CN113245594A - 用于对工件钻孔的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于对工件钻孔的方法和设备，提供了一种用于对具有工件表面的工件进行钻孔的钻孔末端执行器。钻孔末端执行器包括被配置为保持钻孔工具的卡盘，以及被配置为当钻孔工具由卡盘保持时至少部分地环绕钻孔工具的鼻架。鼻架包括端部部分。鼻架包括至少一个吸盘和至少一个抽吸进给管线。至少一个吸盘流体连通到至少一个抽吸进给管线。至少一个抽吸进给管线被配置为流体连通至抽吸系统。至少一个吸盘被配置为与工件表面物理接触地接合并在抽吸系统的抽吸作用下被拉动，使得至少一个吸盘粘附到工件表面，从而将鼻架的端部部分保持在工件表面上。

Description

用于对工件钻孔的方法和设备

背景技术

飞机的组装、维护和修理涉及许多钻孔操作。例如，在飞机部件上钻出开口(例如孔等)，以在部件组装期间容纳紧固件(例如铆钉、螺栓、螺钉等)；以及钻头用于移除现有的紧固件，以便能够更换损坏、磨损和/或结构受损的部件。现在，许多钻孔操作都是自动化的，例如使用龙门式钻孔系统、柱式钻孔系统或铰接式机械臂。近来，由铰接式机械臂提供的多功能性和灵活性增加了其普及性，特别是在执行钻孔操作的空间有限的区域中。然而，铰接式机械臂沿臂的长度具有有限的刚度。因此，当施加到部件上的载荷(例如，在钻孔操作期间等，经由钻孔末端执行器与部件表面的接合)被传递(例如，施加、突出等)到铰接式机械臂的关节时，臂可弯曲，从而使钻孔工具沿部件表面移动(例如，滑动、滑移、滑过等)，使其远离目标钻孔位置。例如，钻孔工具沿着部件的表面远离目标钻孔位置的这种运动可能阻止在准确的位置钻出开口，可能损坏(例如，刮擦、刮削、划开等)部件和/或其他结构(例如，附接子结构等)，和/或可能增加钻头的折断率。

校正钻孔工具沿部件表面的不期望的运动的一种已知方法是使用辅助编码器，该辅助编码器测量机械臂的关节的挠度。测得的挠度从辅助编码器馈送到机械手控制系统，该系统使用该挠度来校正钻孔工具从目标钻孔位置移开所产生的任何运动。但是，将辅助编码器安装在机械臂上增加了机械臂的复杂性，并增加了制造、组装和维护铰接式机械臂的成本。激光跟踪系统还已知用于通过测量铰接式机械臂的工具中心点(TCP)来校正钻孔工具远离目标钻孔位置的运动。但是，这样的激光跟踪系统需要对跟踪系统、刚性夹具和具有检测测量目标能力的摄像机进行相对精确的校准，而每一种摄像机都会增加(例如，铰接式机械臂的，在其中执行钻孔操作的自动化单元的，控制系统等的)钻孔系统的成本和复杂性。用于校正钻孔工具的不期望的运动的其他已知方法包括法向传感器，其测量钻孔工具是否垂直于部件表面。但是，添加法向传感器增加了钻孔系统的成本和复杂性。

发明内容

一方面，提供了一种用于钻孔具有工件表面的工件的钻孔末端执行器。钻孔末端执行器包括被配置为保持钻孔工具的卡盘，以及被配置为当钻孔工具由卡盘保持时至少部分地环绕钻孔工具的鼻架。鼻架包括端部部分。鼻架包括至少一个吸盘和至少一个抽吸进给管线。至少一个吸盘流体连接至至少一个抽吸进给管线。至少一个抽吸进给管线被配置为流体连接至抽吸系统。至少一个吸盘被配置为与工件表面物理接触地接合并在抽吸系统的抽吸作用下被拉动，使得至少一个吸盘粘附到工件表面，从而将鼻架的端部部分保持在工件表面上。

在另一方面，提供了一种用于钻孔具有工件表面的工件的钻孔系统。钻孔系统包括钻孔平台和被配置为由钻孔平台保持的钻孔末端执行器。钻孔末端执行器包括被配置为保持钻孔工具的卡盘，以及被配置为当钻孔工具由卡盘保持时至少部分地环绕钻孔工具的鼻架。鼻架包括端部部分。鼻架包括至少一个吸盘和至少一个抽吸进给管线。至少一个吸盘流体连接到至少一个抽吸进给管线。至少一个抽吸进给管线被配置为流体连接至抽吸系统。至少一个吸盘被配置为与工件表面物理接触地接合并在抽吸系统的抽吸作用下被拉动，使得至少一个吸盘粘附到工件表面，从而将鼻架的端部部分保持在工件表面上。

在另一方面，提供了一种用于钻孔具有工件表面的工件的钻孔末端执行器。钻孔末端执行器包括被配置为保持钻孔工具的卡盘，以及被配置为当钻孔工具由卡盘保持时至少部分地环绕钻孔工具的鼻架。鼻架包括端部部分，该端部部分包括端面，该端面被配置为在工件钻孔期间面对工件表面。鼻架包括至少一个抽吸进给管线。鼻架的端部部分的端面包括至少一个吸盘。至少一个吸盘流体连接到至少一个抽吸进给管线。至少一个抽吸进给管线被配置为流体连接至抽吸系统。鼻架还包括吸管，该吸管被配置为在工件钻孔期间收集孔屑。至少一个吸盘被配置为与工件表面物理接触地接合并在抽吸系统的抽吸作用下被拉动，使得至少一个吸盘粘附到工件表面，从而将鼻架的端部部分保持在工件表面上。

附图说明

图1为示出根据一种实施方式的钻孔系统的示意图。

图2为图1所示的钻孔系统的一部分的透视图，该图示出了根据一种实施方式的钻孔末端执行器。

图3为示出根据一种实施方式的由钻孔系统的钻孔平台保持的图案末端执行器的示意图。

图4示出了根据一种实施方式的施加至工件表面的图案的平面图。

图5为图4中所示的工件表面的区域的平面图，该图示出了根据一种实施方式的钻孔末端执行器的与图案未对准的鼻架。

图6为图4和图5所示的工件表面的区域的平面图，该图示出了根据一种实施方式的与图案对准的鼻架。

图7为示出根据一种实施方式的用于工件钻孔的方法的流程图。

图8为示出根据一种实施方式的钻孔系统的示意图。

图9为图8所示的钻孔系统的一部分的透视图，该图示出了根据一种实施方式的钻孔末端执行器。

图10为根据一种实施方式的图8所示的钻孔末端执行器的鼻架的端部部分的底部平面图。

图11为示出根据一种实施方式的吸盘的构造、布置等的局部剖切的正视图。

图12为示出根据另一种实施方式的吸盘的构造、布置等的局部剖切的正视图。

图13为示出根据又一种实施方式的吸盘的构造、布置等的局部剖切的正视图。

图14为示出根据一种实施方式的抽吸进给管线的构造、布置等的底部平面图。

图15为飞机的一种实施方式的示意图。

图16为飞机生产和维护方法的一种实施方式的框图。

具体实施方式

当结合附图阅读时，将更好地理解前述发明内容以及某些实施例和实施方式的以下详细描述。如本文所用，以单数形式且以词组“一”或“一个”开头的元件或步骤应理解为不必排除多个元件或步骤。此外，对“一个实施例”或“一种实施方式”的引用不旨在被解释为排除也包含所述特征的另外的实施例和实施方式的存在。此外，除非明确地相反说明，否则“包含”或“具有”带有特定特性的一个元件或多个元件的实施例可包括不具有该特性的其他元件。

尽管使用诸如“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“垂直”等各种空间和方向术语来描述本公开的实施例和实施方式，但是应当理解，这些术语仅用于相对于附图中所示的取向。取向可以反转、旋转或以其他方式改变，使得如果将结构翻转180度，则顶侧将变为底侧；如果将结构枢转90度，则将变为左侧或右侧，等等。

本公开的某些实施方式提供了一种用于工件钻孔的钻孔系统。钻孔系统包括图案发生器，该图案发生器被配置为在相对于目标钻孔位置的参考位置处在工件的工件表面上施加图案。钻孔系统包括钻孔末端执行器，该钻孔末端执行器包括被配置为保持钻孔工具的卡盘。钻孔末端执行器还包括鼻架，该鼻架被配置为当钻孔工具被卡盘保持时至少部分地环绕钻孔工具。鼻架包括被配置为被保持在工件的工件表面上的端部部分。钻孔末端执行器还包括摄像机，该摄像机被配置为获取工件表面的区域的包括图案的图像。摄像机获取的图像指示鼻架的端部部分是否与工件表面上的图案对准。

本公开的某些实施方式有助于将钻孔工具与工件表面上的目标钻孔位置对准。本公开的某些实施方式有助于例如在工件上执行钻孔操作之前，检测、减少和/或校正钻孔工具远离工件表面上的目标钻孔位置的运动(例如，滑动，打滑，滑过等)。

本公开的某些实施方式减少了在工件表面上的不准确位置处钻出开口(例如，与目标钻孔位置未对准的开口等)的发生。本公开的某些实施方式减小了由于钻孔工具沿着工件表面移动而对工件和/或其他结构(例如，附接的子结构等)造成的损坏(例如，刮擦，刮削，划开等)。本公开的某些实施方式减少了由重复的钻孔操作导致的破碎的钻孔工具的数量。本公开的某些实施方式有助于检测、防止、减少和/或校正钻孔工具远离目标钻孔位置的运动(例如，滑动，打滑，滑过等)，而不会增加钻孔系统的一个或多个部件(例如，铰接式机械臂，钻孔末端执行器，执行钻孔操作的自动化单元，控制系统等)的成本和/或复杂度。例如，本公开的某些实施方式利用了钻孔末端执行器上的现有摄像机的能力。

现在参考附图，图1中提供了钻孔系统100的示意图。钻孔系统100包括钻孔平台102、图案发生器104和钻孔末端执行器106。如将在下面更详细地描述的，图案发生器104被配置为在工件112的工件表面110上施加图案(例如，图3和图5中示出的图案108等)；以及钻孔末端执行器106的摄像机114被配置为获取一个或多个图像，该图像指示钻孔末端执行器106是否与工件表面110上的图案对准。

现在参考图1和图2，钻孔末端执行器106包括基部116和卡盘118。钻孔末端执行器106的基部116被配置为由钻孔平台102保持。卡盘118由基部116保持，使得卡盘118被配置为在钻孔系统100的操作(例如，对工件112的钻孔等)期间相对于基部116绕旋转轴线120旋转。钻孔末端执行器106包括任何合适的驱动机构(未示出)，其可操作地连接至卡盘118以用于驱动卡盘118绕旋转轴线120旋转(即，用于在卡盘118上施加使卡盘118绕旋转轴线120旋转的扭矩)，诸如但不限于电动机、手动曲柄、内燃发动机等。卡盘118在图2中不可见。

