认为是说明性实施例的特征的新颖特征。然而，说明性实施例以及使用的优选模式、其另外的目标和特征将通过在结合附图阅读时参考本发明的说明性实施例的以下详细描述得到最佳的理解，在附图中：
图1是根据说明性实施例的飞行器的说明；
图2是根据说明性实施例的制造环境的框图的说明；
图3是根据说明性实施例的制造环境的说明；
图4是根据说明性实施例的制造组合件的说明；
图5是根据说明性实施例的制造组合件的说明；
图6是根据说明性实施例在制造环境内操作的制造组合件的说明；
图7是根据说明性实施例在制造环境内操作的制造组合件的说明；
图8是根据说明性实施例的机器人的说明；
图9是根据说明性实施例的机器人的说明；
图10是根据说明性实施例的用于铺设复合带的过程的流程图的说明；
图11是根据说明性实施例的用于铺设复合带的过程的流程图的说明；
图12是根据说明性实施例的采用框图的形式的数据处理系统的说明；
图13是根据说明性实施例的飞行器制造和使用方法的框图的说明；以及
图14是可以在其中实施说明性实施例的飞行器的框图的说明。
具体实施方式
现在参考附图，并且具体而言参考图1，根据说明性实施例描绘飞行器的说明。在此说明性示例中，飞行器100具有附接到主体106的机翼102和机翼104。飞行器100包括附接到机翼102的发动机108以及附接到机翼104的发动机110。
主体106具有尾部区段112。水平稳定器114、水平稳定器116以及垂直稳定器118附接到主体106的尾部区段112。
飞行器100是具有可以根据说明性实施例制造的部件的飞行器的示例。例如，可以铺设复合带以形成飞行器100的主体106。
出于说明其中可以实施不同说明性实施例的一个环境的目的，提供飞行器100的此说明。图1中飞行器100的说明并非意图以关于可以实施不同说明性实施例的方式暗示架构限制。例如，飞行器100示出为商业客机。不同的说明性实施例可以应用于其它类型的飞行器，例如，私人客机、军用飞行器、旋翼机以及其它合适类型的飞行器。例如，在下文所描述的图14中描绘了飞行器1400的框图的说明。
虽然相对于飞行器描述了说明性实施例的说明性示例，但是说明性实施例可以应用于其它类型的平台。该平台可以是例如，移动平台、静止平台、基于陆地的结构、基于水的结构或基于空间的结构。更确切地说，该平台可以是水面舰船、坦克、人员运输车、火车、航天器、空间站、卫星、潜水艇、机动车、发电厂、桥、坝、房屋、制造设施、建筑物，或其它合适类型的平台。
现转向图2，根据说明性实施例描绘了制造环境的框图的说明。制造环境200可用于在工件202上铺设复合带201。在一些说明性示例中，工件202可以是图1的飞行器100的一部分，例如，机翼102或机翼104。制造环境200可以包括工件202、制造组合件204、控制器206以及设施208。
制造组合件204可以使用多个机器人210将复合带201铺设在工件202上。在一些说明性示例中，多个机器人210可以被称作多个带铺设机器人212。多个机器人210可以包括第一机器人214和第二机器人216。第一机器人214可以使用带铺设头部220铺设带218。带218可以具有宽度222和角度224。带218可以使用带铺设头部220铺设以形成复合带201的部分。复合带201可以包括已经铺设到工件202上的带218的部分。
第二机器人216可以使用带铺设头部228铺设带226。带226可以具有宽度230和角度232。带226可以使用带铺设头部228铺设以形成复合带201的部分。复合带201可以包括已经铺设到工件202上的带226的部分。在一些说明性示例中，宽度222和宽度230或角度224和角度232中的至少一个是相同的。
如本文所使用，当用于项目的列表时，短语“至少一个”意味着可以使用所列出的项目中的一个或多个的不同组合，并且可能需要列表中的每个项目中的仅一者。换句话说，“至少一个”意味着可以使用来自列表的项目和项目的数目的任何组合，而非需要列表中的全部的项目。项目可以是特定目标、事物或类别。
例如，“项目A、项目B或项目C中的至少一个”可以包括但不限于项目A、项目A和项目B，或项目B。此示例还可以包括项目A、项目B和项目C或项目B和项目C。当然，可以存在这些项目的任何组合。在其它示例中，“至少一个”可以是例如非限制性地，项目A中的两个；项目B中的一个；以及项目C中的十个；项目B中的四个以及项目C中的七个；或其它合适的组合。
例如，角度224和角度232二者可以是相同的。作为另一示例，宽度222和宽度230可以是相同的。在一些说明性示例中，宽度222和宽度230或角度224和角度232中的至少一个是不同的。例如，角度224和角度232可能是不同的。
当角度224与角度232相同时，第一机器人214和第二机器人216可以 在大体上相同的时间操作以铺设相同层。通过第一机器人214和第二机器人216在大体上相同的时间操作以铺设相同层，第一机器人214和第二机器人216可以有效地加倍带铺设速率。通过使用第一机器人214和第二机器人216，可以减少铺设层的时间。
当角度224不同于角度232时，第一机器人214和第二机器人216可以在大体上相同的时间铺设两个不同层。当第一机器人214和第二机器人216在大体上相同的时间铺设两个不同层时，可以减少工件202的总体制造时间。
在一些说明性示例中，第二机器人216可以邻近于通过第一机器人214铺设的层来铺设层。在一些其它说明性示例中，第二机器人216可以在通过第一机器人214铺设的层的完成部分的顶上铺设层。在这些示例中，常规的机器人臂可能是不合需要地较大的以同时铺设这两个层。
移动系统234可以与第一机器人214相关联。移动系统234可以允许第一机器人214相对于制造组合件204的基底238的移动表面236移动。多个机器人210中的每一个可以与相应的移动系统相关联。移动系统234可以选自索耶电机(sawyer motor)240、磁性系统241、轮子系统242或一些其它希望的运动系统中的至少一个。
