CN107436590B - 由机器人铺放的丝束的检查 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于检查由机器人铺放的丝束的系统和方法。一个实施例包括：包含铺设丝束的末端执行器的机器人；重新定位末端执行器的致动器；存储数控(NC)程序的存储器；以及基于该NC程序引导致动器重新定位末端执行器并基于该NC程序指示末端执行器铺设丝束的机器人控制器。该系统还包含传感器系统，该传感器系统包括：成像设备，其随着丝束被铺设而获取丝束图像；测量设备，其随着丝束被末端执行器铺设而生成输入；以及传感器控制器，其接收来自成像设备的图像和来自测量设备的输入，并且基于该输入更新所存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联。

Description

由机器人铺放的丝束的检查
技术领域
本公开涉及机器人控制领域，特别涉及检查由机器人铺放的材料丝束。
背景技术
成分材料(如碳纤维)的多层层压板可以被形成为多种形状中的任何一种，以被固化成复合部件。为了有利于加工复合部件，可以利用诸如自动纤维铺放(AFP)机的机器人。例如，AFP机可以铺设一层成分材料的丝束，然后该层丝束被固化。在固化完成后，可以由AFP机铺设另一层。以此方式，复合部件在一段时间内被制造成一系列的层。
AFP机的操作可以由数控(NC)程序来引导，该NC程序随着丝束铺设的持续而管控AFP机的运动。AFP机可在单个进程中一次分配多个丝束，并且可以响应于来自NC程序的指令在一个进程中开始或结束各个丝束。
虽然NC程序在理想环境下提供用于铺设复合部件的材料的指令，但在铺设过程中，由AFP机分配的一些丝束可能被放置在其预期位置之外(例如小幅度的偏移)。例如，由机器人周围的修整/布线所施加的意外的力，或者驱动机器人的致动器上的小瑕疵，可能在重新定位机器人时造成误差。当丝束被放置于非最佳位置时，这些误差可能进而在层压板上造成超出公差的不一致性。对于大的复合部件(如飞行器机身)，AFP机的操作者可能很难在铺设材料丝束时接近或查看材料丝束。另外，人工检查过程会导致在每次新的丝束层被铺设时引发的延迟。因此，AFP机的操作者持续期待改善的系统，该系统能够在铺设过程中检测并报告超出公差的不一致性。
发明内容
本文所描述的实施例使用传感器系统，该传感器系统能够确定由机器人铺设的材料丝束是否符合NC程序的指令。具体来说，指示机器人根据NC程序的操作的输入被回顾。基于该输入并且基于指示丝束在一段时间内如何被分配/铺设的测量结果，在铺设过程中生成的丝束的图像可以与在NC程序中指示的特定丝束相关联。这使得操作者能够快速可视地检测和检查在铺设材料至复合部件上时发生的差异/不一致性。
一个实施例是包含机器人的系统。该机器人包含：铺设材料丝束的末端执行器；重新定位末端执行器的致动器；存储数控(NC)程序的存储器；以及基于该NC程序引导致动器来重新定位末端执行器并基于该NC程序指示末端执行器来铺设丝束的机器人控制器。该系统还包含传感器系统，该传感器系统包括：成像设备，其随着丝束被末端执行器铺设而获取丝束的图像；测量设备，其随着丝束被末端执行器铺设而生成输入；以及传感器控制器，其接收来自成像设备的图像和来自测量设备的输入，并且基于该输入更新存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联。
另一实施例是一种方法。该方法包含：基于数控(NC)程序，引导机器人的末端执行器铺设材料的丝束；随着丝束被末端执行器铺设而获取丝束的图像；随着丝束被末端执行器铺设而从测量设备接收输入；以及基于该输入更新存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联。
另一实施例是一种包含编程指令的非暂时性计算机可读介质，所述编程指令在被处理器执行时可操作以便执行一种方法。该方法包括：基于数控(NC)程序引导机器人的末端执行器铺设材料的丝束；随着丝束被末端执行器铺设而获取丝束的图像；随着丝束被末端执行器铺设而从测量设备接收输入；以及基于该输入更新存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联。
另一实施例是一种系统。该系统包含：成像设备，其基于数控(NC)程序中的指令获取由机器人的末端执行器执行的工作的图像；测量设备，其测量末端执行器活动；以及传感器控制器，其接收来自成像设备的图像和来自测量设备的输入，并且基于该输入更新存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联。
另一实施例是一种方法。该方法包含：基于数控(NC)程序中的指令获取由机器人的末端执行器执行的工作的图像；接收来自测量设备的指示末端执行器活动的输入；以及基于该输入更新存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联。
另一实施例是一种包含编程指令的非暂时性计算机可读介质，所述编程指令在被处理器执行时可操作以便执行一种方法。该方法包含：基于数控(NC)程序中的指令获取由机器人的末端执行器执行的工作的图像；接收来自测量设备的指示末端执行器活动的输入；以及基于该输入更新存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联。
其他示例性实施例(如与上述实施例相关的方法和计算机可读介质)可能在下文进行描述。已经讨论的特征、功能和优点可以在各种实施例中单独实现，或者可以在其它实施例中被结合，其进一步细节可以参考以下说明书和附图而获知。
附图说明