卡盘118被配置为保持钻孔工具122，使得卡盘118的旋转轴线120与钻孔工具122的中心线轴线124对准。钻孔工具122被固定到卡盘118，使得钻孔工具122被配置为与卡盘118一起绕旋转轴线120和绕中心线轴线124旋转。具体地，钻孔工具122可以被刚性地固定到卡盘118，使得卡盘118将由驱动机构提供的扭矩传递到钻孔工具122，从而使钻孔工具122绕旋转轴线120和中心线轴线124旋转。在一些示例中，卡盘118被配置为可释放地保持钻孔工具122，使得钻孔工具122可以选择性地固定到钻孔末端执行器106上并从钻孔末端执行器106移除，例如用于修理或更换钻孔工具122，和/或用于保养、存储、移动、维护钻孔末端执行器106等。钻孔工具122在图2中不可见。

在钻孔末端执行器106钻孔到工件表面110中的操作中，钻孔工具122绕轴线120和124沿使得钻孔工具122能够切割到工件表面110中的切割方向(例如，顺时针，逆时针等)旋转。当钻孔工具122在切割方向上绕轴线120和124旋转时，钻孔工具122沿着轴线120和124朝向(例如，沿箭头126的方向等)工件表面110移动并与其物理接触。沿轴线120和124(例如，沿箭头126等的方向)迫使钻孔工具122抵靠(例如，压入等)工件表面110，以在钻孔工具122和工件表面110之间提供接触力。钻孔工具122在切割方向上的旋转以及钻孔工具122与工件表面110之间的接触力使钻孔工具122切割(例如钻取等)到工件表面110中。

钻孔末端执行器106包括安装在基部116的鼻架128。具体地，鼻架128延伸从端部部分130到相对端部部分132的长度。鼻架128的端部部分130安装至钻孔末端执行器106的基部116，使得当钻孔工具122被卡盘118保持时，鼻架128至少部分地环绕钻孔工具122的圆周，例如如图1和图2所示。如图1和图2所示，当鼻架128安装至钻孔末端执行器106的基部116时，鼻架128的长度沿轴线120和124延伸。在图1中，基部116和鼻架128被切除，使得可以看到基部116和鼻架128的内部，以示出卡盘118和钻孔工具122。

鼻架128的端部部分130被刚性地安装至鼻架128的基部116，使得鼻架128在钻孔系统100的操作期间相对于基部116保持静止(即，不随钻孔工具122绕轴线120和124旋转)。换句话说，在钻孔系统100的操作期间，钻孔工具122绕旋转轴线120和中心线轴线124相对于钻孔末端执行器106的基部116和鼻架128旋转。鼻架128的端部部分130使用能够使鼻架128如所述和/或此处所示的那样起作用的任何方法、装置、结构、机构、方式、布置、连接、连接器、装置等(诸如但不限于粘合剂，过盈配合，搭扣配合，紧固件(例如，螺纹紧固件等)，闩锁，焊接，铜焊，环氧树脂，夹子，环，开口销，快速释放销，U形夹，U形夹类型的连接，卡口式连接，弹簧超驰等)安装至基部116。

如将在下面更详细地描述的，鼻架128的端部部分132被配置为在钻孔工具122的中心线轴线124与工件表面110上的目标钻孔位置(例如，图4-6中所示的目标钻孔位置136等)对准的位置处保持在工件表面110上。鼻架128的端部部分132包括端面134，该端面134被配置为当端部部分132被保持在工件表面110上时(例如，在工件112的钻孔等期间)面对工件112的工件表面110。在一些实施方式中，端面134被配置为与工件112的工件表面110物理接触地接合，例如以有助于将端部部分132保持在工件表面110上。

鼻架128包括使鼻架128能够如本文所述和/或所示起作用的任何结构、构造、布置、几何形状等(例如，以有助于使钻孔工具122与工件表面110等上的目标钻孔位置对准)。在本文所示的实施方式中，鼻架128的端部部分132由单个连续区段限定，该单个连续区段连续环绕(例如，环绕约整个圆周等)钻孔工具122，如从图2、图5和图6中显而易见的那样。虽然示出为包括圆形，但是鼻架128的端部部分132另外地或可替代地包括一个或多个任何其他形状，诸如但不限于多边形，矩形，三角形，四边形，另一弯曲形状，椭圆形，六边形，八边形等。

使得鼻架128能够如本文所述和/或所示起作用的端部部分132的任何其他合适的结构被认为在本公开的范围内。例如，在一些其他实施方式中，鼻架128的端部部分132由任何数量的离散区段限定，每个离散区段仅环绕钻孔工具122的圆周的一部分延伸(例如，从端部部分130向外延伸的任何数量的离散腿等)。

在本文所示的示例性实施方式中，工件表面110沿着包括目标钻孔位置的区域是大致平坦的。在工件表面110的包括目标钻孔位置的区域包括3D形状(例如，轮廓化等)的其他实施方式中，端部部分132(例如，端面134等)可以包括3D形状，该3D形状与包括目标钻孔位置的工件表面110的所述区域的3D形状互补(例如，与本文所示的实施方式的端面134的近似平坦的几何形状等相反)。

鼻架128可选地包括吸管138，该吸管138被配置为收集在钻孔操作期间(例如，在工件112的钻孔等期间)产生的碎屑。吸管138被配置为与抽吸系统(未示出)流体连通，该抽吸系统被配置为在吸管138内产生使吸管138能够收集碎屑的吸力。

在本文所示的实施方式中，如图1和图2所示，钻孔平台102为铰接机械臂102a，铰接机械臂102a被配置为例如将钻孔末端执行器106保持在铰接机械臂102a的端部部分140上。示例性实施方式的铰接机械臂102a提供了全自动化钻孔系统100。例如，铰接式机械臂102a被配置为将钻孔末端执行器106自动地移动到工件表面110上的目标钻孔位置，并且启动钻孔末端执行器106以使用钻孔工具122钻入工件112中。钻孔系统100包括控制系统142，该控制系统142可操作地连接至(例如，使用有线和/或无线连接等)铰接式机械臂102a和/或末端执行器106或者作为铰接式机械臂102a和/或末端执行器106的部件并入其中，以控制钻孔系统100。例如，控制系统142被配置为控制铰接式机械臂102a的运动，钻孔末端执行器106钻入工件112的启动，钻孔系统100的其他控制功能等。

钻孔平台102不限于铰接式机械臂102a。而是，附加地或可替代地，钻孔系统100包括任何其他类型的钻孔平台(无论钻孔系统100是全自动化的、半自动化的还是完全手动的)，诸如但不限于钻床，夹具和/或其他结构(例如，悬挂结构，安装在工件112上的结构，与工件112相邻的结构，搁在地板上和/或附接到地板的结构等)，龙门式钻孔平台，柱式钻孔平台，手持式钻孔平台(例如，手持式电池，电线、气动或液压动力钻等)，不太便携的钻孔设备等。

在一些实施方式中，诸如但不限于，在本文示出的示例性实施方式中，由此保持的卡盘118和钻孔工具122相对于钻孔平台102和钻孔末端执行器106的基部116移动以沿着轴线120和124使钻孔工具122朝向工件表面110移动并与其物理接触(例如，沿箭头126的方向等)；并且钻孔工具122与工件表面110之间的接触力通过在卡盘118上施加力而提供，从而使钻孔工具122将钻孔工具122压在工件表面110上。

钻孔系统100包括使卡盘118和钻孔工具122能够相对于钻孔平台102和钻孔末端执行器106的基部116沿着轴线120和124移动的任何合适的机构、结构等，诸如但不限于机械套筒、轴承等。卡盘118的移动以及施加在卡盘118上从而施加在钻孔工具122上的使钻孔工具122相对于钻孔平台102和基部116朝向工件表面110移动并在钻孔工具122与工件表面110之间提供接触力的力在示例性实施方式中是完全自动化的，例如使用由控制系统142等控制的电动、液压和/或气动线性致动器。在一些其他实施方式中，卡盘118的移动以及施加在卡盘118上以使钻孔工具122相对于钻孔平台102和基部116朝着工件表面110移动并在钻孔工具122与工件表面110之间提供接触力的力是：(1)例如使用液压缸、气动缸、气弹簧等进行辅助(例如半自动化等)；或(2)完全手动，例如由操作员完全直接和/或间接在钻孔工具122上施加力(例如，使用手动曲柄，手柄，钻床等)执行全部操作。在本文示出的钻孔末端执行器106的示例性实施方式中，鼻架128沿其长度是刚性的，以使得钻孔工具122能够沿着鼻架128的长度(即，相对于鼻架128的长度)朝着工件表面110移动。

全自动化实施方式的示例包括本文所示的铰接式机械臂102a的示例性实施方式，其中钻孔平台102包括钻床、龙门架或立柱系统的实施方式，该钻床、龙门架或立柱系统包括线性致动器(未示出)，该线性致动器例如在操作员和/或控制系统启动时，相对于钻孔末端执行器106的基部116自动移动钻孔工具122并在钻孔工具122上自动施加在钻孔工具122和工件表面110之间提供接触力的力。半自动化实施方式的一个示例是一种其中钻孔平台102为包括线性致动器和/或其他机构的手持式平台的实施方式，该线性致动器和/或其他机构被配置为例如在由握持钻孔平台102的操作员启动时，相对于钻孔末端执行器106的基部116自动地移动钻孔工具122以将力自动地施加在提供接触力的钻孔工具106上。手动系统的示例包括一种实施方式，其中钻孔平台102为包括手动曲柄的钻床，该手动曲柄可以由操作员手动转动以相对于基部116间接地移动钻孔工具122并且在钻孔工具122上间接地施加在钻孔工具122和工件表面110之间提供接触力的力。

在一些其他实施方式中，钻孔平台102和钻孔末端执行器106的基部116为：(1)沿着轴线120和124朝着工件表面110移动(例如，沿箭头126的方向，等)，从而使钻孔工具122朝着工件表面110移动并与其物理接触；以及(2)在钻孔末端执行器106的基部116上施加力，以将钻孔工具122压在工件表面110上，从而在钻孔工具122和工件表面110之间提供接触力。钻孔末端执行器106的基部116的移动和施加在钻孔末端执行器106的基部116上以使钻孔工具122朝向工件表面110移动并在钻孔工具122和工件表面110之间提供接触力的力是：(1)在某些实施方式中全自动化的；(2)在某些实施方式中被协助(例如半自动化等)；以及(3)在某些实施方式中完全手动的(例如，完全由操作员执行等)。全自动化实施方式的示例包括这样一种实施方式，其中，铰接式机械臂(例如，铰接式机械臂102a等)自动移动钻孔末端执行器106的基部116，从而使钻孔工具122朝着工件表面110移动并提供钻孔工具122与工件表面110之间的接触力。手动实施方式的示例包括这样一种实施方式，其中握持钻孔平台102的操作员手动移动钻孔平台102，从而移动钻孔末端执行器106的基部116，从而使钻孔工具122朝着工件表面110移动，并将在钻孔工具122和工件表面110之间提供接触力的力手动施加到钻孔平台102和基部116上。在其中使钻孔末端执行器106的基部116移动从而使钻孔工具122朝着工件表面110移动并在钻孔工具122和工件表面110之间提供接触力的一些实施方式中，鼻架128沿其长度方向是可折叠的(例如，弹性地，非弹性地等)，以在钻孔操作期间在鼻架128仍保持在工件表面110上的同时，使钻孔工具122能够延伸超过鼻架128的端部部分132。