索耶电机240可以是线性电动机的类型。索耶电机240可以使用空气轴承以允许低阻力移动。在通过第一机器人214的功能的执行期间相应的空气轴承可以被停用。索耶电机240可以形成气垫以允许第一机器人214的移动。
磁性系统241可以允许第一机器人214的磁悬浮。磁悬浮可以允许低阻力移动。索耶电机240、磁性系统241和轮子系统242可以各自允许相对于基底238在两个维度中的移动。在一些说明性示例中，移动系统234可以是索耶电机240、磁性系统241、轮子系统242或一些其它希望的运动系统的组合。
移动系统234可以允许第一机器人214的独立运动。例如，移动系统234可以相对于基底238独立于多个机器人210中的任何其它机器人移动。
移动系统244可以与第二机器人216相关联。移动系统244可以允许第二机器人216相对于制造组合件204的基底238的移动表面236移动。移动系统244可以选自索耶电机245、磁性系统246、轮子系统247或一些其它希 望的运动系统中的至少一个。
移动系统234可以连接到基座248。如本文所使用，第一部件“连接到”第二部件意味着第一部件可以直接或间接连接到第二部件。换句话说，额外的部件可以存在于第一部件与第二部件之间。当一个或多个额外的部件存在于两个部件之间时第一部件被视为间接连接到第二部件。当第一部件直接地连接到第二部件时，没有额外的部件存在于两个部件之间。在一些说明性示例中，移动系统234可以连接到基座248的第一侧面249。
基座248可以是任何希望的形状。在一些说明性示例中，基座248可以是板。基座248可以理想地是刚性的以保持其形状。
移动系统244可以连接到基座250。在一些说明性示例中，移动系统244可以连接到基座250的第一侧面251。
基座250可以是任何希望的形状。在一些说明性示例中，基座250可以是板。基座250可以理想地是刚性的以保持其形状。
定位系统252也可以连接到基座248。在一些说明性示例中，定位系统252可以连接到基座248的第二侧面253。第二侧面253可以与基座248的第一侧面249相对。
带铺设头部220可以连接到定位系统252。定位系统252可以相对于基座248移动带铺设头部220。定位系统252可以在多个自由度中移动带铺设头部220。例如，定位系统252可以在六个自由度中移动带铺设头部220。在另一个示例中，定位系统252可以在任何希望的自由度(例如，三个、四个或甚至五个自由度)中移动带铺设头部220。定位系统252可以相对于工件202移动第一机器人214的带铺设头部220。
定位系统252可以呈任何希望的形式。在一些说明性示例中，定位系统252可以是六脚平台254。六脚平台254可以是可以包括六个致动器的平行机器人的类型。在其它说明性示例中，定位系统252可以是串联堆叠系统255。串联堆叠系统255可以包括多个堆叠致动器，每个堆叠致动器被配置成在不同方向上移动。
定位系统256也可以连接到基座250。在一些说明性示例中，定位系统256可以连接到基座250的第二侧面257。第二侧面257可以与基座250的第一侧面251相对。
带铺设头部228可以连接到定位系统256。定位系统256可以相对于基座250移动带铺设头部228。定位系统256可以在多个自由度中移动带铺设头部228。例如，定位系统256可以在六个自由度中移动带铺设头部228。在另一个示例中，定位系统256可以在三个自由度中移动带铺设头部228。定位系统256可以相对于工件202移动第二机器人216的带铺设头部228。
定位系统256可以呈任何希望的形式。在一些说明性示例中，定位系统256可以是六脚平台258。六脚平台258可以是可以包括六个致动器的平行机器人的类型。在其它说明性示例中，定位系统256可以是串联堆叠系统259。串联堆叠系统259可以包括多个堆叠致动器，每个堆叠致动器被配置成在不同方向上移动。
第一机器人214和第二机器人216二者都可以沿着制造组合件204的基底238的移动表面236移动。在一些说明性示例中，基底238可以是平面260。在一些说明性示例中，基底238可以是曲面261。在一些示例中，当基底238是曲面261时基底238可以具有复杂的轮廓。当基底238是曲面时，基底238可具有恒定曲率。通过具有恒定曲率，基底238可与索耶电机240或磁性系统241以及索耶电机245或磁性系统246一起使用。具有恒定曲率的表面可以包括平面表面。在一些说明性示例中，基底238可具有恒定曲率，使得基底238可用于制造具有恒定曲率的图1中的飞行器100的主体106的部分。多个机器人210中的每一个可以使用多个相应的移动系统独立于多个机器人210中的每个其它机器人在移动表面236上移动。
制造组合件204还可以包括移动组合件262。移动组合件262可以相对于工件202移动基底238。通过相对于工件202移动基底238，移动组合件262也可以相对于工件202移动多个机器人210。移动组合件262可以包括任何希望的数目的移动系统。移动组合件262可以包括第一移动系统263和第二移动系统264。在一些说明性示例中，移动组合件262可以仅包括一个移动组合件。在一些说明性示例中，移动组合件262可具有两个以上移动系统。移动组合件262可以呈多个操控器、多个机器人、多个起重机、多个履带装置或任何其它希望类型的移动系统中的至少一种形式。
移动组合件262可以移动基底238，使得移动表面236相对于工件202处于激活位置265中。当制造组合件204的移动表面236处于激活位置265中时，工件202可以在多个机器人210的延伸距离内。当制造组合件204的移动表面236处于激活位置265中时，移动表面236可以面向工件202。
制造组合件204可用于在第一区域266中铺设复合带201。移动组合件262可以相对于工件202移动基底238，使得多个机器人210可以通达第一区域266。当基底238相对于第一区域266定位时，可能无法通过多个机器人210通达第二区域268。在一些说明性示例中，基底238可以相对于第二区域268移动，使得多个机器人210可以在第二区域268内铺设复合带201。