现在仅以示例的方式并且参考附图来描述本发明的一些实施例。在所有附图中，相同的附图标记代表同一元件或相同种类的元件。
图1是示出示例性实施例中铺设材料丝束的机器人的示图。
图2是示例性实施例中的机器人的末端执行器的放大视图。
图3是示例性实施例中的机器人的末端执行器的正视图。
图4是示例性实施例中用来重新定位机器人的运动链的透视图。
图5是示出示例性实施例中用于操作传感器系统以监控机器人铺设丝束的方法的流程图。
图6是示出示例性实施例中被铺设丝束与图像的相关性的时序图。
图7是示出示例性实施例中指示差异的位置的报告的示图。
图8是示出示例性实施例中的机器人和传感器系统的框图。
图9是示例性实施例中的飞行器生产和服役方法的流程图。
图10是示例性实施例中的飞行器的框图。
具体实施方式
附图和本说明书描述了本发明的具体示例性实施例。因此应认识到，本领域技术人员将能够设想各种布置，尽管没有明确地描述或在此显示，但这些布置符合本发明的原理并且包含在本发明范围内。此外，本文所描述的任何示例旨在帮助理解本发明的原理，并应被解释为不限于这些具体陈述的示例和条件。因此，本公开不受限于下文描述的具体实施例或示例，而应由权利要求及其等价物来限制。
图1是示出在示例性实施例中安装于支架130上的机器人100(例如AFP机)的示图。机器人100包含末端执行器120，该末端执行器120通过一个或多个分配器121(如图2所示)分配一个或多个材料(例如碳纤维)丝束122(如图2所示)。丝束122被铺设以形成复合部件150(例如复合部件150的第一层或附加层)，该复合部件包含已被反复固化成一个整体的多个材料层。在本实施例中，复合部件150包括飞行器的机身节段，并且通过旋转架160保持在适当位置。
随着机器人100进行操作以将丝束122铺设到部件150上，机器人100可沿着轴线x直接朝向/远离复合部件150移动，沿着轴线y竖直地向上/向下移动，和/或沿着轴线z横向移动。如本文所用，当机器人100同时铺设多个丝束122时，这些丝束122共同被称为单个“进程(course)”。被连续应用且随后被固化在一起的多个进程被称为多个层。随着这些层被添加到复合部件150，复合部件150的强度被有益地增加。
为诸如机身节段的大型复合部件150铺设材料是耗时且复杂的工艺。为了确保丝束122被快速且高效地铺设，机器人100的操作由NC程序控制。在一个实施例中，NC程序在逐个进程的基础上提供指令，以用于对准/重新定位机器人100并且将丝束122铺设在复合部件150上。以此方式，通过反复执行NC程序中的指令，机器人100制造出复合部件150。然而，即使在最好的环境中，机器人100仍可能通过将丝束铺放在非最佳的位置(例如超出公差)而不完美地铺设丝束。这可能由于操作过程中的振动、机器人的坐标空间与复合部件150的坐标空间之间的不完美平移、NC程序中的误差等而发生。考虑到该问题，传感器系统(图2中的传感器系统200)紧邻于机器人100的末端执行器120放置，以便检查丝束122被铺设在其预期位置，并且也报告计划丝束铺设与实际丝束铺设之间的差异。
图2是示例性实施例中的机器人100的末端执行器120的放大视图。具体地，图2由图1中的视图箭头2指示。如图2所示，末端执行器120包含一个或多个分配器121，所述分配器响应于由机器人控制器124根据NC程序所提供的指令将材料(如成分材料)的丝束122分配到复合部件150上。在丝束122被分配之后，丝束122被碾压辊123压紧于部件150上的适当位置。机器人控制器124包含处理器125、存储器126(例如存储用于引导机器人100的NC程序的固态闪存)和接口(I/F)127(例如以太网接口或通用串行总线(USB)接口)。机器人控制器124可以被实现为例如定制电路系统、执行编程指令的处理器或它们的某种组合。
图2也示出被附连到末端执行器120和/或与末端执行器120集成的传感器系统200。在该实施例中，传感器系统200包含成像设备210，该成像设备包含感测元件212(例如电荷耦合器件(CCD)图像传感器)、测量设备220和传感器控制器230。随着丝束122被铺设并被碾压辊123压紧，成像设备210在一段时间内(例如周期性地且持续地)生成丝束122的图像。同时，测量设备220生成用于传感器控制器230的输入(例如，指示碾压辊123滚动的线性距离和/或碾压辊123滚动的时间段)。该输入可以例如测量/指示丝束122何时被分配器121分配。测量设备220被描述为轮式传感器，然而在其他实施例中，测量设备220可以包含检测丝束122和/或碾压辊123的行进的激光传感器或超声传感器，或者能够检测在一段时间内分配的丝束122的长度的任何合适的测量设备。
传感器控制器230包含处理器235、存储器236(例如存储用于引导传感器系统200的指令的固态闪存)以及接口(I/F)237。在机器人100的操作期间，处理器235经由I/F 237从成像设备210获取图像。输入的图像被存储在存储器236中。但是，描绘被铺设的丝束的图像本身并不正好对应于在引导机器人100的NC程序指示的丝束。该问题是由机器人100实际开始铺设一个新进程的时间与机器人控制器124向传感器控制器230报告新进程开始的时间之间的延迟导致的。
为了解决该问题，传感器控制器230将来自测量设备220的输入与来自机器人控制器124的信号相结合，以便使图像与在NC程序中指示的特定进程和/或丝束相关联。传感器控制器230可被实现为例如定制电路系统、执行编程指令的处理器或它们的某种组合。虽然在该实施例中，传感器控制器230和机器人控制器124都被显示与末端执行器120搭配使用，但在其他实施例中，控制器230和124可以被放置于其他合适位置。