在本文所示的示例性实施方式中，钻孔工具122为钻头，并且更具体地为麻花钻头。但是，钻孔工具122另外地或可替代地可以包括任何类型的钻头，诸如但不限于阶梯钻头，松动钻头，孔锯，中心和定位钻头，岩心钻头，埋头钻头，顶出式钻头，枪式钻头，可转位钻头，左手钻头，金属铲头，直槽钻头，钻孔机，唇齿骨钻头，木铲钻头，汤匙钻头，福斯特纳钻头，中心钻头，螺旋钻头，小钻头，铰链沉头钻头，可调节木钻头，金属钻头，金刚石芯钻头，石工钻头，玻璃钻头，PCB通孔钻头，安装钻头，钓鱼钻头，挠性轴钻头等。而且，钻孔工具122不限于包括钻头。而是，钻孔工具122附加地或可替代地可以包括任何其他类型的钻孔工具，诸如但不限于丝锥，模头等。

在所示的实施方式中，工件112为飞机部件(例如，内部面板，外部蒙皮面板等)。但是，工件112不限于飞机部件。而是，本文所示和所述的钻孔系统实施方式适用于在其中执行钻孔操作的任何类型的工件，诸如但不限于，例如汽车部件，机器部件，船舶部件，空间部件，更大组件的面板和/或其他结构等。此外，如上所述，工件表面110不限于如图1和图2所示的近似平坦的表面(例如，具有近似二维(2D)形状等)。相反，除了或可替代地为近似平坦以外，在其他实施方式中，工件表面110的一个或多个区段具有三维(3D)形状(例如，轮廓化等)。

现在参考图1和图4，如上所述，钻孔系统100的图案发生器104(图4中未示出)被配置为在工件表面110上施加图案108(图1中不可见)。图案发生器104被配置为在相对于目标钻孔位置136的参考位置处(在图1中不可见)在工件表面110上施加图案108，例如如图4所示。如下所述，图案108的参考位置对应于鼻架128(图4中未示出)的端部部分132(图4中未示出)沿着工件表面110的位置，其中钻孔工具122(图4中未示出)与目标钻孔位置136对准。

图案发生器104不限于施加本文所示的示例性图案108。相反，图案发生器104被配置为在工件表面110上施加图案108：(1)在使钻孔系统100能够如本文所述和/或所示起作用(例如，使钻孔末端执行器106的摄像机114能够获取指示钻孔工具122是否与目标钻孔位置对准的一个或多个图像等)的相对于目标钻孔位置的任何参考位置处；以及(2)具有使钻孔系统100能够如本文所述和/或所示地起作用(例如，使钻孔末端执行器106的摄像机114能够采集指示钻孔工具122是否与目标钻孔位置对准的一个或多个图像等)的任何几何形状(例如，大小，形状，取向等)的图案108。例如，如本文中所使用的，短语“在相对于目标钻孔位置的参考位置处”包括在以下位置处在工件表面110上施加图案108：(1)邻近目标钻孔位置；(2)在目标钻孔位置附近；(3)距目标钻孔位置的预定距离；(4)至少部分地环绕目标钻孔位置(例如，本文所示的图案108，如图4所示，该图案完全环绕工件表面110上的目标钻孔位置136的圆周，包括一个或多个区段的图案108，每个区段仅环绕目标钻孔位置的圆周的一部分等)；(5)在目标钻孔位置上方(例如，覆盖目标钻孔位置的大致整个区域的图案108，仅覆盖目标钻孔位置的一部分的图案108等)；等等。此外，除了本文所示的示例性图案108的圆形和/或中空形状之外或作为其替代，由图案发生器104施加至工件表面110的图案108可包括一个或多个任何其他形状，诸如但不限于实心形状，其他中空形状，多边形形状，矩形形状，三角形形状，四边形形状，其他弯曲形状，椭圆形形状，六边形形状，八边形形状等。可选地，图案108包括与鼻架128的端部部分132的几何形状互补的几何形状(例如，大小，形状，取向等)(例如，本文所示的示例性图案108的大小和圆形形状与本文所示的示例性鼻架128的大小和圆形形状互补等)。

图案发生器104可以包括被配置为施加由一种或多种任何材料、结构、构造等形成的图案108的任何类型的图案发生器，该图案使得钻孔系统100能够如本文所述和/或所示起作用(例如，使钻孔末端执行器106的摄像机114能够获取指示钻孔工具122是否与目标钻孔位置对准的一个或多个图像等)。例如，图案发生器104的一些实施方式包括打印机(例如，喷墨打印机，激光打印机，点阵打印机，丝网印刷机，被配置为制造贴花的装置等)，涂装装置(例如，喷漆装置，毛笔绘画装置等)，书写装置(例如钢笔，铅笔，记号笔等)，被配置为在工件表面110上压印并从而沉积材料(例如墨水，油漆，等)的印章，被配置为将图案108压印到工件表面110中的印章，被配置为将材料(例如墨水，油漆等)挤压并沉积到工件表面110上的压力机，被配置为将图案108压入工件表面110中的压力机，被配置为将图案108蚀刻到工件表面110中的蚀刻装置等。可选地，图案发生器104包括图案末端执行器144(图4中未示出)，该图案末端执行器144被配置为由钻孔平台102(例如，铰接式机械臂102a等)保持。图案末端执行器144在图1中示出为从钻孔平台102拆卸(即，不由铰接式机械臂102a保持)。图3示出了根据一种实施方式的安装在铰接式机械臂102a上的图案末端执行器144。

制造图案108的一种或多种材料、结构、构造等的示例包括但不限于墨水、油漆、铅笔、蜡笔、粉笔、贴花、压痕、蚀刻等。在一些实施方式中，在相关联的钻孔操作完成之后，图案108可从工件表面110移除。

在一些实施方式中，图案发生器104同时制造图案108并将其施加到工件表面110。例如，在一些实施方式中，图案发生器104包括打印机、涂装装置、书写装置、印章和/或压力机，其分别通过将图案108直接印刷、涂装、书写、压印和/或冲压在工件表面110上(和/或其中)来制造图案108。在其他实施方式中，图案发生器104首先制造图案108，然后将图案108施加至工件表面110。例如，在一些实施方式中，图案108为贴花，该贴花被制造(例如，印刷，画图，涂漆等)，然后施加到工件表面110。

图案108的制造和施加到工件表面110可以通过图案发生器104的相同部件来执行。例如，包括图案末端执行器144的实施方式可以利用图案末端执行器144来制造图案108并将其施加到工件表面110(例如，其中图案末端执行器144的实施方式包括打印机，涂装装置，书写装置，印章，压力机等)。另一个示例包括使用与钻孔平台102分立的图案发生器104的部件146(例如，打印机，涂装装置，书写装置，印章，压力机等)(即，与其分离，在其外部，未被配置为由钻孔平台102保持等)来制造图案108并将其施加到工件表面110。在一些实施方式中，部件146位于用于在钻孔操作之前将图案108施加到自动化单元内的工件表面110的钻孔平台102的自动化单元(未示出)内，而在其他实施方式中，部件146不位于用于在将工件112传送到钻孔平台的位置以进行相关的钻孔操作之前将图案108施加到工件表面110的钻孔平台102的自动化单元或其他位置内(例如，位于该自动化单元或其他位置外部，远离该自动化单元或其他位置等)。

在一些实施方式中，制造图案108并将其施加到工件表面110由不同的部件执行(其中制造图案108的部件可选地为图案发生器104的部件)。例如，包括图案末端执行器144的实施方式可以利用图案末端执行器144来施加已经由另一部件(诸如但不限于图案发生器104的另一部件(例如，部件146等)，不是图案发生器104的部件的外部装置等)制造的图案108(例如贴花等)。另一个示例包括使用与钻孔平台102分立(即，与其分离，在其外部，未被配置为由其保持等)的图案发生器104的第一部件(例如，部件146等)施加已经由另一部件(诸如但不限于图案发生器104的另一部件(例如，部件146等)，不是图案发生器104的部件的外部装置等)制造的图案108。

从以上示例应当理解，在一些实施方式中，图案108是由图案发生器制造的，而在其他实施方式中，图案108的制造不是由图案发生器104执行的。例如，在一些实施方式中，图案发生器104将先前已经由不是图案发生器104的部件的外部装置制造的图案108施加到工件表面110。

制造图案108并将其施加到工件表面110通过以下方式执行：(1)在某些实施方式中是全自动化的；(2)在某些实施方式中进行协助(例如半自动化等)；以及(3)在某些实施方式中是完全手动的(例如，完全由操作员执行等)。全自动化过程的一个示例是使用图案末端执行器144自动制造图案108并将其施加到工件表面110的钻孔平台102。全自动化过程的另一个示例是自动使用图案末端执行器144来施加已经由另一部件(诸如但不限于图案发生器104的另一部件(例如，部件146等)，不是图案发生器104的部件的外部装置等)自动制造的图案108(例如贴花等)的钻孔平台。又一个全自动化示例包括使用图案发生器104的部件146(例如，打印机，涂装装置，书写装置，印章，压力机等)来自动制造图案108并将其施加到工件表面110。又一个全自动化的示例包括使用部件146自动地施加由另一部件(诸如但不限于图案发生器104的另一部件，不是图案发生器104的部件的外部装置等)自动制造的图案108。

制造和施加图案108的辅助过程的示例包括操作员手动施加已经由另一部件(诸如但不限于图案发生器104的另一部件(例如，部件146等)，不是图案发生器104的部件的外部装置等)自动制造的图案108(例如贴花等)。辅助过程的另一示例是自动施加由操作员使用另一部件(诸如但不限于图案发生器104的另一部件(例如，部件146等)，不是图案发生器104的部件的外部装置等)手工制作(例如绘制，涂漆，喷印，印刷等)的图案108(例如贴花等)。从以上示例应当理解，在一些实施方式中，图案发生器104包括操作人员。

制造和施加图案108的完全手动过程的示例包括操作员例如通过以下方式手动制造图案108并将其施加到工件表面110：(1)在工件表面110上绘画、涂漆、喷漆、喷印、印刷、压印、冲压图案108，等等；(2)将图案108雕刻、蚀刻、刮擦、压印、冲压入工件表面110中；(3)通过在工件表面110上施加(例如粘附等)贴花；等等。