可以提供设施208以制造组合件204。设施208可以包括电力270、真空272、液压274、流体276或其它希望的设施。例如，设施208还可以包括未在图2中描绘的希望的设施。在一个说明性示例中，设施208还可以包括加压空气。
设施208可以提供到多个机器人210以铺设复合带201。例如，电力270可以提供到移动系统234、定位系统252、移动系统244或定位系统256中的至少一个以移动带铺设头部220或带铺设头部228中的至少一个。电力270可以通过导线或其它希望的物理连接被提供。在一些说明性示例中，并非从物理连接中接收电力270，多个机器人210中的至少一个机器人可以通过电池278供电。在一些说明性示例中，并非从物理连接中接收电力270，多个机器人210中的至少一个机器人可以通过例如Wi-Fi的无线技术供电。
控制器206可以被配置成使用带铺设头部220或带铺设头部228中的至少一个在工件202上协调带铺设。控制器206可以在软件、硬件、固件或其组合中实施。当使用软件时，通过控制器206执行的操作可以在被配置成在处理器单元上运行的程序代码中实施。当使用固件时，通过控制器206执行的操作可以在程序代码和数据中实施并且存储在持久性存储器中以在处理器单元上运行。当采用硬件时，硬件可以包括操作以在控制器206中执行操作的电路。
控制器206可以与多个机器人210中的至少一个机器人通信。控制器206可以通过第一机器人214引导或控制铺设带218。控制器206可以通过第二机器人216引导或控制铺设带226。
在一些说明性示例中，控制器206可以使用有线连接280与多个机器人210中的至少一个机器人通信。在一些说明性示例中，控制器206可以使用无线连接282与多个机器人210中的至少一个机器人通信。在一些说明性示例中，多个机器人210中的每一个可以与相应的无线通信装置和相应的电池相关联使得多个机器人210中的每一个可以是无线的。
多个机器人210中的每一个相对于彼此的位置在处理期间可以是重要的。另外，多个机器人210相对于工件202的适当地定位可以是极其重要的。例如，铺设复合带201可需要高水平的精确度。控制器206可以与其它系统或部件通信以追踪、控制或定位多个机器人210中的至少一个机器人。例如，控制器206可以与定位系统284通信。定位系统284可以包括若干传感器286。在一些说明性示例中，定位系统284可以是实时定位系统。定位系统284可以使用任何希望的技术。例如，定位系统284可以使用射频标识(RFID)、光学传感器、声学传感器、遥测或任何其它希望的类型的定位技术。在一些示例中，实时定位系统可以是全球定位系统(GPS)的形式。
在一些说明性示例中，若干传感器286可用于确定多个机器人210中的一个机器人在移动表面236上的位置。在一些说明性示例中，若干传感器286可用于确定多个机器人210中的一个机器人相对于工件202的位置。
图2中的制造环境200的说明并非意图暗示可以实施说明性实施例的方式的物理或架构限制。可以使用除所说明的部件之外或替代于所说明的部件的其它部件。一些部件可能是不必要的。并且，呈现这些框以说明一些功能部件。当在说明性实施例中实施时这些框中的一个或多个可以组合、分割，或组合且分割成不同框。
例如，第二制造组合件(未描绘)可具有相应的多个机器人(未描绘)，这些机器人可以在工件202上铺设复合带。第二制造组合件可以相对于工件202定位，使得与制造组合件204的多个机器人210相比第二制造组合件上的多个机器人可以在工件202的不同区域上铺设复合带。
现转向图3，根据说明性实施例描绘了制造环境的说明。制造环境300可以是在图2中以框形式示出的制造环境200的物理实施方案。制造环境300可以是其中制造功能可以在图1的飞行器100的部件(例如机翼102或机翼104)上执行的环境的示例。
制造环境300可以包括工件302、制造组合件304和制造组合件306。工件302可以是在将机翼102附接到飞行器100之前的图1的机翼102的示例。工件302可以是图2的工件202的物理实施方案。制造组合件304可以包括移动系统308、移动系统310和基底312。制造组合件304可以是图2的制造组合件204的物理实施方案。工件302被描绘为基本上平面的。因此，基底312也是基本上平面的。基底312可具有与工件302的形状互补的基本上恒定 的曲率。因此，如果工件302是曲面的，那么基底312也可以是曲面的。
基底312可以相对于工件302的第一区域313定位。移动系统308和移动系统310可以移动基底312以相对于工件302的希望的区域定位基底312。制造组合件306可以包括移动系统314、移动系统316和基底318。基底318可以相对于工件302的第二区域320定位。移动系统314和移动系统316可以移动基底318以相对于工件302的希望的区域定位基底318。
多个机器人322与基底312相关联。多个机器人324与基底318相关联。如所描绘，基底312和基底318面向工件302使得多个机器人322和多个机器人324可以在工件302上工作。
图3的制造环境300并非意图暗示对可以实施说明性实施例的方式的物理或架构限制。可以使用除所说明的部件之外或替代于所说明的部件的其它部件。一些部件可能是不必要的。例如，替代制造组合件304的移动系统308和移动系统310，可以存在多个替代移动系统。例如，制造组合件304可以替代地具有单个机器人臂。作为另一示例，制造组合件304可以包括吊车。
现转向图4，根据说明性实施例描绘了制造组合件的说明。制造组合件400可以是在图2中以框形式示出的制造组合件204的物理实施方案。制造组合件400可以是图3的制造组合件304或制造组合件306的描绘。
制造组合件400可以包括移动系统402、移动系统404、基底406和多个机器人408。移动系统402和移动系统404可以在至少一个维度上移动基底406和多个机器人408。多个机器人408可以相对于基底406移动。