图3是示例性实施例中的机器人100的末端执行器120的正视图。具体地，图3由图2中的视图箭头3所指示。图3进一步示出，在该实施例中，传感器系统200包含多个成像设备210。来自多个成像设备210的图像可以被传感器控制器230组合成在单个时间点处的复合图像。在一个实施例中，传感器控制器230通过将来自成像设备210的图像标记为与从特定的一组分配器121分配的特定丝束122相对应而使每个成像设备210与一组丝束分配器121相关联。
在根据NC程序铺设一个进程之后，机器人控制器124可以引导机器人100基于NC程序中的进一步指令来重新定向和/或重新定位其自身。在一个实施例中，每个指令包含指示机器人100的具体方向和/或位置的坐标。因此，通过基于NC程序中的指令操作机器人100，机器人控制器124可以主动参与到铺设新进程的过程中。
图4是在示例性实施例中用于重新定位机器人100的运动链400的透视图。具体地，图4由图1中的视图箭头4所指示。如图4所示，运动链400包含致动器142、144和146，这些致动器提供旋转控制以分别调整关于X轴的旋转(K)、关于Z轴的旋转(J)和关于Y轴的旋转(I)。进一步的致动器(未显示)可以补充运动链400在x、y和/或z方向上平移机器人100的能力。
机器人100的操作的说明性细节将参照图5进行讨论。假设对于该实施例，机器人控制器124已加载了来自存储器126中的NC程序的指令。该NC程序限定在复合部件150上铺设的多个进程。每个进程与唯一的标识符(例如进程编号)相关联。此外，每个进程根据(i,j,k,x,y,z)的格式定义机器人100的坐标。另外，每个进程指示待操作的一组丝束分配器121以及从每个分配器121分配的丝束122的距离。为了铺设一个新进程，机器人100移动至在NC程序为该进程所指示的位置和方向，并且在由NC程序所指示的距离上为该进程铺设丝束122。
虽然根据NC程序来铺设这些进程，但在一些实施例中，机器人控制器124不能被传感器系统200直接访问。因此，在一些实施例中，传感器系统200不能直接使在NC程序中指示的特定丝束/进程与一段时间内获取的图像相关联。在机器人控制器没有及时地向传感器系统200报告新丝束/进程的铺设的情况下，该问题可能被放大。为了解决关于将所铺设的丝束的图像与在NC程序中指示的进程相关联的这些问题，下面提供了方法500。
图5是示出在示例性实施例中用于操作机器人的方法500的流程图。方法500的步骤将参考图1的机器人100进行描述，但本领域技术人员将认识到，方法500可以在其他系统中执行。在此描述的流程图的步骤不是总括性的，并且可能包含其他未显示的步骤。在此描述的步骤也可以以选择性的顺序来执行。
机器人控制器124的处理器125通过基于存储器126中的NC程序读取用于定位机器人100的第一坐标而进行初始化。然后，机器人控制器124引导机器人100的致动器(例如142、144、146等)基于NC程序中的指令定位末端执行器120(步骤502)。该步骤可以包括识别机器人100的当前位置和方向，并且引导机器人100的致动器将机器人100重新定位到NC程序中新指示的坐标。
机器人控制器124继续基于NC程序中的进一步指令引导机器人100的末端执行器120铺设材料的丝束122(步骤504)，所述指令诸如为指示在单个进程中分配多个丝束中的每一个的距离的指令。这可以进一步涉及随着丝束122被分配而在部件150上方移动机器人100。
在铺设过程期间，传感器控制器230随着末端执行器120铺设丝束122而从成像设备210获取丝束122的图像(步骤506)。但是，在获取图像的时间点，所获取的图像与NC程序中的哪个/哪些丝束相关是未知的。这是因为传感器控制器230独立于机器人控制器124进行操作，因此不能直接且实时地获得指示NC程序被执行时机器人100的进展的信息。
为了解决这一问题，传感器控制器230随着末端执行器120铺设丝束122而从测量设备220获取/接收输入(例如为了测量丝束长度)(步骤508)。在一个实施例中，每当从分配器121分配预定长度/距离的丝束122，或每当碾压辊123转动预定量，测量设备220就生成脉冲信号。传感器控制器230使用来自测量设备220的该信息，以便确定机器人100通过末端执行器120主动地铺设丝束122的时间段。执行铺设的时间段由来自测量设备220的脉冲序列指示，而机器人100已停顿或正在重新定位的时间段由来自测量设备220的脉冲序列之间的停顿指示。
随着丝束122继续被末端执行器120铺设，机器人控制器124可以向传感器控制器230提供指示新丝束122的开始的信号。传感器控制器230通过接口237接收该信号(步骤510)。然而，在机器人100开始新的进程/丝束与从机器人控制器124向传感器控制器230传送新进程/丝束信号之间存在时间延迟。因此，在机器人控制器124将该新进程信号提供给传感器控制器230之前，机器人100可能已经为新进程铺设新丝束122。由于此差异，传感器控制器230参与分析过程，以确定哪些图像实际上对应于机器人100所铺设的特定进程/丝束。
因此，传感器控制器230基于所检测的停顿继续确定铺设NC程序中指示的丝束的时间段(步骤514)。例如，为了确定与特定进程(包括例如该进程的丝束122)相对应的时间段，传感器控制器230回顾从测量设备220接收的脉冲数据。具体地，传感器控制器230分析脉冲数据以识别铺设过程中的停顿。末端执行器120在铺设时的停顿表明机器人100已完成铺设一个进程(以及对应的丝束122)并且正在重新定位末端执行器120至新的位置以便铺设新的进程。当从机器人控制器124检测到新进程信号时，传感器控制器230可以推断出在新进程信号中所识别的进程之前的上一个进程最近已完成。