在包括图案末端执行器144的一些实施方式中，钻孔末端执行器106和图案末端执行器144可被配置为由钻孔平台102(例如，由铰接式机械臂102a等)可释放地保持，使得末端执行器106和144中的每个可以选择性地固定到钻孔末端执行器106并且从钻孔末端执行器106移除，例如以使得钻孔平台102能够在使用图案末端执行器144将图案108施加到工件表面110与使用钻孔末端执行器106在工件表面110上执行钻孔操作之间循环。除了由钻孔平台102可释放地保持之外或作为其替代，钻孔平台102的一些实施方式包括夹具(未示出)，该夹具能够同时保持两个末端执行器106和144并且被配置为移动(例如，旋转、滑动或以其他方式线性移动等)以使钻孔平台能够在分别使用钻孔末端执行器106和图案末端执行器144执行钻孔和图案操作之间循环。

再次参考图1和图2，在一些实施方式中，钻孔系统100包括一个或多个摄像机114。在示例性实施方式中，每个摄像机114均安装至钻孔末端执行器106的基部116。每个摄像机114被配置为当鼻架128的端部部分132被保持在工件表面110上时获取包括图案108(图4和图5中示出)的工件表面110的区域(例如，图4-6等中示出的区域148)的图像。例如，摄像机114被配置为使得当鼻架128的端部部分132在其中目标钻孔位置136(图4-6中示出)为在摄像机114的视野内的位置处被保持在工件表面110上时，摄像机114获取包括图案108和目标钻孔位置136的区域(例如，区域148等)的一个或多个图像。如将在下面更详细地描述的，由摄像机114获取的图像指示钻孔末端执行器106的鼻架128的端部部分132是否与工件表面110上的图案108对准，使得钻孔工具122与目标钻孔位置136对准。

每个摄像机114被配置为获取一个或多个任何类型的图像，诸如但不限于静止图像、视频图像、实时图像、延迟图像、可见光图像、夜视图像等。例如，在一个示例性实施方式中，一个或多个摄像机114被配置为获取包括图案108和目标钻孔位置136两者的区域的实时视频。每个摄像机114为使摄像机114能够如本文所述和/或所示起作用的任何类型的摄像机114(例如，以获取包括图案108和目标钻孔位置136的工件表面110的区域的多个图像，等)。摄像机114的示例包括但不限于静止图像摄像机、视频摄像机、数字摄像机、夜视摄像机、可见光摄像机、口红摄像机等。尽管在图1中示出为包括单个摄像机114和在图2中示出为包括两个摄像机114，但在其他实施方式中，钻孔末端执行器106包括任何其他数量的摄像机114。

如上所述，在本文所示的示例性实施方式中，每个摄像机114均安装至钻孔末端执行器106的基部116。在一些其他实施方式中，一个或多个摄像机114附加地或可替代地被安装至鼻架128、卡盘118和/或钻孔末端执行器106的另一部件。此外，在一些实施方式中，一个或多个摄像机114与钻孔末端执行器106分立(即，与其分离、在其外部、未安装至其等)(例如，一个或多个摄像机114被安装至自动化平台内或包括钻孔平台的其他位置等处的钻孔平台102，地板，墙壁，天花板，夹具或其他支撑结构)。

每个摄像机114被安装在使摄像机114能够如本文所述和/或所示的那样起作用(例如，获取指示钻孔末端执行器106的鼻架128的端部部分132是否与工件表面110上的图案108对准的图像等)的任何位置(例如，位置、取向、对准、角度等)处。在本文所示的示例性实施方式中，由一个或多个摄像机114获取的区域148(图4-6中示出)的图像为平面图(例如，鸟瞰图等)，但是一个或多个摄像机不限于获取平面图。相反，每个摄像机114可以从使摄像机114能够如本文所述和/或所示的那样起作用的任何一个或多个视角(例如，从任何一个或多个角度等)获取图像(例如，以获取指示钻孔末端执行器106的鼻架128的端部部分132是否与工件表面110上的图案108对准的图像等)。例如，在一些实施方式中，一个或多个摄像机114被配置为从一个或多个侧视角获取区域148(在图4-6中示出)的图像。

使用任何方法、装置、结构、机构、方式、布置、连接、连接器、装置等来安装每个摄像机114，这些方法、装置、结构、机构、方式、布置、连接、连接器、装置等使摄像机114能够如本文所述和/或所示起作用(例如，以获取指示钻孔末端执行器106的鼻架128的端部部分132是否与工件表面110上的图案108对准的图像等)。在一些实施方式中用于安装一个或多个摄像机114的方法、装置、结构、机构、方式、布置、连接、连接器、装置等的示例包括但不限于内置在基部116、卡盘118和/或鼻架128中的粘合剂；过盈配合；搭扣配合；紧固件(例如螺纹紧固件等)；闩锁；焊接；钎焊；环氧树脂；夹子；环；开口销；快速释放销；U形夹；U形夹类型的连接；卡口式连接；弹簧超驰；等。

在一些实施方式中，一个或多个摄像机114的一个或多个参数是可选择的，例如以使得能够校准摄像机114。换句话说，在一些实施方式中，可以(例如，由用户，技术人员等)调节、改变一个或多个摄像机114的一个或多个参数，例如以配置摄像机114来获取包括目标钻孔位置112和图案108两者的工件表面110的区域(例如，区域148等)的图像。在一些实施方式中选择的一个或多个摄像机114的参数的示例包括但不限于摄像机114的位置(例如，位置、取向、对准、角度等)、摄像机114的速度、由摄像机获取的图像类型(例如，静止图像、视频图像、实时图像、延迟图像、可见光图像、夜视图像等)、由摄像机114获取的图像延迟等。

现在仅参考图1，在包括一个或多个摄像机114的实施方式中，可选地，每个摄像机114可操作地连接至钻孔系统100的一个或多个可选显示器150和/或一个或多个外部显示器152(如下所述)，使得摄像机114被配置为将由此获取的图像发送到一个或多个显示器150和/或一个或多个显示器152，以供钻孔系统100的操作员观看。例如，在一些实施方式中，钻孔平台102、钻孔末端执行器106和/或控制系统142包括一个或多个显示器150。在示例性实施方式中，显示器150内置在控制系统142的可选用户界面154中。另外或可替代地，在一些实施方式中，一个或多个显示器150被内置在钻孔平台102和/或钻孔末端执行器106中。而且，在一些实施方式中，一个或多个显示器150为外部附接装置，该外部附接装置安装至自动化单元的控制系统142、钻孔平台102、钻孔末端执行器106和/或支撑结构(例如，夹具、地板、墙壁、天花板、桌子、手推车等)或包括钻孔平台102、控制室(未示出)等的其他位置。作为外部附接装置的任何显示器150可选地以如下配置安装至控制系统142、钻孔平台102、钻孔末端执行器106和/或支撑结构：使得显示器150的位置被配置为通过钻孔系统100的操作员(例如，使用伸缩臂；铰接臂；弯曲臂；铰链；能够倾斜、旋转和/或转动的夹具等)进行调节。

上面描述并在图1中示出的钻孔系统100的显示器150为专用显示器。换句话说，显示器150专用于显示由钻孔系统100的一个或多个摄像机114获取的图像。除了包括一个或多个显示器150的钻孔系统100之外或作为其替代，可选地，钻孔系统100的一个或多个摄像机114被配置为可操作地连接至不是钻孔系统100的部件的一个或多个外部显示器152。换句话说，在一些实施方式中，一个或多个摄像机114被配置为可操作地连接至一个或多个外部显示器152，该外部显示器152不专用于仅显示由钻孔系统100的一个或多个摄像机114获取的图像。外部显示器152的示例包括但不限于电视、显示面板、计算机监视器、智能手机、头戴式耳机、虚拟现实头戴式耳机、增强现实头戴式耳机、虚拟现实眼镜、增强现实眼镜、谷歌眼镜、手持式屏幕、平板电脑和/或其他移动装置等。

每个显示器150和152使用使(例如，配置等)显示器150或152能够接收并且显示由相应的一个或多个摄像机114获取的图像的任何无线操作连接和/或任何有线操作连接可操作地连接至钻孔系统100的相应的一个或多个摄像机114。使显示器150和152能够接收和显示由相应的一个或多个摄像机114获取的图像的有线操作连接的示例包括但不限于一根或多根电缆、一根或多根电线、一根或多根光缆、至局域网(LAN)的有线连接、至广域网(WAN)的有线连接、至因特网的有线连接等。使显示器150和152能够接收和显示由相应的一个或多个摄像机114获取的图像的无线操作连接的示例包括但不限于Wi-Fi^TM网络、

无线LAN(WLAN)、无线WAN(WWAN)、至因特网的无线连接等。

每个显示器150和152为使显示器150或152能够如本文所述和/或所示地起作用(例如，显示由相应的摄像机114获取的图像等)的任何类型的显示器，诸如但不限于等离子体显示器、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、阴极射线管(CRT)显示器、投影显示器、有机发光二极管(OLED)显示器等。尽管所示的仅包括单个显示器150和单个显示器152，但是在其他实施方式中，可以提供任何其他数量的显示器150和任何其他数量的显示器152。

可选地，鼻架128包括一个或多个应变仪(未示出)，该应变仪被配置为测量通过鼻架128的端面134与工件表面110之间的接触力施加在鼻架128的端部部分132上的载荷。具体地，每个应变仪被配置为在应变仪的位置处测量通过端面134和工件表面110之间的接触力施加在鼻架128上的载荷。因此，由每个应变仪测量的载荷指示在应变仪的位置处鼻架128的端面134施加到工件表面110的接触力的量。每个应变仪以诸如但不限于磅(lbs.)、千克(kgs.)等的任何单位在应变仪的所述位置处测量施加在鼻架128上的载荷。

在一些实施方式中，一个或多个摄像机114、一个或多个显示器150和/或一个或多个显示器152被配置为使得一个或多个显示器150和/或一个或多个显示器152被配置为显示由一个或多个应变计测量的载荷。在其中鼻架128包括一个以上应变仪的实施方式中，一个或多个显示器150和/或一个或多个显示器152可以分别显示由每个应变仪测量的载荷和/或可以显示两个或更多个应变仪的平均测量值。鼻架128可包括任何数量的应变仪。每个应变仪在任何位置(例如，位置、取向、对准、角度等)并使用使得应变仪能够如本文所述和/或所示地起作用(例如，测量指示端面134在应变仪的位置处施加到工件表面110的接触力的量的载荷，等)的任何方法、装置、结构、机构、方式、布置、连接、连接器、装置等安装至鼻架128。