现转向图5，根据说明性实施例描绘了制造组合件的说明。视图500可以是在对移动系统402和移动系统404进行移动之后的制造组合件400的视图。视图500可以是使得移动系统402、移动系统404和基底406中的每一个面向侧向的制造组合件400的视图。
如在图4中所定位，制造组合件400可以在水平工件上工作。例如，如图4中所示，制造组合件400可以在基本上平行于地面的表面上工作。如在视图500中所定位，制造组合件400可用于在竖直工件上工作。例如，如图5中所示，制造组合件400可用于在基本上垂直于地面的表面上工作。基底406可以潜在地固持在相对于地面的任何角度处。另外，虽然描绘了两个移动系统，但是基底406可以通过任何数目的移动系统固持和移动。
如在视图500中可见，多个机器人408中的每一个可以独立于彼此移 动。例如，机器人502可以相对于基底406在任何方向上移动，包括围绕机器人504的相对侧或到机器人504的相对侧。机器人502和机器人504可具有经协调的移动，因此避免了冲突。然而，机器人502和机器人504可以不依赖于其它的运动在任何希望的方向上移动。
现转向图6，根据说明性实施例描绘了在制造环境内操作的制造组合件的说明。制造环境600可以是在图2中以框形式示出的制造环境200的物理实施方案。制造环境600可以是其中制造功能可以在例如主体106的图1的飞行器100的部件上执行的环境的示例。
制造环境600可以包括基底602、工件604和多个机器人606。如所描绘，基底602是透明的以便于仅展示。多个机器人606可以包括机器人608和机器人610。机器人608和机器人610可以沿着面向工件604的基底602的移动表面(未描绘)移动。机器人608可以使用移动系统612沿着移动表面(未描绘)移动。机器人610可以使用移动系统614沿着移动表面(未描绘)移动。
机器人608和机器人610可以各自在工件604上铺设复合带(未描绘)。机器人608和机器人610可以彼此独立地铺设复合带。然而，机器人608和机器人610可以协调的方式铺设复合带。例如，机器人608和机器人610可以一起工作以铺设具有第一纤维角度的第一层复合带。在另一个示例中，机器人608可以铺设具有第一纤维角度的第一层复合带，而机器人610可以铺设具有第二纤维角度的第二层复合带。
机器人608可以通过相对于工件604移动带铺设头部616而铺设复合带。在一个示例中，机器人608可以通过使用移动系统612相对于基底602移动机器人608的基座618来相对于工件604移动带铺设头部616。机器人可以通过使用定位系统620相对于工件604移动带铺设头部616。在此说明性示例中，定位系统620可以呈六脚平台622的形式。
机器人610可以通过相对于工件604移动带铺设头部624而铺设复合带。在一个示例中，机器人610可以通过使用移动系统614相对于基底602移动机器人610的基座626来相对于工件604移动带铺设头部624。机器人610可以通过使用定位系统628相对于工件604移动带铺设头部624。在此说明性示例中，定位系统628可以呈六脚平台630的形式。
如所描绘，基底602可以是平面的。工件604可具有恒定曲率。虽然工 件604的曲率不同于基底602，但是定位系统620和定位系统628可以移动带铺设头部616和带铺设头部624以调节工件604的曲率。
现转向图7，根据说明性实施例描绘了在制造环境内操作的制造组合件的说明。制造环境700可以是在图2中以框形式示出的制造环境200的物理实施方案。制造环境700可以是其中制造功能可以在例如主体106的图1的飞行器100的部件上执行的环境的示例。
制造环境700可以包括工件702、制造组合件704和制造组合件706。制造组合件704可以包括若干移动系统708和基底710。制造组合件706可以包括若干移动系统712和基底714。若干移动系统708可以相对于工件702移动基底710。若干移动系统712可以相对于工件702移动基底714。基底710或基底714的移动可被视作宏观移动。
多个机器人716可以与基底710的移动表面718相关联。多个机器人720可以与基底714的移动表面722相关联。基底710或基底714的移动可以被视作相应地相对于用于多个机器人716或多个机器人720的工件702的宏观移动。多个机器人716可以独立地使用多个相应的移动系统(未描绘)相对于工件702在微观移动中移动。多个机器人720可以独立地使用多个相应的移动系统(未描绘)相对于工件702在微观移动中移动。
多个机器人716相对于基底710的移动可以是与相对于工件702的若干移动系统708的移动相比更细微的移动。通过相应的定位系统(未描绘)的多个机器人716的带铺设头部(未描绘)的移动与多个机器人716相对于基底710的移动相比可以是更细微的移动。
如所描绘，基底710的曲率723可与工件的曲率724互补。另外，基底714的曲率726可与工件702的曲率724互补。曲率723和曲率726可以是大体上相同的。
现转向图8，根据说明性实施例描绘了机器人的说明。机器人800可以是图2的多个机器人210中的一个的物理实施方案。例如，机器人800可以是图2的第一机器人214的物理实施方案。
机器人800可以包括移动系统802、基座804、定位系统806和带铺设头部808。如所描绘，定位系统806可以呈串联堆叠系统810的形式。
机器人800可以通过相对于工件(未描绘)移动带铺设头部808在工件(未描绘)上铺设复合带(未描绘)。带铺设头部808可使用移动系统802或 定位系统806中的至少一个相对于工件(未描绘)移动。
在一些说明性示例中，机器人800也可以具有控制器(未描绘)。在其它说明性示例中，机器人800可具有无线通信装置(未描绘)以允许机器人800与机器人800外部的控制器(未描绘)通信。在一些说明性示例中，机器人800可具有定位系统(未描绘)。例如，机器人800可具有若干传感器(未描绘)。
现转向图9，根据说明性实施例描绘了机器人的说明。机器人900可以是图2的多个机器人210中的一个的物理实施方案。例如，机器人900可以是图2的第一机器人214的物理实施方案。