然后，传感器控制器230继续确定铺设先前进程的丝束的时间段。这可以通过识别在来自测量设备220的脉冲序列之间且恰好在最近接收的新进程信号之前的一个停顿、识别在已识别的停顿之前的一个停顿以及确定两个停顿之间的时间段来确定。两个停顿之间的该时间段即为上一个进程中的丝束被铺设的时间段。
在已经确定该时间段之后，传感器控制器230更新所存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联。例如，传感器控制器230可以使在该时间段内获取的图像与针对上一个进程在NC程序中指示的丝束相关联(步骤516)。以此方式，当操作者选择NC程序中的一组丝束122用于回顾时，传感器控制器230可以通过显示器向操作者展示这些丝束122的图像以便回顾和检查。
执行方法500提供了超越现有技术的显著优势，因为它使传感器控制器230能够将成像设备210获取的特定图像与引导机器人100的NC程序所指示的特定丝束/进程相关联，并且不需要直接访问NC程序或机器人控制器124。因此，当机器人100的操作者希望检查机器人100铺设的丝束时，他们可基于成像设备210所获取的图像进行该操作，而无需直接干预机器人100执行的加工过程。
可以根据图5的流程图利用进一步的技术来基于NC程序中的指令获取由机器人的末端执行器执行的工作的图像，从测量设备接收指示末端执行器活动的输入，以及基于该输入更新所存储的信息以将图像与NC程序中的指令相关联。
图6是示出示例性实施例中所铺设的丝束122与图像的相关性的时序图600。如时序图600所示，机器人控制器124可以通过读取来自NC程序的指令在末端执行器120处启动丝束铺设，并将这些指令提供给机器人100的致动器(例如142,144,146)。机器人100在时刻t1基于由机器人控制器124提供的指令重新定位末端执行器120，然后基于这些指令在时刻t2继续铺设一个进程(例如包括多个丝束)。作为铺设该进程的一部分，末端执行器120沿着复合部件150在一段距离上分配丝束122。随着丝束122被末端执行器120的分配器121分配，碾压辊123通过转动将丝束122压紧于复合部件上，以完成丝束122的铺设。这进而转动测量设备220。在该实施例中，测量设备220每当转动超过阈值量(例如30度)时就生成脉冲信号，并且连续的脉冲信号形成指示单个进程的铺设进度的脉冲串(P1，P2)。该进程(起始于时刻t2)的脉冲串(P1)并不直接对应于在时刻t3接收的该进程的新进程信号。
在某一时间点t4，新进程开始通过末端执行器120来铺设。在末端执行器120已经开始为新进程铺设丝束122之后，机器人控制器124在时刻t5向传感器控制器230传送新丝束/进程信号。新丝束/进程信号指示当前正被铺设的进程的数量(例如由NC程序限定的进程的数量)以及进程中的每个丝束将被铺设的距离。
在时刻t5从机器人控制器124接收到新进程信号之后，传感器控制器230继续使新进程信号与由测量设备220指示的脉冲串相关联。例如，在时刻t5从机器人控制器124接收到该进程/丝束信号之后，传感器控制器230回顾脉冲串P2之前最近的停顿。在该实施例中，脉冲串之间的停顿包含由测量设备220生成的脉冲之间大于1秒阈值的任何停顿。亦即，一次停顿可以由在时间上分离的两个连续脉冲信号之间的时间构成。
在检测到最相近的停顿之后(结束于时刻t4)，传感器控制器230继续检测在最相近的停顿与该最相近的停顿之前的上一个停顿(结束于时刻t2)之间接收的所有脉冲。这些停顿之间的脉冲串(脉冲串P1)指示针对时刻t3的信号的丝束被铺设的时间段(从t2至t4)。因此，传感器控制器230，将成像设备210在时刻t2与t4之间的时间段期间获取的图像与由在时刻t3接收的信号指示的进程/丝束相关联。利用类似的技术，基于来自测量设备220的输入，由机器人控制器124提供的指令的每个进程可以与成像设备210生成的图像相关联。
在另一实施例中，当碾压辊123在重新定位机器人100期间振荡时，测量设备220可能产生错误信号(例如在丝束122未被铺设期间对应于碾压辊123的运动的信号)。为了解决这一问题，传感器控制器230可以通过检测来自测量设备220的脉冲之间的平均时段大于阈值量的时间段来检测停顿。例如，如果在某一时长(例如10秒)和/或某一数量的脉冲(例如3个脉冲)期间的连续脉冲之间的平均时段大于阈值量，则该时段可以被传感器控制器230认为是一次停顿。
在传感器控制器230已成功关联图像与NC程序中指示的进程之后，传感器控制器可引导显示器向机器人100的操作者展示图形用户界面(GUI)，以便使得操作者能够检查复合部件150。在一个实施例中，响应于接收到选择在NC程序的指令中限定的丝束122的用户输入，传感器控制器230显示与所选丝束122相关联的每个图像，如下面图7中所示。
图7示出在示例性实施例中指示差异的位置的报告。如图7所示，窗口700是GUI(例如在显示器上示出)，其展现了与由NC程序指示的特定进程/丝束组相关联的一组丝束的可视绘图710。可视绘图710包括来自成像设备210的一个或多个图像，这些图像可以例如组合成由末端执行器120铺设的单一进程的单个均匀图像。在可视绘图710中，每个丝束122基于边缘检测算法(例如由高斯滤波器来应用)而被高亮显示并且被展示给操作者以供检查。如果丝束122没有正好对应于在NC程序中指示的其预期位置，则传感器控制器230在可视绘图710中高亮显示该差异，如在可视绘图710中包围一个差异的区域720所示。图7还包括身份识别显示器730，该身份识别显示器730指示与可视绘图710相关联的进程编号和丝束122，以及在可视绘图710中发现的差异的数量。此外，图7包括差异信息显示器740，该差异信息显示器740本身包含了描述区域720中所描绘的差异的特征，以及用于通过中止和/或更改机器人100的行为来解决该差异的用户界面元件742和744。