在操作中，钻孔末端执行器106的鼻架128的端部部分132位于目标钻孔位置136上方的工件112的工件表面110上。在本文所示的示例性实施方式中，控制系统142自动地命令铰接式机械臂102a将鼻架128的端部部分132自动地定位并保持在目标钻孔位置136上方的工件表面110上。在其他实施方式中，另一种类型的全自动化钻孔系统或半自动化钻孔系统将鼻架128的端部部分132自动定位并保持在目标钻孔位置136上方的工件表面110上。在其他实施方式中，操作员将鼻架128的端部部分132手动定位在目标钻孔位置136上方的工件表面110上。

在本文所示的示例性实施方式中，当鼻架128的端部部分132保持在目标钻孔位置136上方的工件表面110上时，鼻架128的端面134接合成与工件表面110物理接触(例如，如图1所示，等)，例如以有助于使钻孔工具122相对于工件表面110定向，以有助于将鼻架128的端部部分132保持在工件表面100上，等等。

一旦鼻架128已经定位在目标钻孔位置136上方的工件表面110上，就分析由一个或多个摄像机114获取的一个或多个图像(例如，观看；表示被访问的一个或多个图像的数据、信号等)以确定鼻架128的端部部分132是否与工件表面110上的图案108对准(例如，大致对准，精确对准等)。在本文所示的示例性实施方式中，控制系统142自动地分析由一个或多个摄像机114获取的一个或多个图像，以确定鼻架128的端部部分132是否与工件表面110上的图案108对准。另外或可替代地，由一个或多个摄像机114获取的一个或多个图像由另一装置(例如，摄像机114，另一控制系统，图案发生器104等)自动分析和/或通过操作员在一个或多个可选显示器150和/或152上观看一个或多个图像进行手动分析。除了分析由一个或多个摄像机114获取的一个或多个图像之外或作为其替代，操作员可以通过直接视线或(例如，由一个或多个镜子、反射镜等提供的)间接视线观看包括图案108和目标钻孔位置138的工件表面110的区域148以确定鼻架128的端部部分132是否与工件表面110上的图案108对准。可选的显示器150和152以及可选的视线还使操作员能够在钻孔系统100的各种定位、对准和钻孔操作期间观察包括图案108和目标钻孔位置136的区域148。

沿着工件表面110在图案108和鼻架128的端部部分132之间的任何相对位置(例如，位置、取向等)可以用于确定鼻架128的端部部分132是否与图案108对准(无论相对位置是从一个或多个摄像机114获取的一个或多个图像获得还是操作员通过视线获得)。可以用来确定端部部分132是否与图案108对准的图案108与鼻架128的端部部分132之间的相对位置的示例包括但不限于：当鼻架128的端部部分132保持在目标钻孔位置136上方的工件表面110上时，图案108是否可见；端部部分132的边缘、区段和/或其他几何形状是否与图案108的边缘、区段和/或其他几何形状排成一行；等等。

在本文所示的示例性实施方式中，当图案108在通过一个或多个摄像机114获取的一个或多个图像中可见时，鼻架128的端部部分132被确定为与图案108未对准(例如，未大致对准，未精确对准等)。例如，图5示出了由一个或多个摄像机114获取的区域148的图像156的示例性实施方式，该图像示出了根据一种实施方式的与图案未对准的鼻架128的端部部分132。从图5中可以看到，图案108在图像156中可见，从而指示鼻架128的端部部分132与图案108未对准。

在本文所示的示例性实施方式中，当端部部分132覆盖图案108使得图案108在由一个或多个摄像机114获取的一个或多个图像中不可见时，鼻架128的端部部分132被确定为与图案108对准。例如，图6示出了由一个或多个摄像机114获取的区域148的图像158的示例性实施方式，该图像示出了根据一种实施方式的与图案对准的鼻架128的端部部分132。从图6中可以看到，图案108在图像158中不可见，从而指示鼻架128的端部部分132与图案108对准。

鼻架128的端部部分132与图案108对准的确定指示钻孔工具122与目标钻孔位置136对准(例如，大致对准，精确对准等)。因此，在确定鼻架128的端部部分132与工件表面110上的图案108对准时，钻孔末端执行器106被启动以在目标钻孔位置136处钻入工件表面110中。

鼻架128的端部部分132与图案108未对准的确定指示钻孔工具122与目标钻孔位置136未对准(例如，未大致对准，未精确对准等)。因此，在确定鼻架128的端部部分132与图案108未对准时，通过相对于工件表面110(例如，沿着工件表面110的长度和/或宽度等)移动钻孔末端执行器使鼻架128的端部部分132与工件表面110上的图案108可调节地对准(例如，大致对准，精确对准等)。在本文所示的示例性实施方式中，控制系统142自动地命令铰接式机械臂102a相对于工件表面110自动地移动钻孔末端执行器106，从而使鼻架128的端部部分132与工件表面110上的图案108自动可调节地对准。在一些其他实施方式中，鼻架128的端部部分132由操作员手动移动以使鼻架128的端部部分132与工件表面110上的图案108手动可调节地对准。

可选的显示器150和152以及可选的操作员的视线使操作员能够在钻孔系统100的各种定位、对准和钻孔操作期间观察包括图案108和目标钻孔位置136的区域148。在一些示例中，在钻孔操作(例如，在目标钻孔位置136处使用钻孔工具122钻入工件表面110等)期间(例如，经由操作员通过视线观看区域148等，使用一个或多个摄像机114获取的一个或多个图像)分析区域148，以确定并校正例如由钻孔工具102沿着工件表面110“行进”远离目标钻孔位置136造成、由钻孔平台的运动等造成的鼻架128的端部部分132与图案108未对准的任何移动。

图7为示出根据一种实施方式的用于工件钻孔的方法200的流程图。方法200包括在202处在相对于目标钻孔位置的参考位置处在工件的工件表面上施加图案。在204处，方法200包括将钻孔末端执行器的鼻架保持在工件的工件表面上。在206处，方法200包括获取包括图案的工件表面的区域的图像。方法200进一步包括在208处使用所获取的图像确定鼻架的端部部分是否与工件表面上的图案对准。在一些实施方式中，在208处使用所获取的图像确定鼻架的端部部分是否与工件表面上的图案对准包括在208a处确定图案在所获取的图像中是否可见。

方法200进一步包括在210处，在确定鼻架的端部部分未与工件表面上的图案对准时，通过相对于工件表面移动钻孔末端执行器而将鼻架的端部部分与工件表面上的图案可调节地对准。在212处，方法200包括在确定鼻架的端部部分与工件表面上的图案对准时，用钻孔末端执行器对目标钻孔位置进行钻孔。

本公开的某些实施方式提供了一种用于对具有工件表面的工件进行钻孔的钻孔末端执行器。钻孔末端执行器包括被配置为保持钻孔工具的卡盘，以及被配置为当钻孔工具由卡盘保持时至少部分地环绕钻孔工具的鼻架。鼻架包括端部部分。鼻架包括至少一个吸盘和至少一个抽吸进给管线。至少一个吸盘流体连通到至少一个抽吸进给管线。至少一个抽吸进给管线被配置为流体连通至抽吸系统。至少一个吸盘被配置为与工件表面物理接触地接合并在抽吸系统的抽吸作用下被拉动，使得至少一个吸盘粘附到工件表面，从而将鼻架的端部部分保持在工件表面上。

本公开的某些实施方式有助于将钻孔工具与工件表面上的目标钻孔位置对准。本公开的某些实施方式有助于防止钻孔工具例如在工件上执行钻孔操作之前和/或期间远离工件表面上的目标钻孔位置的运动(例如，滑动、打滑、滑过等)。

本公开的某些实施方式减少了在工件表面上的不准确位置处钻出开口(例如，与目标钻孔位置未对准的开口等)的发生。本公开的某些实施方式减小了由于钻孔工具沿着工件表面移动而对工件和/或其他结构(例如，附接的子结构等)造成的损坏(例如，刮擦、刮削、划开等)。本公开的某些实施方式减少了由重复的钻孔操作导致的破碎的钻孔工具的数量。本公开的某些实施方式有助于检测、防止、减少和/或校正钻孔工具远离目标钻孔位置的运动(例如，滑动、打滑、滑过等)，而不会增加钻孔系统的一个或多个部件(例如，铰接式机械臂、钻孔末端执行器、执行钻孔操作的自动化单元、控制系统等)的成本和/或复杂度。

在图8-14中示出了钻孔末端执行器306的另一示例性实施方式。现在参考图8，钻孔系统300包括钻孔平台302和钻孔末端执行器306。如下面将更详细描述的，钻孔末端执行器306的鼻架328包括抽吸夹具360，该抽吸夹具360被配置为将鼻架328保持到工件312的工件表面310。

现在参考图8和图9，钻孔末端执行器306包括基部316和卡盘318。钻孔末端执行器306的基部316被配置为由钻孔平台302保持。卡盘318由基部316保持，使得卡盘318被配置为在钻孔系统300的操作(例如，对工件312的钻孔等)期间相对于基部316绕旋转轴线320旋转。钻孔末端执行器306包括任何合适的驱动机构(未示出)，其可操作地连接至卡盘318以便驱动卡盘318绕旋转轴线320旋转(即，用于在卡盘318上施加使卡盘318绕旋转轴线320旋转的扭矩)，诸如但不限于电动马达、手动曲柄、内燃机等。卡盘318在图9中不可见。

卡盘318被配置为保持钻孔工具322，使得卡盘318的旋转轴线320与钻孔工具322的中心线轴线324对准。钻孔工具322被固定到卡盘318，使得钻孔工具322被配置为与卡盘318一起绕旋转轴线320和绕中心线轴线324旋转。具体地，钻孔工具322可以被刚性地固定到卡盘318，使得卡盘318将由驱动机构提供的扭矩传递到钻孔工具322，从而使钻孔工具322绕旋转轴线320和中心线轴线324旋转。在一些示例中，卡盘318被配置为可释放地保持钻孔工具322，使得钻孔工具322可以选择性地固定到钻孔末端执行器306并从钻孔末端执行器306移除，例如用于修理或更换钻孔工具322，和/或用于保养、存储、移动、维护钻孔末端执行器106等。钻孔工具322在图9中不可见。

在钻孔末端执行器306钻孔到工件表面310中的操作中，钻孔工具322绕轴线320和324沿使得钻孔工具322能够切割到工件表面310中的切割方向(例如，顺时针、逆时针等)旋转。当钻孔工具322在切割方向上绕轴线320和324旋转时，钻孔工具322沿着轴线320和324朝向(例如，沿箭头326的方向等)工件表面310移动并与工件表面310物理接触。沿轴线320和324(例如，沿箭头326等的方向)迫使钻孔工具322抵靠(例如，压入等)工件表面310，以在钻孔工具322和工件表面310之间提供接触力。钻孔工具322在切割方向上的旋转以及钻孔工具322与工件表面310之间的接触力使钻孔工具322切割(例如钻取等)到工件表面310中。