机器人900可以包括移动系统902、基座904、定位系统906和带铺设头部908。如所描绘，定位系统906可以呈六脚平台910的形式。
机器人900可以通过相对于工件(未描绘)移动带铺设头部908在工件(未描绘)上铺设复合带(未描绘)。带铺设头部908可使用移动系统902或定位系统906中的至少一个相对于工件(未描绘)移动。
在一些说明性示例中，机器人900也可以具有控制器(未描绘)。在其它说明性示例中，机器人900可具有无线通信装置(未描绘)以允许机器人900与机器人900外部的控制器(未描绘)通信，例如，图2的控制器206。在一个说明性示例中，机器人900可以与无线连接282的控制器206通信。在一些说明性示例中，机器人900可具有定位系统(未描绘)。例如，机器人900可具有若干传感器(未描绘)。若干传感器可以是图2的定位系统284的若干传感器286的示例。
图1中的飞行器100的说明、图2中的制造环境200、图3-7中的制造组合件、图8中的机器人800以及图9中的机器人900的说明并非意图暗示对可以实施说明性实施例的方式的物理或架构限制。可以使用除所说明的部件之外或替代于所说明的部件的其它部件。一些部件可能是不必要的。并且，呈现这些框以说明一些功能部件。当在说明性实施例中实施时这些框中的一个或多个可以组合、分割，或组合且分割成不同框。
例如，虽然多个机器人210被描绘为具有第一机器人214和第二机器人216，多个机器人210可以包含大于或等于两个的任何希望的数目的机器人。例如，多个机器人210可以包括三个机器人。作为另一示例，多个机器人210可以包括四个功能性机器人。
另外，制造组合件204可以包括一个以上控制器。例如，制造组合件204可以包括更多的控制器，而不仅是控制器206。例如，另一控制器可以使用有线连接280或无线连接282中的至少一个与多个机器人210中的至少一个机器人通信。再者，制造组合件204可以包括控制器的系统。
图1和图3到图9中所示的不同部件可以与图2中的部件组合、与图2中的部件一起使用，或者这两者的组合。另外，图1和图3到图9中的一些部件可以是以图2中的框形式示出的部件如何可以实施为物理结构的说明性示例。
不同说明性示例描述执行动作或操作的部件。在说明性实施例中，部件可以被配置成执行所描述的动作或操作。例如，部件可具有用于为部件提供执行在说明性示例中描述的如通过部件所执行的动作或操作的能力的结构的配置或设计。
现转向图10，根据说明性实施例描绘了用于铺设复合带的过程的流程图的说明。过程1000可以使用图2的制造组合件204执行。过程1000可用于铺设图2的复合带201。
过程1000可以首先驱动多个机器人，每个机器人具有跨越移动表面的相应的移动系统，其中移动表面相对于工件处于激活位置(操作1002)。过程1000可随后以协调方式通过多个机器人在工件上铺设复合带(操作1004)。之后，该过程终止。
在一些说明性示例中，在工件上铺设复合带包括相对于移动表面移动多个机器人中的一个机器人的基座。在一些说明性示例中，在工件上铺设复合带包括使用定位系统相对于工件移动多个机器人中的一个机器人的带铺设头部。在一些示例中，多个机器人中的每一个包括：相应的移动系统，其耦接到基座；定位系统，其耦接到基座；以及带铺设头部，其连接到定位系统。
现转向图11，根据说明性实施例描绘了用于铺设复合带的过程的流程图的说明。程序1100可以使用图2的制造组合件204执行。过程1100可用于铺设图2的复合带201。
过程1100可以使用连接到基底并且被配置成相对于工件移动该基底的移动组合件相对于工件定位具有移动表面的基底，使得移动表面处于相对于工件的激活的位置(操作1102)。过程1100可随后移动与移动表面相关联的机器人，使得机器人在工件上铺设复合带，其中带铺设机器人包括：移动系统，其耦接到基座；定位系统，其耦接到基座；以及带铺设头部，其连接到 定位系统(操作1104)。之后，该过程终止。在一些说明性示例中，移动与移动表面相关联的机器人包括使用移动系统或定位系统中的至少一个相对于工件移动带铺设头部以在工件上铺设复合带。
不同的描绘的实施例中的流程图和框图说明在说明性实施例中的设备和方法的一些可能实施方案的架构、功能性和操作。就此而言，流程图或框图中的每个框可以表示操作或步骤的模块、区段、功能或部分中的至少一个。
在说明性实施例的替代方案替代实施方案中，框中提到的功能可以不按图式中提到的顺序出现。例如，在一些情况下，取决于所涉及的功能性，连续示出的两个框可基本上同时地执行，或这些框有时可以相反顺序执行。并且，除所示出的框之外，在流程图或框图中可以添加其它框。
例如，过程1000可另外包括在移动表面上将多个机器人的第一机器人移动到多个机器人的第二机器人的相对侧。作为另一示例，在过程1000中，移动表面可以在基底的表面上，其中被配置成相对于工件移动基底的移动组合件连接到基底，并且另外包括相对于工件定位基底，其包括使用移动组合件。作为另一示例，过程1000可另外包括将多个机器人中的第一机器人移动到移动表面的边沿；以及从移动表面中移除第一机器人以在第一机器人上执行维护。
作为进一步的示例，在过程1100中，机器人可以是第一机器人，并且过程1100可以进一步包括移动第二机器人越过第一机器人。作为又一示例，过程1100可进一步包括通过使用移动系统在移动表面上移动机器人而相对于工件移动机器人。
现转向图12，根据说明性实施例以框图的形式描绘了数据处理系统的说明。数据处理系统1200可用于实施图2中的控制器206。如所描绘，数据处理系统1200包括通信框架1202，其在处理器单元1204、存储装置1206、通信单元1208、输入/输出单元1210与显示器1212之间提供通信。在一些情况下，通信框架1202可以实施为总线系统。
处理器单元1204被配置成针对软件执行指令以执行多个操作。取决于实施方案，处理器单元1204可以包括多个处理器、多处理器核心和/或一些其它类型的处理器。在一些情况下，处理器单元1204可以呈硬件单元的形式，例如，电路系统、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置或一些其它合适的类型的硬件单元。