在进一步的实施例中，在此描述的原理并不局限于复合部件的成分材料的丝束，而是可被应用于任何种类的丝束(例如胶带、织物等的丝束)，并且进一步可被应用于检查任何机器人在线性条状物中添加任何种类的材料的进展。示例
在以下示例中，在执行示例性实施例中的自动纤维铺放(AFP)技术的机器人的背景中描述额外的过程、系统和方法。
图8是示出示例性实施例中的机器人810和传感器系统850的框图。如图8所示，机器人810包括运动链820，该运动链本身包括可操作以基于来自机器人控制器830的指令平移和/或转动末端执行器840的多个致动器822、824和826。机器人控制器830包括I/F 832(例如以太网接口或通用串行总线(USB)接口)、处理器834和存储器836。存储器836存储NC程序837，该NC程序指示铺设材料丝束的位置以及期望末端执行器840铺放材料丝束的距离。如图8所示，末端执行器840本身包含丝束分配器844以及碾压辊842，该丝束分配器844用于分配丝束到复合部件上，该碾压辊842可操作以向被铺设的丝束施加压力，以便将这些丝束按压到位，从而压紧丝束作为强化层压板的一部分。
图8还示出了传感器系统850，该传感器系统850包含成像设备860(例如相机、激光器或超声测距设备)、传感器控制器870和测量设备880。成像设备860包含感测元件862(例如CCD传感器)，而传感器控制器870包含I/F 872、处理器874和存储器876。存储器876存储由传感器控制器870从成像设备860获取的图像877。
特别参考附图，本公开的实施例在图9所示的飞行器制造和服役方法900以及图10所示的飞行器902的背景中进行描述。在预生产阶段，示例性方法900可以包括飞行器902的规格和设计904以及材料采购906。在生产阶段，进行飞行器902的部件与子组件制造908和系统整合910。之后，飞行器902可以经历认证和交付912，从而投入使用914。当被客户使用时，飞行器902定期进行例行的维护和维修916(这可能包含改进、重新配置、翻新等)
方法900的每个过程可以由系统集成商、第三方和/或操作者(如客户)执行或完成。就本说明书而言，系统集成商可以包括但不限于任何数量的飞行器制造商和主系统分包商；第三方可以包括但不限于任何数量的厂商、分包商和供应商；并且操作者可以是航空公司、租赁公司、军事实体、服务机构等。
如图10所示，由示例性方法900所生产的飞行器902可以包含机身918以及多个系统920和内部922。高层级系统920的示例包含推进系统924、电气系统926、液压系统928和环境系统930中的一个或多个。可以包含任意数量的其他系统。虽然示出了航空示例，但本发明的原理可被应用于其他产业，如汽车产业。
在此具体描述的装置和方法可以在生产与服役方法900的一个或多个阶段中被使用。例如，与生产阶段908相对应的部件或子组件可以与飞行器902在服役时所生产的部件或子组件以类似的方式被加工或制造。而且，一个或多个装置实施例、方法实施例或它们的组合可以在生产阶段908和910中被应用，例如通过大幅度加快飞行器902的组装或减少飞行器902成本。类似地，一个或多个装置实施例、方法实施例或它们的组合可以在飞行器902在服役时被应用，例如但不限于应用于维护及维修916。例如，在此描述的技术和系统可被用于步骤906、908、910、914和/或916，和/或可被用于机身918和/或内部922。这些技术和系统甚至可被用于系统920，包括例如推进系统924、电气系统926、液压系统928和/或环境系统930。
在一个实施例中，机器人100参与机身的一个或多个部分的加工，并且在部件与子组件制造1108期间执行该加工。机身的各部分随后在系统整合1110中被装配成飞行器，然后飞行器被投入使用1114，直到磨损造成机身的一些部分不可用。而后，在维护及维修1116中，机身的一个或多个部分可以被丢弃并且被机器人100创建的新加工复合部件所替代。
图中所示或在此描述的各种控制元件(例如电气组件或电子组件)中的任一个可以被实现为硬件、处理器实施的软件、处理器实施的固件或这些组件的某种组合。例如，一个元件可以被实现为专用硬件。专用硬件元件可以被称为“处理器”、“控制器”或一些相似的术语。当由处理器提供时，这些功能可以由单个专用处理器提供，可以由单个共享处理器提供，或者可以由多个个体处理器(其中一些可以被共享)提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的准确使用不应被解释为特指能够执行软件的硬件，而应毫无疑问且非限制地包含数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)或其他电路系统、现场可编程门阵列(FPGA)、用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、非易失性存储装置、逻辑电路、或者一些其他物理硬件组件或模块。
此外,一个元件可以被实现为由处理器或计算机可执行以实施该元件的功能的指令。这些指令的一些示例为软件、程序代码和固件。这些指令在被处理器执行时进行操作以引导处理器实施该元件的功能。这些指令可以被存储在由处理器可读取的存储设备中。这些存储设备的一些示例为数字或固态存储器、诸如磁盘和磁带的磁性存储介质、硬盘驱动器、或者光学可读数字数据存储介质。因此，归纳起来，根据本发明的第一方面，提供：
A1.一种系统，其包含：
机器人(100)，其包含：
末端执行器(120)，其铺设材料的丝束(122)；
致动器(142,144,146)，其重新定位所述末端执行器；
存储器(836)，其存储数控(NC)程序(837)；以及
