CN114425772A - 维修装备的系统和方法 - Google Patents

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Oliver Crispin Robotics Ltd
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Abstract

维修发动机的系统和方法,包括维修发动机的方法,所述方法包括:将机器人组件的至少一部分导航到与所述发动机相关联的位置;当所述发动机处于高温时,从所述机器人组件向所述发动机的一个或多个可调节部件施加介质;等待一段时间;和利用所述机器人组件,在所述一个或多个可调节部件上操作。

Description

维修装备的系统和方法
技术领域
本主题一般地涉及维修装备的系统和方法,尤其涉及维修燃气涡轮发动机的系统和方法。
背景技术
至少某些燃气涡轮发动机以串行流动布置包括:压缩机区段,其包括低压压缩机和高压压缩机,用于压缩流过发动机的空气;燃烧器,其用于将燃料与压缩空气混合,使得混合物可以被点燃;以及涡轮区段,其包括高压涡轮和低压涡轮,用于向压缩机区段提供动力。
在燃气涡轮发动机的整个寿命中,通常需要检查和/或修理燃气涡轮发动机的一个或多个部件。传统上,燃气涡轮发动机必须从使用燃气涡轮发动机的飞行器的机翼上卸载和/或拆卸下来,以暴露需要检查和/或修理的零件。然而,这种处理可能相对昂贵且耗时。
因此,改进的维修装备的系统和方法将是有用的。
发明内容
本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述,或者可以从描述中显而易见,或者可以通过实施本发明来获知。
在本公开的一个示例性方面中,一种维修发动机的方法,所述方法包括:将机器人组件的至少一部分导航到与所述发动机相关联的位置;从所述机器人组件向所述发动机的一个或多个可调节部件施加介质;等待一段时间;和利用所述机器人组件,在所述一个或多个可调节部件上操作。
在本公开的另一示例性方面,一种用于维修发动机的机器人组件,所述机器人组件包括:机器人臂;润滑剂分配器,所述润滑剂分配器设置在所述机器人臂上,所述润滑剂分配器构造成将润滑剂分配到所述发动机的一个或多个紧固件;和工具,所述工具构造成在所述一个或多个紧固件上操作,其中,所述机器人组件被构造成在所述发动机冷却到阈值温度之前,在所述一个或多个紧固件上操作。
在本公开的另一示例性方面中,一种机器人组件,包括:润滑剂分配器;和工具;其中,所述机器人组件被构造为在高温下在飞行器发动机的一个或多个紧固件上至少部分自主地分配润滑剂,并且其中,所述机器人组件被构造成利用所述一个或多个紧固件与所述发动机的其余部分之间的温度梯度来减小使用所述工具松开所述一个或多个紧固件的扭矩需求。
参考以下描述和所附权利要求书,本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本发明的实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图说明
在说明书中阐述了本发明的完整且能够实现的公开内容,包括其针对本领域普通技术人员的最佳模式,该说明书参考附图,其中:
图1是根据本公开的示例性实施例的高旁路涡轮风扇喷气发动机的横截面示意图。
图2是根据本公开的示例性实施例的维修装备的方法的流程图。
图3是根据本公开的示例性实施例的机器人组件的示意性横截面图。
图4是根据本公开的示例性实施例的与配套站对接的机器人组件的示意性侧视图。
图5是根据本公开的示例性实施例的作为装备的维修操作的一部分的配套的示例性方法的流程图。
图6是根据本公开的示例性实施例的作为装备的维修操作的一部分的配套的另一种示例性方法的流程图。
图7是根据本公开的示例性实施例的机器人组件可在其中被构造成进行操作的环境的示意性俯视图。