用于通过处理器单元1204运行的操作系统、应用和/或程序的指令可位于存储装置1206中。存储装置1206可通过通信框架1202与处理器单元1204通信。如本文所使用，也被称作计算机可读存储装置的存储装置是能够在暂时性和/或永久性基础上存储信息的任何件的硬件。这种信息可以包括但不限于，数据、程序代码和/或其它信息。
存储器1214和永久性存储器1216是存储装置1206的示例。存储器1214可以呈例如随机存取存储器或一些类型的易失性或非易失性存储装置的形式。永久性存储器1216可以包括任何数目的部件或装置。例如，永久性存储器1216可以包括硬盘驱动器、快闪存储器、可重写光盘、可重写磁带，或以上项的某种组合。由永久性存储器1216使用的媒体可以是可移除或可以不是可移除的。
通信单元1208允许数据处理系统1200与其它数据处理系统和/或装置通信。通信单元1208可以使用物理和/或无线通信链路提供通信。
输入/输出单元1210允许从连接到数据处理系统1200的其它装置接收输入并且允许输出被发送到连接到数据处理系统1200的其它装置。例如，输入/输出单元1210可以允许通过键盘、鼠标和/或一些其它类型的输入装置接收用户输入。作为另一示例，输入/输出单元1210可以允许输出被发送到连接到数据处理系统1200的打印机。
显示器1212被配置成给用户显示信息。显示器1212可以包括例如非限制性地，监视器、触摸屏、激光显示器、全息显示器、虚拟显示装置和/或一些其它类型的显示装置。
在此说明性示例中，不同说明性实施例的过程可以使用计算机实施的指令通过处理器单元1204执行。这些指令可被称为程序代码、计算机可用程序代码或计算机可读程序代码并且可以由处理器单元1204中的一个或多个处理器读取和执行。
在这些示例中，程序代码1218位于计算机可读媒体1220上的功能性表格(其可选择性地移除)中，并且可以加载到数据处理系统1200上或传递到数据处理系统1200以用于通过处理器单元1204执行。程序代码1218和计算机可读媒体1220一起形成计算机程序产品1222。在此说明性示例中，计算机可读媒体1220可以是计算机可读储存媒体1224或计算机可读信号媒体1226。
计算机可读储存媒体1224是用于存储程序代码1218的物理或有形存储装置，而不是传播或传输程序代码1218的媒体。计算机可读储存媒体1224可以是例如非限制性地，光盘或磁盘或连接到数据处理系统1200的永久性存储器装置。
替代地，程序代码1218可以使用计算机可读信号媒体1226传递到数据处理系统1200。计算机可读信号媒体1226可以是例如，包含程序代码1218的传播的数据信号。此数据信号可以是电磁信号、光学信号和/或能够在物理和/或无线通信链路上传输的一些其它类型的信号。
本发明的说明性实施例可以在如图13中所示的飞行器制造和使用方法1300以及如图14中所示的飞行器1400的情形下描述。首先转向图13，根据说明性实施例描绘了飞行器制造和使用方法的框图的说明。在预生产期间，飞行器制造和使用方法1300可以包括飞行器1400的规格和设计1302以及材料采购1304。
在生产期间，发生飞行器1400的部件以及子组装件制造1306以及系统集成1308。之后，飞行器1400可以通过认证以及交付1310以便投入使用1312。当由客户使用1312时，飞行器1400被安排例行维护和服务1314，这可以包括修改、重新配置、翻新和其它维护或服务。
飞行器制造和使用方法1300的过程中的每一个可以通过系统集成商、第三方和/或运营商执行或实行。在这些示例中，运营商可以是客户。出于此描述的目的，系统集成商可以包括但不限于，任何数目的飞行器制造商和主要系统分包商；第三方可以包括但不限于，任何数目的销售商、分包商和供应商；以及运营商可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等等。
现在参考图14，描绘了可以实施说明性实施例的飞行器的框图的说明。在此示例中，飞行器1400通过图13中的飞行器制造和使用方法1300生产并且可以包括具有多个系统1404和内部1406的机身1402。系统1404的示例包括推进系统1408、电气系统1410、液压系统1412和环境系统1414中的一个或多个。也可以包括任何数目的其它系统。尽管示出了航空示例，但不同说明性实施例可以应用到其它行业中，例如汽车行业。
本文中所体现的设备和方法可以在图13中的飞行器制造和使用方法1300中的阶段的至少一个期间采用。一个或多个说明性实施例可以在部件和子组装件制造1306期间使用。例如，制造组合件204可用于在部件和子组装件制 造1306期间在图2的工件202上铺设复合带201。在一些说明性示例中，工件202可以是机身1402的至少一部分。因此，一个或多个说明性实施例可用于铺设复合带以在部件和子组装件制造1306期间至少形成机身1402的部件。另外，制造组合件204也可以用于在维护和服务1314期间执行维护。
说明性实施例可以提供用于在工件上铺设复合带的方法和设备。制造组合件204可以包括可以沿着移动表面236移动以在工件202上沉积复合带201的多个机器人210。移动表面236可以在工件202的外部。多个机器人210可以协调的方式铺设复合带201。通过使用多个机器人210来铺设复合带201，可以缩短工件202的制造时间。另外，复合材料的多层可以通过多个机器人210同时铺设在工件202上。通过使用多个机器人210，可以同时采用与通过使用常规的机器人臂相比更多的带铺设头部。
因此，总而言之，根据本发明的第一方面提供：
A1.一种方法，其包括：
驱动多个机器人(210)，每个机器人具有跨越移动表面(236)的相应的移动系统，其中所述移动表面(236)相对于工件(202)处于激活位置(265)，以及
所述多个机器人(210)以协调的方式在所述工件(202)上铺设复合带(201)。