机器人控制器(124)，其基于该NC程序引导致动器来重新定位末端执行器并基于该NC程序指示末端执行器来铺设丝束；以及
传感器系统(200)，其包含：
成像设备(210)，其随着丝束被末端执行器铺设而获取丝束的图像(877)；
测量设备(220)，其随着丝束被末端执行器铺设而生成输入；以及
传感器控制器(230)，其接收来自成像设备的图像和来自测量设备的输入，并且基于该输入更新存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联。
A2.还提供了如A1段所述的系统，其中：
传感器控制器从机器人控制器接收指示新丝束的开始的信号(图6，“新丝束信号”)，回顾来自测量设备的输入以检测发生在该信号之前的丝束铺设中的停顿(图6，“停顿”)，基于该停顿确定在NC程序中指示的丝束被铺设的时间段，以及更新存储的数据以使在该时间段内获取的图像与丝束相关联。
A3.还提供了如A2段所述的系统，其中：
每当预定长度的丝束被末端执行器分配时，测量设备将所述输入生成为被提供给传感器控制器的脉冲信号(P1)。
A4.还提供了如A3段所述的系统，其中：
传感器控制器通过识别在时间上分开大于阈值的时段的两个连续脉冲信号来检测所述停顿。
A5.还提供了如A3段所述的系统，其中：
传感器控制器通过识别在时间上分开大于阈值的平均时段的一组连续脉冲信号来检测所述停顿。
A6.还提供了如A1段所述的系统，其中：
末端执行器同时铺设多个丝束。
A7.还提供了如A1段所述的系统，其中：
测量设备包含随着末端执行器铺设丝束而转动的轮子。
A8.还提供了如A1段所述的系统，其中：
响应于接收到选择在NC程序中限定的丝束的用户输入，传感器控制器显示与所选择的丝束相关联的每个图像。
依据本发明的另一方面，提供：
B1.一种方法，其包含：
基于数控(NC)程序，引导机器人的末端执行器铺设材料的丝束(504)；
随着丝束被末端执行器铺设而获取丝束的图像(506)；
随着丝束被末端执行器铺设而从测量设备接收输入(508)；以及
基于所述输入更新存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联(516)。
B2.还提供了如B1段所述的方法，其进一步包含：
接收指示新丝束的开始的信号(510)；
回顾来自测量设备的输入以检测发生在该信号之前的丝束铺设中的停顿(512)；
基于该停顿确定在NC程序中指示的丝束被铺设的时间段(514)；以及
更新存储的数据以使在该时间段内获取的图像与丝束相关联(516)。
B3.还提供了如B2段所述的方法，其中：
所述输入包括每当预定长度的丝束被末端执行器分配时生成的脉冲信号。
B4.还提供了如B3段所述的方法，其中：
检测停顿包括识别在时间上分开大于阈值的平均时段的一组连续脉冲信号。
B5.还提供了如B1段所述的方法，其进一步包含：
引导末端执行器同时铺设多个丝束。
B6.还提供了如B1段所述的方法，其进一步包含：
响应于接收到选择限定NC程序的丝束的用户输入，显示与所选择的丝束相关联的每个图像。
根据本发明的另一方面，提供：
C1.一种包含编程指令的非暂时性计算机可读介质，所述编程指令在被处理器执行时可操作以用于执行包括以下步骤的方法：
基于数控(NC)程序引导机器人的末端执行器铺设材料的丝束(504)；
随着丝束被末端执行器铺设而获取丝束的图像(506)；
随着丝束被末端执行器铺设而从测量设备接收输入(508)；以及
基于所述输入更新存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联(516)。
C2.如C1段所述的介质，其中所述方法进一步包含：
接收指示新丝束的开始的信号(510)；
回顾来自测量设备的输入以检测发生在该信号之前的丝束铺设中的停顿(512)；
基于该停顿确定在NC程序中指示的丝束被铺设的时间段(514)；以及
更新存储的数据以使在该时间段内获取的图像与丝束相关联(516)。
C3.如C2段所述的介质，其中：
所述输入包括每当预定长度的丝束被末端执行器分配时生成的脉冲信号。
C4.如C3段所述的介质，其中：
检测停顿包括识别在时间上分开大于阈值的平均时段的一组连续脉冲信号。
C5.如C1段所述的介质，其中所述方法进一步包含：
引导末端执行器同时铺设多个丝束。
C6.还提供了如C1段所述的介质，其中所述方法进一步包含：
响应于接收到选择在NC程序中限定的丝束的用户输入，显示与所选择的丝束相关联的每个图像。
根据本发明的另一方面，提供：
D1.一种系统，其包含：
成像设备(21)，其基于数控(NC)程序(837)中的指令获取由机器人(110)的末端执行器(120)执行的工作的图像；
测量设备(220)，其测量末端执行器活动；以及
传感器控制器(230)，其接收来自成像设备的图像和来自测量设备的输入，并且基于该输入更新存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联。
根据本发明的另一方面，提供：
E1.一种方法，其包含：
基于数控(NC)程序中的指令获取由机器人的末端执行器执行的工作的图像(506)；
接收来自测量设备的指示末端执行器活动的输入(508)；以及
基于该输入更新存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联(516)。
根据本发明的另一方面，提供：
F1.一种包含编程指令的非暂时性计算机可读介质，所述编程指令在被处理器执行时可操作以用于执行包括以下步骤的方法：
基于数控(NC)程序中的指令获取由机器人的末端执行器执行的工作的图像(506)；
接收来自测量设备的指示末端执行器活动的输入(508)；以及