图8是示出根据本公开的示例性实施例的寻找装备的意外变化的示例性方法的流程图。
图9是根据本公开的示例性实施例的创建用于维修发动机的工作范围的示例性方法的流程图。
图10是根据本公开的示例性实施例的检查对装备的损坏的示例性方法的流程图。
图11是根据本公开的示例性实施例,当与维修操作相关联的更新状况偏离维修操作之前确定的原始状况超过了预设阈值时,生成警报的示例性方法的流程图。
图12是根据本公开的示例性实施例的操作员进行维修的示例性方法的流程图。
图13是根据本公开的示例性实施例的检查和修理工具的特写透视图。
图14是根据本公开的示例性实施例的检查和修理工具的特写示意图。
图15是根据本公开的示例性实施例的在维修操作期间机器人臂所采取的路径的示意图。
图16是根据本公开的示例性实施例的对识别当前操作位置的停止点进行标记的示例性方法的流程图。
图17是根据本公开的示例性实施例的用于在装备上执行维修操作的增强现实设备的透视图。
图18是根据本公开的示例性实施例的使用增强现实设备作为维修装备的一部分的示例性方法的流程图。
图19是根据本公开的示例性实施例,根据先前的维修操作,使用重新锚定的分析概况来维修发动机的示例性方法的流程图。
图20是根据本公开的示例性实施例的机器学习模型的示例性实施方式。
图21是根据本公开的示例性实施例的在捕获图像中观看到的燃气涡轮发动机的燃烧器区段的等角侧视图,以示出燃烧器区段的损坏区域。
图22是根据本公开的示例性实施例构造成分配润滑的机器人组件的分配头的示意图。
图23是根据本公开的示例性实施例的与燃气涡轮发动机的参数相关联的重新锚定协议的图形视图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例,其一个或多个示例在附图中示出。具体实施方式使用数字和字母来表示附图中的特征。在附图和描述中相同或相似的标号已经被用于指代本发明的相同或相似的部分。
如本文所用,术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开,并且不旨在表示单独部件的位置或重要性。
术语“前”和“后”是指燃气涡轮发动机或运载工具内的相对位置,并且是指燃气涡轮发动机或运载工具的正常操作姿态。例如,对于燃气涡轮发动机,前是指更靠近发动机入口的位置,后是指更靠近发动机喷嘴或排气的位置。
术语“上游”和“下游”是指相对于流体通道中的流体流动的相对方向。例如,“上游”是指流体流自的方向,“下游”是指流体流向的方向。
除非本文另有说明,否则术语“联接”、“固定”、“附接到”等是指通过一个或多个中间部件或特征直接联接、粘贴或附接,以及间接联接、粘贴或附接。
单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代,除非上下文另有明确规定。
在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言被用于修改任何可允许地变化而不导致与其相关的基本功能的变化的定量表示。因此,由一个或多个术语修饰的值,例如“约”、“大约”和“基本上”,不限于所指定的精确值。在至少一些情况下,近似语言可对应于用于测量值的仪器的精度,或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如,近似语言可以指在百分之10的裕度范围内。
在整个说明书和权利要求书中,范围限制被组合和互换,这样的范围被识别并且包括其中包含的所有子范围,除非上下文或语言另外指示。例如,本文公开的所有范围包括端点,并且端点可彼此独立地组合。
根据本文所述的一个或多个实施例,对诸如燃气涡轮发动机的装备提供自主或半自主维修操作(包括检查和/或修理)的机器人组件可以配备有分配器,该分配器被构造成相对于作为维修操作的部件的装备来分配介质,例如润滑剂。在需要移除以进行维修操作的装备的部件上分配润滑剂,可以提高维修操作的效率,并允许在装备处于高于人工安全阈值的高温时开始维修。