A2.还提供了根据段落A1所述的方法，其中在所述工件(202)上铺设所述复合带(201)包括相对于所述移动表面(236)移动所述多个机器人(210)中的机器人(214)的基座(248)。
A3.还提供了根据段落A1所述的方法，其中在所述工件(202)上铺设所述复合带(201)包括使用定位系统(252)相对于所述工件(202)移动所述多个机器人(210)中的机器人(214)的带铺设头部(220)。
A4.还提供了根据段落A1所述的方法，其中所述多个机器人(210)中的每一个包括：相应的移动系统(234、244)，其耦接到基座(248、250)；定位系统(252、256)，其耦接到所述基座(248、250)；以及带铺设头部(220、228)，其连接到所述定位系统(252、256)。
A5.还提供了根据段落A1所述的方法，其进一步包括：
使用所述第一机器人(214)的移动系统(234)在所述移动表面(236)上将所述多个机器人(210)中的第一机器人(214)移动到所述多个机器人(210)中的第二机器人(216)的相对侧。
A6.还提供了根据段落A1所述的方法，其中所述移动表面(236)在基底(238)的面上，其中被配置成相对于所述工件(202)移动所述基底(238)的移动组合件(262)连接到所述基底(238)，并且所述方法还包括：使用所述移动组合件(262)相对于所述工件(202)定位所述基底(238)。
A7.还提供了根据段落A1所述的方法，其进一步包括：
使用所述第一机器人(214)的移动系统(234)将所述多个机器人(210)中的第一机器人(214)移动到所述移动表面(236)的边沿；以及
从所述移动表面(236)移除所述第一机器人(214)以在所述第一机器人(214)上执行维护。
A8.还提供了根据段落A1所述的方法，其进一步包括：
感测所述多个机器人(210)的相对位置同时驱动所述多个机器人(210)跨越所述移动表面(236)以形成传感器数据；以及
基于所述传感器数据控制所述多个机器人(210)的移动。
B1.一种方法，其包括：
使用连接到所述基底(238)并且被配置成相对于所述工件(202)移动所述基底(238)的移动组合件(262)相对于工件(202)定位具有移动表面(236)的基底(238)，使得所述移动表面(236)处于相对于所述工件(202)的激活位置(265)；
移动与所述移动表面(236)相关联的机器人(214)，使得所述机器人(214)在所述工件(202)上铺设复合带(201)，其中所述机器人包括：移动系统(234)，其耦接到基座(248)；定位系统(252)，其耦接到所述基座(248)；以及带铺设头部(220)，其连接到所述定位系统(252)；
在移动所述机器人(214)的同时感测所述机器人(214)的所述带铺设头部(220)的位置以形成传感器数据；以及
基于所述传感器数据控制所述带铺设头部(220)的移动。
B2.还提供了根据段落B1所述的方法，其中移动与所述移动表面(236)相关联的所述机器人(214)包括使用所述移动系统(234)或所述定位系统(252)中的至少一个相对于所述工件(202)移动所述带铺设头部(220)以在所述工件(202)上铺设复合带(201)。
B3.还提供了根据段落B1所述的方法，其中所述机器人(214)是第一机 器人(214)，并且所述方法进一步包括：
使用所述第二机器人(216)的移动系统(244)移动第二机器人(216)越过所述第一机器人(214)。
B4.还提供了根据段落B1所述的方法，其进一步包括：
通过使用所述移动系统(234)在所述移动表面(236)上移动所述机器人(214)而相对于所述工件(202)移动所述机器人(214)。
C1.一种设备，其包括：
移动系统(234)，其被配置成通过沿着相对于所述工件(202)处于激活位置的移动表面(236)移动所述机器人(214)来相对于工件(202)移动机器人(214)；
带铺设头部(220)，其连接到所述移动系统(234)；以及
控制器(206)，其被配置成使用所述带铺设头部(220)协调在所述工件(202)上的带铺设。
C2.还提供了根据段落C1所述的设备，其进一步包括：
基座(248)；以及
定位系统(252)，其耦接到所述基座(248)，其中所述带铺设头部(220)连接到所述定位系统(252)。
C3.还提供了根据段落C2所述的设备，其中所述移动系统(234)耦接到所述基座(248)的第一侧面(249)，其中所述定位系统(252)耦接到所述基座(248)的第二侧面(253)，并且其中所述第一侧面(249)是所述第二侧面(253)的相对侧面。
C4.还提供了根据段落C2所述的设备，其中所述定位系统(252)是六脚平台(254)或串联堆叠系统(255)中的一个。
C5.还提供了根据段落C1所述的设备，其中所述移动系统(234)是索耶电机(240)、磁性系统(241)或轮子系统(242)中的一个。
C6.还提供了根据段落C1所述的设备，其进一步包括：在基底(238)上的所述移动表面(236)，其中所述移动系统(234)与所述移动表面(236)相关联。
C7.还提供了根据段落C6所述的设备，其进一步包括：
移动组合件(262)，其连接到所述基底(238)，被配置成相对于所述工件(202)移动所述基底(238)。
C8.还提供了根据段落C6所述的设备，其中所述基底(238)具有恒定曲率。
C9.还提供了根据段落C1所述的设备，其进一步包括无线通信装置和电池。
C10.还提供了根据段落C1所述的设备，其进一步包括若干传感器(286)，所述若干传感器被配置成向所述控制器(206)提供传感器数据，其中所述传感器数据表示在移动所述机器人时所述机器人(214)的所述带铺设头部(220)的位置，并且其中所述控制器(206)使用所述传感器数据以在所述工件(202)上协调带铺设。
D1.一种设备，其包括：
基底(238)，其具有移动表面(236)；
移动组合件(262)，其连接到所述基底(238)，并且被配置成相对于工件(202)移动所述基底(238)；