钻孔末端执行器306包括安装至基部316的鼻架328。鼻架328延伸从端部部分330到相对端部部分332的长度。鼻架328的端部部分330安装至钻孔末端执行器306的基部316，使得当钻孔工具322被卡盘318保持时，鼻架328至少部分地环绕钻孔工具322的圆周，例如如图8和图9所示。如图8和图9所示，当鼻架328安装至钻孔末端执行器306的基部316时，鼻架328的长度沿轴线320和324延伸。在图8中，基部316和鼻架328被切除，使得可以看到基部316和鼻架328的内部，以示出卡盘318和钻孔工具322。

鼻架328的端部部分330被刚性地安装至鼻架328的基部316，使得鼻架328在钻孔系统300的操作期间相对于基部316保持静止(即，不随钻孔工具322绕轴线320和324旋转)。换句话说，在钻孔系统300的操作期间，钻孔工具322绕旋转轴线320和中心线轴线324相对于钻孔末端执行器306的基部316和鼻架328旋转。鼻架328的端部部分330使用能够使鼻架328如所述和/或此处所示的那样起作用的任何方法、装置、结构、机构、方式、布置、连接、连接器、装置等(诸如但不限于粘合剂，过盈配合，搭扣配合，紧固件(例如，螺纹紧固件等)，闩锁，焊接，铜焊，环氧树脂，夹子，环，开口销，快速释放销，U形夹，U形夹类型的连接，卡口式连接，弹簧超驰等)安装至基部316。

鼻架328的端部部分332被配置为在钻孔工具322的中心线轴线324与工件表面310上的目标钻孔位置对准的位置处保持在工件表面110上。鼻架328的端部部分332包括端面334，该端面334被配置为当端部部分332被保持在工件表面310上时(例如，在工件312的钻孔等期间)面对工件312的工件表面310。在一些实施方式中，端面334被配置为与工件312的工件表面310物理接触地接合，例如以有助于将端部部分332保持在工件表面310上。

鼻架328包括使鼻架328能够如本文所述和/或所示起作用的任何结构、构造、布置、几何形状等(例如，以有助于使钻孔工具322与工件表面310等上的目标钻孔位置对准)。在本文所示的实施方式中，鼻架328的端部部分332由单个连续区段限定，该单个连续区段连续环绕(例如，环绕约整个圆周等)钻孔工具322，如从图9和图10中显而易见的那样。虽然示出为包括圆形，但是鼻架328的端部部分332另外地或可替代地包括一个或多个任何其他形状，诸如但不限于多边形、矩形、三角形、四边形、另一弯曲形状、椭圆形、六边形、八边形等。

使得鼻架328能够如本文所述和/或所示起作用的端部部分332的任何其他合适的结构被认为在本公开的范围内。例如，在一些其他实施方式中，鼻架328的端部部分332由任何数量的分立区段限定，每个分立区段仅环绕钻孔工具322的圆周的一部分延伸(例如，从端部部分330向外延伸的任何数量的分立腿等)。

在本文所示的示例性实施方式中，工件表面310沿着包括目标钻孔位置的区域是大致平坦的。在工件表面310的包括目标钻孔位置的区域包括3D形状(例如，是轮廓化的、等等)的其他实施方式中，端部部分332(例如，端面334等)可以包括3D形状，该3D形状与包括目标钻孔位置的工件表面310的区域的3D形状互补(例如，与本文所示的实施方式的端面334的近似平坦的几何形状等相反)。

鼻架328可选地包括吸管338，该吸管338被配置为收集在钻孔操作期间(例如，在工件312的钻孔等期间)产生的碎屑。吸管338被配置为与抽吸系统(未示出)流体连通，该抽吸系统被配置为在吸管338内产生使吸管338能够收集碎屑的吸力。

在本文所示的实施方式中，如图8和图9所示，钻孔平台302为铰接式机械臂302a，铰接式机械臂302a被配置为例如将钻孔末端执行器306保持在铰接式机械臂302a的端部部分340上。示例性实施方式的铰接式机械臂302a提供了全自动化钻孔系统300。例如，铰接式机械臂302a被配置为将钻孔末端执行器306自动地移动到工件表面310上的目标钻孔位置，并且启动钻孔末端执行器306以使用钻孔工具322钻入工件312中。钻孔系统300包括控制系统342，该控制系统342可操作地连接至(例如，使用有线和/或无线连接等)铰接式机械臂302a和/或末端执行器306或者作为铰接式机械臂302a和/或末端执行器306的部件并入其中，以控制钻孔系统300。例如，控制系统342被配置为控制铰接式机械臂302a的运动，钻孔末端执行器306钻入工件312的启动，钻孔系统300的其他控制功能等。

钻孔平台302不限于铰接式机械臂302a。而是，附加地或可替代地，钻孔系统300包括任何其他类型的钻孔平台(无论钻孔系统300是全自动化的、半自动化的还是完全手动的)，诸如但不限于钻床、夹具和/或其他结构(例如，悬挂结构，安装到工件312的结构，与工件312相邻的结构，搁在地板上和/或附接到地板的结构等)，龙门式钻孔平台，柱式钻孔平台，手持式钻孔平台(例如，手持式电池、有线、气动或液压动力钻等)，不太便于携带的钻孔设备等。

在一些实施方式中，诸如但不限于，在本文示出的示例性实施方式中，由此保持的卡盘318和钻孔工具322相对于钻孔平台302和钻孔末端执行器306的基部316移动以沿着轴线320和324使钻孔工具322朝向工件表面310移动并与其物理接触(例如，沿箭头326的方向等)；并且钻孔工具322与工件表面310之间的接触力通过在卡盘318和由此钻孔工具322上施加的力而提供，从而将钻孔工具322压在工件表面310上。

钻孔系统300包括使卡盘318和钻孔工具322能够相对于钻孔平台302和钻孔末端执行器306的基部316沿着轴线320和324移动的任何合适的机构、结构等，诸如但不限于机械套筒、轴承等。卡盘318的移动以及施加在卡盘318上从而施加在钻孔工具322上的使钻孔工具322相对于钻孔平台302和基部316朝向工件表面310移动并在钻孔工具322与工件表面310之间提供接触力的力在示例性实施方式中是完全自动化的，例如使用由控制系统342等控制的电动、液压和/或气动线性致动器。在一些其他实施方式中，卡盘118的移动以及施加在卡盘118上以使钻孔工具322相对于钻孔平台302和基部316朝着工件表面310移动并在钻孔工具322与工件表面310之间提供接触力的力是：(1)例如使用液压缸、气动缸、气弹簧等进行辅助(例如半自动化等)；或(2)完全手动，例如由操作员完全直接和/或间接在钻孔工具322上施加力(例如，使用手动曲柄，手柄，钻床等)执行。在本文示出的钻孔末端执行器306的示例性实施方式中，鼻架328沿其长度是刚性的，以使得钻孔工具322能够沿着鼻架328的长度(即，相对于鼻架328的长度)朝着工件表面310移动。

全自动化实施方式的示例包括本文所示的铰接式机械臂302a的示例性实施方式，其中钻孔平台302包括钻床、龙门架或立柱系统的实施方式，该钻机、龙门架或立柱系统包括线性致动器(未示出)，该线性致动器例如在操作员和/或控制系统启动时，相对于钻孔末端执行器306的基部316自动移动钻孔工具322并在钻孔工具322上自动施加在钻孔工具322和工件表面310之间提供接触力的力。半自动化实施方式的一个示例是一种其中钻孔平台302为包括线性致动器和/或其他机构的手持式平台的实施方式，该线性致动器和/或其他机构被配置为例如在由握持钻孔平台302的操作员启动时，相对于钻孔末端执行器306的基部316自动地移动钻孔工具322以将力自动地施加在提供接触力的钻孔工具106上。手动系统的示例包括一种实施方式，其中钻孔平台302为包括手动曲柄的钻床，该手动曲柄可以由操作员手动转动以相对于基部316间接地移动钻孔工具322并且在钻孔工具322上间接地施加在钻孔工具322和工件表面310之间提供接触力的力。

在一些其他实施方式中，钻孔平台302和钻孔末端执行器306的基部316为：(1)沿着轴线320和324朝着工件表面310移动(例如，沿箭头326的方向，等)，从而使钻孔工具322朝着工件表面310移动并与其物理接触；以及(2)在钻孔末端执行器306的基部316上施加力，以将钻孔工具322压在工件表面310上，从而在钻孔工具322和工件表面310之间提供接触力。钻孔末端执行器306的基部316的移动和施加在钻孔末端执行器106的基部116上以使钻孔工具322朝向工件表面310移动并在钻孔工具322和工件表面310之间提供接触力的力通过以下方式进行：(1)在某些实施方式中是全自动化的；(2)在某些实施方式中进行协助(例如半自动化等)；以及(3)在某些实施方式中是完全手动的(例如，完全由操作员执行等)。全自动化实施方式的示例包括这样一种实施方式，其中铰接式机械臂(例如，铰接式机械臂302a等)自动移动钻孔末端执行器306的基部316，从而使钻孔工具322朝着工件表面310移动并提供钻孔工具322与工件表面310之间的接触力。手动实施方式的示例包括这样一种实施方式，其中握持钻孔平台302的操作员手动移动钻孔平台302，从而移动钻孔末端执行器306的基部316，从而使钻孔工具322朝着工件表面310移动，并手动将在钻孔工具322和工件表面310之间提供接触力的力施加到钻孔平台302和基部316上。在其中使钻孔末端执行器306的基部316移动从而使钻孔工具322朝着工件表面310移动并在钻孔工具322和工件表面310之间提供接触力的一些实施方式中，鼻架328沿其长度方向是可折叠的(例如，弹性地、非弹性地等)，以在钻孔操作期间在鼻架328仍保持在工件表面310上的同时使钻孔工具322能够延伸超过鼻架328的端部部分332。

在本文所示的示例性实施方式中，钻孔工具322为钻头，并且更具体地为麻花钻头。但是，钻孔工具322另外地或可替代地可以包括任何类型的钻头，诸如但不限于阶梯钻头、松动钻头、孔锯、中心和定位钻头、岩心钻头、埋头钻头、顶出式钻头、枪式钻头、可转位钻头、左手钻头、金属铲头、直槽钻头、钻孔机、唇齿骨钻头、木铲钻头、汤匙钻头、福斯特纳钻头、中心钻头、螺旋钻头、小钻头、铰链沉头钻头、可调节木钻头、金属钻头、金刚石芯钻头、石工钻头、玻璃钻头、PCB通孔钻头、安装钻头、钓鱼钻头、挠性轴钻头等。而且，钻孔工具322不限于包括钻头。而是，钻孔工具322附加地或可替代地可以包括任何其他类型的钻孔工具，诸如但不限于丝锥、模头等。