在此描述了超出所要求保护的与装备的维修操作相关联的润滑操作的系统和方法。应当理解,这些系统和方法仅通过示例的方式提供,并且所要求保护的系统和操作不限于使用这些其它系统和操作或以其它方式与这些其它系统和操作结合的应用。本公开不是要进行限制。例如,应当理解,这里描述的一个或多个实施例可以被构造为独立地操作或与这里描述的其它实施例组合地操作。
现在参考附图,图1示出了根据实施例的高旁路涡轮风扇喷气发动机,这里称为“燃气涡轮发动机”。如图1所示,涡轮风扇发动机10限定轴向方向A(平行于用于参考的纵向中心线12延伸)和径向方向R。通常,涡轮风扇发动机10包括风扇区段14和设置在风扇区段14下游的涡轮机16。
所示的示例性涡轮机16通常包括限定环形入口20的外壳18。在外壳18内可以认为是涡轮机16的内部19,更具体地说是涡轮风扇发动机10的内部19。外壳18以串行流动关系包围:压缩机区段,该压缩机区段包括增压器或低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24;燃烧区段26;涡轮区段,该涡轮区段包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30;以及喷射排气喷嘴区段32。压缩机区段,燃烧区段26,涡轮区段和排气喷嘴区段32一起至少部分地限定了通过涡轮机16的核心空气流动路径37。高压(HP)轴或线轴34(或者更确切地说是高压线轴组件,如下所述)驱动地将HP涡轮28连接到HP压缩机24。低压(LP)轴或线轴36驱动地将LP涡轮30连接到LP压缩机22。
对于所示的实施例,风扇区段14包括可变节距风扇38,该可变节距风扇38具有以间隔开的方式联接到盘42的多个风扇叶片40。如图所示,风扇叶片40通常沿径向方向R从盘42向外延伸。由于风扇叶片40可操作地联接到适当的致动构件44,所以每个风扇叶片40可相对于盘42绕俯仰轴线P旋转,该致动构件44构造成共同一致地改变风扇叶片40的节距。风扇叶片40,盘42和致动构件44一起可通过穿过动力齿轮箱46的LP轴36绕纵向中心线12旋转。动力齿轮箱46包括多个齿轮,用于将LP轴36的旋转速度逐步降低到更有效的旋转风扇速度。
仍然参考图1的示例性实施例,盘42被可旋转的前毂48覆盖,该前毂48被空气动力学成形以促进气流通过多个风扇叶片40。另外,示例性风扇区段14包括环形风扇壳体或外机舱50,其周向围绕风扇38和/或涡轮机16的至少一部分。机舱50相对于涡轮机16由多个周向间隔开的出口导向轮叶52支撑。此外,机舱50在涡轮机16的外部上延伸,以便在其间限定旁路气流通道56。
在涡轮风扇发动机10的操作过程中,一定量的空气58通过机舱50和/或风扇区段14的相关入口60进入涡轮风扇发动机10。当一定量的空气58通过风扇叶片40时,如箭头62所示的第一部分空气58被引导或输送到旁路气流通道56中,而如箭头64所示的第二部分空气58被引导或输送到LP压缩机22中,并从涡轮风扇发动机10的尾部54出去。第一部分空气62和第二部分空气64之间的比率通常被称为旁路比率。然后,第二部分空气64的压力随着其被输送经过高压(HP)压缩机24而增加并进入燃烧区段26,在燃烧区段26中,第二部分空气64与燃料混合并燃烧,以提供燃烧气体66。随后,燃烧气体66被输送通过HP涡轮28和LP涡轮30,在那里从燃烧气体66中提取一部分热能和/或动能。
燃烧气体66然后被输送通过涡轮机16的喷射排气喷嘴区段32以提供推进推力。同时,当第一部分空气62在其从涡轮风扇发动机10的风扇喷嘴排气区段68被排出之前被输送通过旁路气流通道56时,第一部分空气62的压力显著增加,同样提供推进推力。