与所述移动表面(236)相关联的多个机器人(210)，所述多个机器人(210)中的每一个包括：移动系统(234、244)，其被配置成通过沿着相对于所述工件(202)处于激活位置的所述移动表面(236)移动所述相应的机器人(214、216)来相对于所述工件(202)移动相应的机器人(214、216)；带铺设头部(220、228)，其连接到所述移动系统(234、244)，以及控制器(206)，其被配置成协调在所述工件(202)上的带铺设；
若干传感器(286)，其被配置成形成表示所述多个机器人(210)的相对位置的传感器数据；以及
控制器(206)，其被配置成使用所述传感器数据协调在所述工件(202)上的带铺设。
D2.还提供了根据段落D1所述的设备，其中所述多个机器人(210)中的每一个的所述移动系统(234、244)与所述移动表面(236)相关联。
已经出于说明和描述的目的呈现不同说明性实施例的描述，并且并未意图是详尽的或限制于所公开的形式的实施例。许多修改以及变化对于所属领域的一般技术人员来说将是显而易见的。另外，与其它说明性实施例相比不同说明性实施例可以提供不同特征。选择并描述实施例以便最好地阐释实施例的原理及其实际应用，并且由此使得所属领域的其它一般技术人员能够理解本发明以用于具有各种修改的各种实施例中，这些修改适合于所涵盖的特 定用途。

Claims (12)

1.一种用于在工件上铺设复合带的方法，其包括：
通过使用移动组合件（262）将移动表面（236）相对于所述工件定位到激活位置，该移动组合件（262）被配置成相对于所述工件移动基底（238），其中所述移动表面（236）在所述基底（238）的面上，并且其中所述移动表面（236）被配置成相对于地面将所述基底（238）保持在任意角度；
在任意方向上在所述移动表面（236）上且沿所述移动表面（236）彼此独立地驱动多个机器人（210），每个机器人具有相应的移动系统，以及
由所述多个机器人（210）以协调的方式在所述工件（202）上铺设所述复合带（201）。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述工件（202）上铺设所述复合带（201）包括相对于所述移动表面（236）移动所述多个机器人（210）中的机器人（214）的基座（248）。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述工件（202）上铺设所述复合带（201）包括使用定位系统（252）相对于所述工件（202）移动所述多个机器人（210）中的机器人（214）的带铺设头部（220）。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个机器人（210）中的每一个机器人包括：所述相应的移动系统（234、244），其耦接到基座（248、250）；定位系统（252、256），其耦接到所述基座（248、250）；以及带铺设头部（220、228），其连接到所述定位系统（252、256）。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
使用所述多个机器人（210）中的第一机器人（214）的移动系统（234）在所述移动表面（236）上将所述第一机器人（214）移动到所述多个机器人（210）中的第二机器人（216）的相对侧。
6. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
使用所述多个机器人（210）中的第一机器人（214）的移动系统（234）将所述第一机器人（214）移动到所述移动表面（236）的边沿；以及
从所述移动表面（236）移除所述第一机器人（214）以在所述第一机器人（214）上执行维护。
7. 根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
感测所述多个机器人（210）的相对位置同时驱动所述多个机器人（210）跨越所述移动表面（236）以形成传感器数据；以及
基于所述传感器数据，控制所述多个机器人（210）的移动。
8.一种用于在工件上铺设复合带的设备，其包括：
具有移动表面（236）的基底（238）；
移动组合件（262），其被配置成相对于地面将所述基底（238）保持在任意角度且相对于所述工件移动所述基底（238）；
移动系统（234），其与所述移动表面（236）相关联并且被配置成相对于工件（202）在激活位置上在任意方向上在所述移动表面（236）上且沿着所述移动表面（236）相对于所述工件（202）移动机器人（214）；
带铺设头部（220），其连接到所述移动系统（234）；以及
控制器（206），其被配置成使用所述带铺设头部（220）协调在所述工件（202）上的带铺设。
9. 根据权利要求8所述的设备，其进一步包括：
基座（248）；以及
定位系统（252），其耦接到所述基座（248），其中所述带铺设头部（220）连接到所述定位系统（252）。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述移动系统（234）耦接到所述基座（248）的第一侧面（249），其中所述定位系统（252）耦接到所述基座（248）的第二侧面（253），并且其中所述第一侧面（249）是所述第二侧面（253）的相对侧面。
11.根据权利要求8所述的设备，其中所述基底（238）具有恒定的曲率。
12.根据权利要求8所述的设备，其进一步包括若干传感器（286），所述若干传感器被配置成向所述控制器（206）提供传感器数据，其中所述传感器数据表示在移动所述机器人时所述机器人（214）的所述带铺设头部（220）的位置，并且其中所述控制器（206）使用所述传感器数据以协调在所述工件（202）上的带铺设。
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