在所示的实施方式中，工件312为飞机部件(例如，内部面板、外部蒙皮面板等)。但是，工件312不限于飞机部件。而是，本文所示和所述的钻孔系统实施方式适用于在其中执行钻孔操作的任何类型的工件，诸如但不限于，例如汽车部件，机器部件，船舶部件，空间部件，更大组件的面板和/或其他结构等。此外，如上所述，工件表面310不限于如图1和图2所示的近似平坦的表面(例如，具有近似二维(2D)形状等)。相反，除了或可替代地为近似平坦以外，在其他实施方式中，工件表面310的一个或多个区段具有三维(3D)形状(例如，轮廓化等)。

现在参考图8和图10，现在将描述抽吸夹具360。抽吸夹具360包括一个或多个吸盘362和一个或多个抽吸进给管线364。具体地，钻孔末端执行器306的鼻架328包括一个或多个吸盘362和一个或多个抽吸进给管线364。在本文所示的示例性实施方式中，鼻架328的端部部分332包括一个或多个吸盘362。每个吸盘362流体连通至一个或多个相应的抽吸进给管线364，例如如图10所示。每个抽吸进给管线364流体连通至被配置为在一个或多个吸盘362处产生吸力的抽吸系统366(在图10中未示出；例如，钻孔系统300的抽吸系统366，不是钻孔系统300的部件的外部抽吸系统366等)。

如以上简要描述的，抽吸夹具360被配置为将鼻架328保持到工件表面310。具体地，在操作中，鼻架328的端部部分332定位在目标钻孔位置上方的工件312的工件表面310上，使得钻孔工具322与工件表面310上的目标钻孔位置对准，并且使得一个或多个吸盘362接合成与工件表面310物理接触。在本文所示的示例性实施方式中，控制系统342自动地命令铰接式机械臂302a将鼻架328自动地定位在目标钻孔位置336上方的工件表面310上。在其他实施方式中，另一种类型的全自动化钻孔系统或半自动化钻孔系统将鼻架328的端部部分332自动定位在目标钻孔位置上方的工件表面310上。在其他实施方式中，操作员将鼻架328的端部部分332手动定位在目标钻孔位置上方的工件表面310上。

一旦鼻架328的端部部分332已经被定位在目标钻孔位置上方的工件表面310上，就启动抽吸系统366以在抽吸作用下拉动一个或多个吸盘362，使得一个或多个吸盘362粘附到工件表面310。一个或多个吸盘362至工件表面310的粘附将鼻架328的端部部分332保持在工件表面310上(例如，如图8所示，等)，使得钻孔工具322保持与目标钻孔位置对准。

在本文所示的示例性实施方式中，控制系统342自动启动抽吸系统366以在抽吸作用下拉动一个或多个吸盘362。在其他实施方式中，另一种类型的全自动化钻孔系统或半自动化钻孔系统自动启动抽吸系统366。在其他实施方式中，操作员手动启动抽吸系统366。

可选地，一个或多个吸盘362包括应变仪368，该应变仪368被配置为测量表示由一个或多个吸盘362施加在工件表面310上的接触力(例如，吸力的量等)的载荷。在鼻架128的端部部分132上，通过鼻架128的端面134与工件表面110之间的接触力。每个应变仪368以诸如但不限于磅(lbs.)、千克(kgs.)等的任何单位测量施加在工件表面310上的接触力。在一些实施方式中，一个或多个摄像机(例如，图1和图2所示的摄像机114等)和一个或多个显示器(例如，图1所示的显示器150，图1所示的显示器152等)以显示由一个或多个应变计368测量的载荷。在其中包括一个以上应变仪368的实施方式中，由每个应变仪368测量的载荷可以被单独地显示和/或作为两个或更多个应变仪368的测量值的平均值来显示。尽管示出了四个，但是可以设置任意数量的应变仪368，无论应变仪368的数量是否与吸盘362的数量相同。

尽管在图10中示出了四个，但鼻架328可以包括任何其他数量的吸盘362。此外，一个或多个吸盘362可具有使吸盘夹具360能够如本文所述和/或所示地起作用(例如，将鼻架328的端部部分332保持在工件表面310上，使得钻孔工具322保持与目标钻孔位置对准等)的构造、布置等。例如，在一些实施方式中，当鼻架328的端部部分332通过抽吸夹具360保持在工件表面310上时，鼻架328的端面334接合成与工件表面310物理接触，而在其他实施方式中，当鼻架328的端部部分通过抽吸夹具360保持在工件表面310上时，鼻架328的端面334接合成不与工件表面110物理接触。

现在参考图11，在图8、图10和图11所示的示例性实施方式中，鼻架328的端面334包括吸盘362，该吸盘362凹入到端面334中以在吸盘362将鼻架328的端部部分332保持在工件表面310上时，使鼻架328的端面334能够接合成与工件表面310物理接触。在图12所示的吸盘362的构造、布置等的另一示例中，鼻架328的端面334包括一个或多个吸盘462，该吸盘从端面334向外延伸，使得在吸盘462将鼻架328的端部部分332保持在工件表面310上时，鼻架328的端面334不接合成与工件表面310物理接触。在图13中所示的吸盘362的构造、布置等的又一示例中，鼻架328的端部部分332包括一个或多个吸盘562，该吸盘与鼻架328的端面334并排放置。在图13所示的示例中，吸盘562相对于鼻架328的端面334定位，使得当鼻架328的端部部分332通过吸盘562保持在工件表面310上时，端面334与工件表面310物理接触地接合。在一些其他实施方式中，吸盘562与鼻架328的端面334并排放置，使得当鼻架328的端部部分332通过吸盘562保持在工件表面310上时，端面334不与工件表面310物理接触地接合。

尽管在图10中仅示出了单个抽吸进给管线364，但鼻架328可以包括任何其他数量的抽吸进给管线364。此外，一个或多个抽吸进给管线364和一个或多个吸盘362可具有使吸盘夹具360能够如本文所述和/或所示地起作用(例如，将鼻架328的端部部分332保持在工件表面310上，使得钻孔工具322保持与目标钻孔位置对准等)的构造、布置等(例如，具有流体连通性等)。例如，在图10所示的示例性实施方式中，吸盘362(例如，经由鼻架328的主体372内的示例性通道370等)和抽吸进给管线364彼此流体连通。吸盘362和抽吸进给管线364之间的流体连通可以通过抽吸进给管线366与一个或多个通道370(例如，如图10所示等)的流体连通和/或通过抽吸进给管线366与一个或多个吸盘362的直接流体连通来提供。在图14所示的另一个示例中，鼻架328包括两个或更多个吸盘362，每个吸盘通过相应的抽吸进给管线666独立地流体连通至抽吸系统360(图8中所示)。在一些实施方式中，抽吸进给管线366至少部分地嵌入鼻架328的主体372内，例如，如图10等所示。

现在参考图15，可以在使用定位装置构建包括具有多个高级系统704和内部706的机身702的飞机700的一个或多个部分的上下文中描述本公开的示例。高级系统704的示例包括推进系统708、电气系统710、液压流体系统712、控制系统714和环境系统716中的一者或多者。可以包括任何数量的其他系统。尽管示出了航空航天的示例，但是原理可以应用于其他行业，诸如但不限于汽车业、船舶业等。

可以在如图16所示的飞机制造和维护方法800的背景下描述本公开的示例。在预生产期间，说明性方法800可以包括飞机(例如，图15中所示的飞机700等)的规格和设计802以及材料采购804。在生产期间，进行飞机的部件和子组件制造806以及系统集成808。此后，飞机可以经历认证和交付810，以投入使用812。在客户投入使用期间，飞机被安排用于例行维护和保养814(其还可以包括修改、重新配置、翻新等)。

说明性方法800的每个过程可以由系统集成商、第三方和/或运营商(例如，客户等)实施或执行。出于本说明书的目的，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要系统分包商；第三方可包括但不限于任何数量的推销商、分包商和供应商；以及运营商可以为航空公司、租赁公司、军事实体、服务组织等。

应当注意，本文描述的系统可以包括任何数量的其他系统。另外，尽管示出了航空航天的示例，但是原理可以应用于其他行业，诸如但不限于汽车业、船舶业等。

可以在制造和维护方法800的任何一个或多个阶段期间采用本文所示或所述的系统和方法。例如，可以以类似于在飞机投入使用期间所生产的部件或子组件的方式来组装或制造与部件和子组件制造806相对应的部件或子组件。而且，例如，通过实质上加速飞机的组装或降低飞机的成本，可以在子组件制造806和系统集成808的生产状态期间利用该系统、方法的一个或多个方面或其组合。类似地，例如但不限于在飞机投入使用中(例如维修和维护814)时利用设备或方法实现方案的一个或多个方面或其组合。

本公开的各种实施方式有助于将钻孔工具与工件表面上的目标钻孔位置对准。本公开的各种实施方式有助于例如在工件上执行钻孔操作之前，检测、减少和/或校正钻孔工具远离工件表面上的目标钻孔位置的运动(例如，滑动，打滑，滑过等)。本公开的各种实施方式有助于防止钻孔工具例如在工件上执行钻孔操作之前和/或期间远离工件表面上的目标钻孔位置的运动(例如，滑动，打滑，滑过等)。

本公开的各种实施方式减少了在工件表面上的不准确位置处钻出开口(例如，与目标钻孔位置未对准的开口等)的发生。本公开的各种实施方式减小了由于钻孔工具沿着工件表面移动而对工件和/或其他结构(例如，附接的子结构等)造成的损坏(例如，刮擦，刮削，划开等)。本公开的各种实施方式减少了由重复的钻孔操作导致的破碎的钻孔工具的数量。本公开的各种实施方式有助于检测、防止、减少和/或校正钻孔工具远离目标钻孔位置的运动(例如，滑动，打滑，滑过等)，而不会增加钻孔系统的一个或多个部件(例如，铰接式机械臂，钻孔末端执行器，执行钻孔操作的自动化单元，控制系统等)的成本和/或复杂度。例如，本公开的各种实施方式利用了钻孔末端执行器上的现有摄像机的能力。

以下条款描述了其他方面：

条款集A：

A1.一种用于对具有工件表面的工件进行钻孔的钻孔末端执行器，该钻孔末端执行器包括：

被配置为保持钻孔工具的卡盘；以及

鼻架，该鼻架被配置为当钻孔工具被卡盘保持时至少部分地环绕钻孔工具，该鼻架包括端部部分，该鼻架包括至少一个吸盘和至少一个抽吸进给管线，至少一个吸盘流体连通到至少一个抽吸进给管线，该至少一个抽吸进给管线被配置为流体连通至抽吸系统，其中至少一个吸盘被配置为与工件表面物理接触地接合，并且在抽吸系统的抽吸作用下被拉动，使得至少一个吸盘粘附到工件表面，从而将鼻架的端部部分保持在工件表面上。

A2.根据条款A1所述的钻孔末端执行器，其中鼻架的端部部分包括至少一个吸盘。

A3.根据条款A1所述的钻孔末端执行器，其中鼻架的端部部分包括被配置为在工件钻孔期间面对工件的工件表面的端面，鼻架的端面包括至少一个吸盘。

A4.根据条款A1所述的钻孔末端执行器，其中鼻架的端部部分包括端面，该端面被配置为在工件钻孔期间与工件的工件表面物理接触地接合，该鼻架的端面包括至少一个吸盘，其中至少一个吸盘至少部分地凹入端面中。