此外,应当理解,示例性涡轮风扇发动机10限定多个开口。例如,示例性涡轮风扇发动机10,更具体地说是涡轮机16,限定了沿轴向方向A布置的多个孔镜开口70,入口20,排气喷嘴32等。另外,尽管未示出,但是涡轮风扇发动机10,或更具体地,涡轮机16可以限定一个或多个点火器开口,燃料空气混合器开口,燃料喷嘴开口等。
然而,应当理解,图1中所示的示例性涡轮风扇发动机10仅通过示例的方式提供。在本公开的其它示例性实施例中,涡轮风扇发动机10可以具有任何其它合适的构造,例如任何其它合适数量的压缩机或涡轮,或任何齿轮传动或直接驱动系统,可变节距或固定节距风扇等。此外,尽管在图1中被描述为涡轮风扇发动机,但是在其它实施例中,可以提供任何其它合适的涡轮发动机。例如,在其它实施例中,涡轮发动机可以是涡轮喷气发动机,涡轮螺旋桨发动机等。此外,在本公开的其它示例性实施例中,涡轮发动机可以不是航空燃气涡轮发动机,例如图1所示的发动机,而是可以是例如用于例如发电的陆上涡轮发动机,或航海涡轮发动机。此外,在其它实施例中,可以提供任何其它合适类型的发动机,例如旋转发动机,例如内燃机。在又一其它实施例中,发动机可以是由于磨损或环境因素而经历状况变化并且周期性地经受维修操作(例如维护和/或修理)的任何设备或机器。
诸如燃气涡轮发动机的装备通常需要在常规或半常规的基础上进行维修。图2是示出根据本文描述的一个或多个实施例的维修装备的示例性方法200的流程图。示例性的维修操作可以包括对装备的检查和修理。对于飞行器燃气涡轮发动机,维修操作可以翼上、近翼进行,或者在分开的位置进行,例如在一个或多个专用或专业修理车间进行。翼上维修可以包括在燃气涡轮发动机被安装在飞行器的机翼上时进行的维修操作。近翼维修可以包括在燃气涡轮发动机从飞行器上移除但仍然位于附近(例如,在布置在飞行器或飞行器附近的维修位置内的升降机或推车上)的情况下进行的维修操作。在分开的位置的维修操作可以包括在一个或多个维修车间的操作,例如,在该维修车间,燃气涡轮发动机从飞行器运输到分开的位置进行维修。
维修操作可以从限定与维修操作相关联的步骤(也称为任务)的工作范围中导出。工作范围可以包括,例如,与要进行的单个任务有关的信息,进行任务的顺序,完成任务所需的工具,完成任务所需的部件,与任务相关联的安全因素,用于评估正确完成任务的成功或失败的度量(例如,在进行诸如施加热障涂层的维修操作之后,验证该操作在规定的操作容限内是否成功)等等。在实施例中,至少一些工作范围可以由人工操作员创建和/或维护。在另一个实施例中,至少一些工作范围可以由一个或多个计算设备创建和/或维护,如下所述。举例来说,一个或多个计算设备可利用机器学习来创建,维护,修改或以其它方式管理工作范围。每个工作范围可以针对装备的特定类型,装备的特定模型,装备的特定制造日期或年限,装备的特定用途,或其任何组合。
工作范围可以包括至少部分地基于装备的一个或多个最后已知的状况而确定的初步工作范围。这些最后已知的状况可以包括,例如,与装备相关联的一个或多个操作员阻碍列表,可能的基于历史数据和/或分析的诊断分析,包括与先前的维修操作相关联的信息的先前的装备维修数据,全机队衍生的数据等。初步工作范围还可以根据标准装备工作范围(例如,常规维护时间表)来确定。
初步工作范围还可以根据维修情境来确定,例如,在翼上,近翼及在分开的位置。作为示例,尽管由于较少的操作步骤,翼上维修可以促进较快的周转时间,但是接近翼上燃气涡轮发动机的一个或多个部件可能会受到限制或需要特殊的工具到达。对这种特殊工具的需要可以被认为是形成初步工作范围的一部分。