基于该输入更新存储的数据以使图像与NC程序中的指令相关联(516)。
虽然在此描述了一些具体实施例，但本公开的范围不受限于这些具体实施例。本公开的范围由随附的权利要求及其等同物来限定。

Claims (13)

1.一种系统，其包含：
机器人(100)，其包含：
末端执行器(120)，其铺设材料的丝束(122)；
致动器(142,144,146)，其重新定位所述末端执行器；
存储器(836)，其存储数控程序即NC程序(837)；以及
机器人控制器(124)，其基于所述NC程序来引导所述致动器重新定位所述末端执行器并基于所述NC程序指示所述末端执行器铺设丝束；以及传感器系统(200)，所述传感器系统(200)包含：
成像设备(210)，其随着所述丝束被所述末端执行器铺设而获取所述丝束的图像(877)；
测量设备(220)，其随着丝束被所述末端执行器铺设而生成输入；以及
传感器控制器(230)，其接收来自所述成像设备的图像和来自所述测量设备的输入，通过识别在时间上分开大于阈值的平均时段的一组连续脉冲信号来检测停顿，并且基于检测到的停顿来更新存储的数据以使所述图像与所述NC程序中的指令相关联。
2.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述传感器控制器从所述机器人控制器接收指示新丝束的开始的信号，回顾来自所述测量设备的输入以检测发生在所述信号之前的丝束铺设中的停顿，基于所述停顿确定在所述NC程序中指示的丝束被铺设的时间段，以及更新存储的数据以使在所述时间段内获取的图像与所述丝束相关联。
3.根据权利要求2所述的系统，其中：
每当预定长度的丝束被所述末端执行器分配时，所述测量设备将所述输入生成为被提供给所述传感器控制器的脉冲信号。
4.根据权利要求3所述的系统，其中：
所述传感器控制器通过识别在时间上分开大于所述阈值的所述平均时段的所述一组连续脉冲信号中的两个连续脉冲信号来检测所述停顿。
5.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述末端执行器同时铺设多个丝束。
6.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述测量设备包含随着所述末端执行器铺设丝束而转动的轮子。
7.根据权利要求1所述的系统，其中：
响应于接收到选择在所述NC程序中限定的丝束的用户输入，所述传感器控制器显示与所选择的丝束相关联的每个图像。
8.一种方法，其包含：
基于数控程序即NC程序，引导机器人的末端执行器铺设材料的丝束(504)；
随着所述丝束被所述末端执行器铺设而获取所述丝束的图像(506)；
随着所述丝束被所述末端执行器铺设而从测量设备接收输入(508)；
通过识别在时间上分开大于阈值的平均时段的一组连续脉冲信号来检测停顿；以及
基于检测到的停顿来更新存储的数据以使所述图像与所述NC程序中的指令相关联。
9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包含：
接收指示新丝束的开始的信号(510)；
回顾来自所述测量设备的所述输入以检测发生在所述信号之前的丝束铺设中的停顿(512)；
基于所述停顿确定在所述NC程序中指示的丝束被铺设的时间段(514)；以及
更新存储的数据以使在所述时间段内获取的图像与所述丝束相关联(516)。
10.根据权利要求9所述的方法，其中：
所述输入包括每当预定长度的丝束被所述末端执行器分配时生成的脉冲信号。
11.根据权利要求8所述的方法，其进一步包含：
引导所述末端执行器同时铺设多个丝束。
12.根据权利要求8所述的方法，其进一步包含：
响应于接收到选择限定所述NC程序的丝束的用户输入，显示与所选择的丝束相关联的每个图像。
13.一种包含编程指令的非暂时性计算机可读介质，所述编程指令在被处理器执行时可操作以用于执行包括以下步骤的方法：
基于数控程序即NC程序引导机器人的末端执行器铺设材料的丝束(504)；
随着所述丝束被所述末端执行器铺设而获取所述丝束的图像(506)；
随着所述丝束被所述末端执行器铺设而从测量设备接收输入(508)；
通过识别在时间上分开大于阈值的平均时段的一组连续脉冲信号来检测停顿；以及
基于检测到的停顿来更新存储的数据以使所述图像与所述NC程序中的指令相关联(516)。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10252478B2 (en) * 2016-09-08 2019-04-09 The Boeing Company Dynamic heater control for automated fiber placement machines
US10928340B2 (en) * 2018-06-14 2021-02-23 The Boeing Company Method and apparatus for controlling contact of composite tows
US11225036B2 (en) 2018-07-16 2022-01-18 The Boeing Company Method and system for tuning a tow placement system
US10981640B2 (en) 2018-07-16 2021-04-20 The Boeing Company Method and system for verification of tow end placement