A5.根据条款A1所述的钻孔末端执行器，其中鼻架的端部部分包括被配置为在工件钻孔期间与工件的工件表面物理接触地接合的端面，该鼻架的端部部分包括至少一个吸盘，使得至少一个吸盘与鼻架的端面并排放置。

A6.根据条款A1所述的钻孔末端执行器，其中至少一个抽吸进给管线至少部分地嵌入在鼻架的主体内。

A7.根据条款A1所述的钻孔末端执行器，其中至少一个吸盘包括多个吸盘，并且至少一个抽吸进给管线包括多个抽吸进给管线，该多个吸盘中的每个吸盘被配置为通过多个抽吸进给管线中的相应一条抽吸进给管线独立地流体连通至抽吸系统。

A8.根据条款A1所述的钻孔末端执行器，其中至少一个吸盘包括彼此流体连通的多个吸盘以及至少一个抽吸进给管线。

A9.根据条款A1所述的钻孔末端执行器，进一步包括摄像机，该摄像机被配置为获取工件表面的图像，该图像被配置为指示钻孔工具是否与目标钻孔位置对准。

A10.根据条款A1所述的钻孔末端执行器，其中至少一个吸盘包括至少一个应变仪。

A11.根据条款A1所述的钻孔末端执行器，其中钻孔末端执行器被配置为由铰接式机械臂保持。

条款集B：

B1.一种用于对具有工件表面的工件进行钻孔的钻孔系统，该钻孔系统包括：

钻孔平台；

被配置为由钻孔平台保持的钻孔末端执行器，该钻孔末端执行器包括：

被配置为保持钻孔工具的卡盘；以及

鼻架，该鼻架被配置为当钻孔工具被卡盘保持时至少部分地环绕钻孔工具，该鼻架包括端部部分，该鼻架包括至少一个吸盘和至少一个抽吸进给管线，至少一个吸盘流体连通到至少一个抽吸进给管线，该至少一个抽吸进给管线被配置为流体连通至抽吸系统，其中至少一个吸盘被配置为与工件表面物理接触地接合，并且在抽吸系统的抽吸作用下被拉动，使得至少一个吸盘粘附到工件表面，从而将鼻架的端部部分保持在工件表面上。

B2.根据条款B1所述的钻孔系统，其中鼻架的端部部分包括至少一个吸盘。

B3.根据条款B1所述的钻孔系统，其中鼻架的端部部分包括被配置为在工件钻孔期间面对工件的工件表面的端面，鼻架的端面包括至少一个吸盘。

B4.根据条款B1所述的钻孔系统，其中鼻架的端部部分包括端面，该端面被配置为在工件钻孔期间与工件的工件表面物理接触地接合，该鼻架的端面包括至少一个吸盘，其中至少一个吸盘至少部分地凹入端面中。

B5.根据条款B1所述的钻孔系统，其中至少一个抽吸进给管线至少部分地嵌入在鼻架的主体内。

B6.根据条款B1所述的钻孔系统，其中至少一个吸盘包括至少一个应变仪。

B7.根据条款B1所述的钻孔系统，其中钻孔平台包括铰接式机械臂。

条款集C：

C1.一种用于对具有工件表面的工件进行钻孔的钻孔末端执行器，该钻孔末端执行器包括：

被配置为保持钻孔工具的卡盘；以及

鼻架，该鼻架被配置为当钻孔工具被卡盘保持时至少部分地环绕钻孔工具，鼻架包括端部部分，该端部部分包括被配置为在工件钻孔期间面对工件表面的端面，鼻架包括至少一个抽吸进给管线，鼻架的端部部分的端面包括至少一个吸盘，该至少一个吸盘流体连通到至少一个抽吸进给管线，该至少一个抽吸进给管线被配置为与抽吸系统流体连通，该鼻架进一步包括吸管，该吸管被配置为在工件钻孔期间收集碎屑，其中至少一个吸盘被配置为与工件表面物理接触地接合并在抽吸系统的抽吸作用下被拉动，使得至少一个吸盘粘附到工件表面，从而将鼻架的端部部分保持在工件表面上。

C2.根据条款C1所述的钻孔末端执行器，其中至少一个吸盘至少部分地凹入端面中。

如本文所使用的，“被配置为”执行任务或操作的结构、限制或元件在特定结构上以对应于任务或操作的方式形成、构造或调整。为清楚起见和避免疑问的目的，仅能够被修改以执行任务或操作的对象不“被配置为”执行如本文所使用的任务或操作。

如本领域技术人员将显而易见的，本文给出的任何范围或值都可以扩展或改变而不会失去所寻求的效果。

尽管已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题，但是应当理解，所附权利要求书中定义的主题不必限于上述的特定特征或动作。而是，上述特定特征和动作被公开为实现权利要求的示例形式。

应当理解，上述益处和优点可以涉及一个实施例或可以涉及若干实施例。各实施例不限于解决任何或所有所述问题的实施例或具有任何或所有所述益处和优点的实施例。应当进一步理解，对“一个”项的引用是指那些项中的一个或多个项。

在本说明书中，术语“包括”是指包括其后跟随的一个或多个特征或一个或多个动作，而不排除存在一个或多个附加特征或动作。

除非另有说明，否则本文示出和描述的本公开的示例中的操作的执行顺序或执行顺序不是必需的。即，除非另有说明，否则可以以任何顺序执行操作，并且本公开的示例可以包括比本文公开的操作更多或更少的操作。例如，可以预期，在另一操作(例如，不同的步骤等)之前、同时或之后执行或执行特定操作在本公开的各方面的范围内。

当介绍本公开的各方面的要素或其示例时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个要素。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包括性的，并且意味着可以存在除所列要素以外的其他要素。术语“示例性”旨在表示“...的示例”。短语“以下A、B和C中的一项或多项”是指“A中的至少一项和/或B中的至少一项和/或C中的至少一项”。

已经详细描述了本公开的各方面，将显而易见的是，在不脱离如所附权利要求所限定的本公开的各方面的范围的情况下，可以进行修改和变化。由于可以在不脱离本公开的各方面的范围的情况下对以上构造、产品和方法进行各种改变，因此意图是将以上描述中所包含的以及附图中示出的所有内容解释为说明性的，而非在限制性的意义上进行解释。

应理解，以上描述旨在为说明性的而非限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可以彼此组合使用。另外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本公开的各种实施例的教导。虽然本文描述的材料的尺寸和类型旨在限定本公开的各种实施例的参数，但所述实施例决不意味着是限制性的并且仅为示例实施例。在阅读以上描述后，许多其他实施例对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。因此，本公开的各种实施例的范围应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。在所附权利要求中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的普通英语等同物。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，并不旨在对其对象施加数字要求。此外，所附权利要求的限制不是用装置加功能格式书写，并不旨在基于35U.S.C.§112(f)解释，除非并且直到这样的权利要求限制明确地使用短语“用于...的装置”，然后是无进一步结构的功能陈述。

该书面描述使用示例来公开本公开的各种实施例，包括最佳模式，并且还使本领域普通技术人员能够实施本公开的各种实施例，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本公开的各种实施例的专利保护范围由权利要求限定，并且可以包括本领域普通技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果所述示例包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其它示例旨在权利要求的范围内。

Claims (13)

1.一种用于对具有工件表面的工件进行钻孔的钻孔末端执行器，所述钻孔末端执行器包括：

被配置为保持钻孔工具的卡盘；以及

鼻架，所述鼻架被配置为当所述钻孔工具被所述卡盘保持时至少部分地环绕所述钻孔工具，所述鼻架包括端部部分，所述鼻架包括至少一个吸盘和至少一个抽吸进给管线，所述至少一个吸盘流体连通到所述至少一个抽吸进给管线，所述至少一个抽吸进给管线被配置为流体连通至抽吸系统，其中所述至少一个吸盘被配置为与所述工件表面物理接触地接合并且在所述抽吸系统的抽吸作用下被拉动，使得所述至少一个吸盘粘附到所述工件表面，从而将所述鼻架的所述端部部分保持在所述工件表面上。

2.根据权利要求1所述的钻孔末端执行器，其中所述鼻架的所述端部部分包括所述至少一个吸盘。

3.根据权利要求1至2中的任一项所述的钻孔末端执行器，其中所述鼻架的所述端部部分包括被配置为在所述工件钻孔期间面对所述工件的所述工件表面的端面，所述鼻架的所述端面包括所述至少一个吸盘。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的钻孔末端执行器，其中所述鼻架的所述端部部分包括端面，所述端面被配置为在所述工件钻孔期间与所述工件的所述工件表面物理接触地接合，所述鼻架的所述端面包括所述至少一个吸盘，其中所述至少一个吸盘至少部分地凹入所述端面中。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的钻孔末端执行器，其中所述鼻架的所述端部部分包括被配置为在所述工件钻孔期间与所述工件的所述工件表面物理接触地接合的端面，所述鼻架的所述端部部分包括所述至少一个吸盘，使得所述至少一个吸盘与所述鼻架的所述端面并排放置。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的钻孔末端执行器，其中所述至少一个抽吸进给管线至少部分地嵌入在所述鼻架的主体内。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的钻孔末端执行器，其中所述至少一个吸盘包括多个吸盘并且所述至少一个抽吸进给管线包括多个抽吸进给管线，所述多个吸盘中的每个吸盘被配置为通过所述多个抽吸进给管线中的相应一条抽吸进给管线独立地流体连通到所述抽吸系统。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的钻孔末端执行器，其中所述至少一个吸盘包括彼此流体连通的多个吸盘以及所述至少一个抽吸进给管线。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的钻孔末端执行器，进一步包括摄像机，所述摄像机被配置为获取所述工件表面的图像，所述图像被配置为指示所述钻孔工具是否与目标钻孔位置对准。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的钻孔末端执行器，其中所述至少一个吸盘包括至少一个应变仪。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的钻孔末端执行器，其中所述钻孔末端执行器被配置为由铰接式机械臂保持。

12.一种用于对具有工件表面的工件进行钻孔的钻孔系统，所述钻孔系统包括根据权利要求1所述的钻孔末端执行器，其中所述钻孔系统包括：

钻孔平台，所述钻孔末端执行器被配置为由所述钻孔平台保持在所述钻孔平台上。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的钻孔末端执行器，其中所述鼻架进一步包括吸管，所述吸管被配置为在对所述工件进行钻孔期间收集碎屑，其中所述至少一个吸盘被配置为与所述工件表面物理接触地接合并在所述抽吸系统的抽吸作用下被拉动，使得所述至少一个吸盘粘附到所述工件表面，从而将所述鼻架的所述端部部分保持在所述工件表面上。

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