当在方法200的步骤202接收到初步工作范围时,维修操作可以包括在步骤204的配套操作。在实施例中,初步工作范围可以描述进行维修所需的零件和/或工具。如下文更详细描述的,配套操作204可以包括编译配套部件,例如,在初步工作范围中描述的任何零件和/或工具。在完成配套操作之后,方法200还可以包括步骤206,在步骤206中,将配套部件导航到要维修的装备。在到达装备时,方法200还可以包括在步骤208检查装备。初步维修操作,例如预备将来的维修操作所涉及的步骤,也可以在此时进行。响应于在步骤208进行的检查,方法200可以包括基于来自检查208的结果来进行修理210或进一步检查212的步骤。修理操作可以包括例行常规维护,修理对装备的损坏,更新装备的一个或多个部件等。如在下文中更详细地描述的,在检查没有发现意外问题的情况下,可以进行修理210,而在出现意外问题或发现需要进一步分析的其他情况时,可能需要进一步检查212。在需要进一步检查212的情况下,可以在步骤212的进一步检查之后完成进行修理的步骤214。在某些情况下,进行修理的步骤214可以不同于在步骤210进行的修理。这种差异可以是至少部分地响应于进一步检查212而形成的更新的工作范围的结果。在步骤210和214中的一个完成修理之后,方法200可以包括重新检查装备的步骤216。在装备经过重新检查并且修理完成的情况下,装备可以预备回到正常使用。否则,可能需要一个或多个附加的检查和/或修理步骤。另外,如下面更详细地描述的,可以保存与方法200的一个或多个步骤相关联的信息,例如检查结果,修理数据,测试信息等,以创建或修改装备的状况概况和/或通知将来的工作范围或全机队分析。
图3是用于维修装备(例如上述燃气涡轮发动机)的示例性机器人组件300的示意图。机器人组件300通常可包括支撑组件302,机器人臂304和实用构件306。支撑组件302通常包括一个或多个电动机308和控制器310。控制器310可操作地联接到一个或多个电动机308,用于控制机器人组件300的操作。另外,控制器310可操作地联接到实用构件306和/或一个或多个传感器(未示出),传感器被附接到或嵌入到机器人臂304和/或实用构件306中。此外,机器人臂304通常在根端312和远端314之间延伸。机器人臂304在根端312处联接到支撑组件302,并且在远端314处包括实用构件306。
应当理解,机器人臂304可以限定某些参数以进一步使其能够到达例如燃气涡轮发动机的内部或环境的其它远程位置内的相对远程位置。更具体地,对于所示的实施例,机器人臂304在根端312和远端314之间限定至少约12英寸的长度,例如至少约36英寸,例如至少约48英寸,例如至少约60英寸,例如高达约500英寸的长度。类似地,机器人臂304在根端312和远端314之间限定最大直径,对于所示的实施例,该最大直径是机器人臂304的各个段318中的每一个的最大直径,小于约5英寸。例如,机器人臂304的最大直径可以小于约3英寸,例如小于约2.5英寸,例如小于约1英寸。这可以进一步允许机器人臂304到达所需的相对远程位置。在实施例中,机器人组件300可以包括被构造成监视机器人臂304或其一个或多个位置的系统(未示出),例如,监视机器人臂304的远端314,或由远端314保持或容纳或在远端314处的组件。该系统还可以补偿机器人臂304或其一个或多个位置与装备之间的相对运动。
根据一个或多个实施例描述的机器人组件300可以自主地操作,即,不需要人工交互。自主操作可以通过编程机器人指令来进行,机器人指令可以由机器人组件执行。自主操作可以包括至少部分地在没有人工操作员的进一步支持的情况下做出决策,例如对传感器输入、内部参数等的选择。所进行的动作和结果至少部分地取决于机器人组件300做出的这些自主决策。根据其它实施例描述的机器人组件300可以至少部分地自主地操作,即,以最小的人工操作。例如,除了由机器人组件进行的本地自主决策之外,还可以利用进一步的人工输入和决策来执行初始指令。根据又一其它实施例描述的机器人组件300可以在人工控制下操作。例如,机器人组件300可以由位于公共环境内或远程环境处(例如,至少0.25英里远,至少1英里远,至少5英里远,至少10英里远,至少25英里远,至少100英里远,至少1000英里远)的人工操作员操作。这里所提及的关于自主的,半自主的和人工操作的机器人组件可以互换地使用。然而,在特定实施例中,机器人组件300是至少部分自主的,例如完全自主的。