DE102018124080B4 (de) * 2018-09-28 2021-07-01 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Verfahren und Anlage zur Herstellung eines Faserlaminates aus einem Fasermaterial eines Faserverbundwerkstoffes zur Herstellung eines Faserverbundbauteils
CN114413821A (zh) * 2022-01-10 2022-04-29 红云红河烟草(集团)有限责任公司 用于滤棒成型机的丝束包用量检测装置
CN116968342B (zh) * 2023-07-13 2024-01-05 威海光威精密机械有限公司 一种基于数控布带缠绕机的nc代码自动生成方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104713480A (zh) * 2015-03-16 2015-06-17 西安交通大学 大范围多角度复合材料纤维铺放拼接精度检测装置
CN105365227A (zh) * 2014-08-19 2016-03-02 波音公司 制造纤维增强型复合部件期间检查纤维铺放的系统和方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0355308B1 (en) * 1988-08-25 1993-09-22 Cincinnati Milacron Inc. Fibre placement machine
JP2501497B2 (ja) * 1991-08-27 1996-05-29 川崎重工業株式会社 ロ―ビング材積層装置
JP2799667B2 (ja) * 1993-08-20 1998-09-21 東電工業株式会社 煙突筒身検査システム
DE102004044786A1 (de) * 2004-09-16 2006-04-06 Saurer Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zum Ablegen eines Spinnkabels
US7424902B2 (en) * 2004-11-24 2008-09-16 The Boeing Company In-process vision detection of flaw and FOD characteristics
US8668793B2 (en) * 2005-08-11 2014-03-11 The Boeing Company Systems and methods for in-process vision inspection for automated machines
US20080009732A1 (en) * 2006-01-03 2008-01-10 Sogade Bolanle A Process of using a direct imaging apparatus (like ultrasound catheter or fiber-optic/hysteroscopic imaging) for real time intra-vaginal imaging for intra-partum assessment of cerrvical dilatation and descent of fetal presenting part and any other management of active labor with the goal of delivery
US7835567B2 (en) * 2006-01-24 2010-11-16 Ingersoll Machine Tools, Inc. Visual fiber placement inspection
US7362437B2 (en) * 2006-03-28 2008-04-22 The Boeing Company Vision inspection system device and method
US8753458B2 (en) * 2009-07-26 2014-06-17 The Boeing Company Mapping tow splices in composite structures
JP2011104906A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 検査方法、複合材部品の製造方法、検査装置、及び複合材部品製造装置
DE102010015199B9 (de) * 2010-04-16 2013-08-01 Compositence Gmbh Faserführungsvorrichtung und Vorrichtung zum Aufbau eines dreidimensionalen Vorformlings
CN104570955B (zh) * 2014-11-24 2018-06-22 中国科学院自动化研究所 一种复合材料自动铺丝机控制系统及控制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105365227A (zh) * 2014-08-19 2016-03-02 波音公司 制造纤维增强型复合部件期间检查纤维铺放的系统和方法
CN104713480A (zh) * 2015-03-16 2015-06-17 西安交通大学 大范围多角度复合材料纤维铺放拼接精度检测装置

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