机器人组件300还可以包括环境捕获设备320。应当理解,环境捕获设备320可以向机器人组件300提供一个或多个功能。作为示例,环境捕获设备320可以被构造为在维修的同时捕获燃气涡轮发动机的信息,例如可视供给。环境捕获设备320还可以被构造为捕获燃气涡轮发动机所处的环境的信息。例如,环境捕获设备320可以被构造为捕获与机器人组件300在环境内的两个或更多个点之间(例如在配套站和燃气涡轮发动机之间)的移动相关联的信息。在实施例中,信息可以由一个或多个计算设备328和/或330(在下文中描述)处理,用于进行维修操作(即维修和/或修理)和/或在维修操作期间,将机器人组件300例如从远程位置或相对于燃气涡轮发动机导航通过环境,到燃气涡轮发动机。
在实施例中,环境捕获设备320可以包括一个或多个相机322和安装件324。相机322和安装件324可以动态地联接在一起,例如可旋转地联接,可枢转地联接,可伸缩地联接,可缩回地联接等。在实施例中,相机322和安装件324可以通过一个或多个电动机(未示出)的启动而可重新定位。一个或多个电动机可以被构造成自主地或半自主地操作,以便相对于机器人组件和/或相对于环境和/或燃气涡轮发动机在期望的方向上保持信息。在实施例中,该信息可以捕获环境的广角视图,窄的视场,或者可以在宽的和窄的视场之间调节。在一个示例性实施例中,信息可以被构造为捕获机器人组件300的至少一个侧面中的所有或基本上所有的360度。
在实施例中,环境捕获设备320可以包括热成像设备。在另一个实施例中,环境捕获设备320可以包括一个或多个无源和/或有源扫描仪,数字相机,电荷耦合器件(CCD),红外传感器,互补金属氧化物半导体,超声成像设备,光声设备,磁共振成像设备,声音导航测距(声纳),无线电检测测距(雷达),光检测测距(激光雷达),感应和/或电容接近感测,触摸传感器(例如,微型开关,传感晶须或缓冲器,物理位移传感器(例如,电位计),线性可变差动变压器(LVDT等。在某些情况下,环境捕获设备320可以包括多个设备,每个设备具有相同,相似或不同的功能或空间对准。环境捕获设备320可以与一个或多个计算设备328和/或330进行电子通信,并且可以被构造为向一个或多个计算设备328和/或330发送信息或具有与维修操作相关联的信息的一个或多个输出信号。
在许多实施例中,机器人组件300还包括移动装置,驱动组件326,其被构造成相对于环境移动机器人组件300。驱动组件326可包括与一个或多个发电机(例如电动机,发动机等)联接的全轮,巨型轮,轮,脚轮,履带,踏板,滑橇,可移动臂,可移动腿等中的一个或多个。驱动组件326可以与一个或多个计算设备328和/或330进行电子通信。通过示例性实施例,一个或多个计算设备328和/或330可以被构造为向驱动组件326发送与重新定位指令或坐标网格相对应的信息以导航机器人组件300。在另一示例性实施例中,一个或多个计算设备328和/或330可提供重新定位任务描述而非线性编程指令。例如,一个或多个计算设备328和/或330可以在不描述环境的情况下指示驱动组件326将机器人组件300重新定位到特定位置。作为示例,一个或多个计算设备328和/或330可以指示机器人组件300将其自身定位在距所维修的特定装备的特定部分的规定距离处(例如,“在具有尾号N123AB的飞行器上的发动机号二的后部1.5米的位置”)。驱动组件326可被构造成根据所接收的信息移动机器人组件300。如下面更详细描述的,重新定位指令可以包括初始定位指令,即,用于将机器人组件300初始地移动到燃气涡轮发动机,和/或重新定位指令,即,用于在维修操作期间相对于燃气涡轮发动机重新定位机器人组件300。
在一些实施例中,一个或多个计算设备包括一个或多个本地计算设备328。本地计算设备328可以本地地设置在机器人组件300上或包含在装备的环境内。在其它实施例中,一个或多个计算设备包括一个或多个远程设备330。例如,远程设备330可以包括一个或多个节点(例如,虚拟节点),维修器或被构造为与在维修环境中的机器人组件300或其他节点通信的其他非现场计算设备。例如,节点可以包括例如沿着无线传输路径,有线传输路径等的信息链接点。示例性节点包括用户设备接口,维修器接口,装备接口等。远程计算设备330可以通过一个或多个无线协议标准与机器人组件300通信。在又一其它实施例中,一个或多个计算设备可以在一个或多个本地计算设备328和一个或多个远程计算设备330之间进行拆分。也就是说,一个或多个计算设备可以包括本地和远程计算设备的组合。本地和远程计算设备可以协同工作或进行本文所述的不同处理操作,例如自主或半自主处理。
一个或多个计算设备328和/或330可以包括存储在计算机可读存储设备332上的指令。指令可以由至少一个处理元件334读取和执行。处理元件334可以是任何合适的处理设备(例如,处理器核心,微处理器,ASIC,FPGA,控制器,微控制器等),并且可以是可操作地连接的一个处理器或多个处理器。举例来说,计算机可读存储设备332可包括一个或多个非暂时性计算机可读存储介质,例如RAM,ROM,EEPROM,EPROM,一个或多个存储器设备,闪存设备等及其组合。计算机可读存储设备332可以存储可由处理元件334访问的信息。指令可以是用任何适当的编程语言编写的软件,或者可以用硬件实现。此外,或者可替换地,指令可以在逻辑上地和/或虚拟地在处理元件334上的单独的线程中执行。根据本公开的方面,一个或多个计算设备328和/或330可以存储或包括一个或多个模型2004(图20)。作为示例,模型2004可以包括各种机器学习的模型,例如,使用增强随机森林技术的模型,支持向量机,神经网络(例如,深度神经网络)或其它多层非线性模型。示例性神经网络包括前馈神经网络,递归神经网络(例如,长短期记忆递归神经网络),卷积神经网络或其它形式的神经网络。在实施例中,模型2004可以实现单个模型的多个并行实例(例如,为单个确定跨多个实例进行并行动作确定)。
在实施例中,机器人组件300还可以包括一个或多个无线通信元件336。无线通信元件336可以包括用于发送和接收信号的电路和一个或多个收发器。无线通信元件336还可以包括天线,处理电路和存储器,以进行本文描述的无线通信操作。
在实施例中,机器人组件300可以与其它机器人组件300进行对等通信,例如,在共享环境内,在两个或更多个远程位置之间,或者在容纳多个独立机器人组件300的一个共享组件之间。以这种方式,机器人组件300可以彼此相对地操作。作为示例,通过对等通信,多个机器人组件300能够通信并协同导航足够宽的路径,用于一次只能通过一个机器人组件。对等通信还可以允许在进行维修的机器人组件300之间实时信息共享和/或传送延迟维修信息的情况下同时进行维修。使用对等通信可以进一步促进更容易的配套操作,移动的组件间安排等。作为另一个示例,机器人组件300可以与第二机器人通信,该第二机器人与机器人组件300联接,例如安装到机器人组件300上。在某些情况下,第二机器人可以独立于机器人组件300操作,或者至少部分独立于机器人组件300操作。
在某些情况下,机器人组件300可以被构造成在人居环境中操作。作为示例,飞行器机库通常包括维修飞行器及其部件的人工操作员。在这样的环境中使用机器人组件300可能创建危险的工作环境。因此,在实施例中,机器人组件300可以被构造为通过使用环境捕获设备320或机器人组件300的另一个元件来检测人的存在和/或接近度,例如,在机器人组件300的规定接近度内,从而在环境内安全地操作。当机器人组件300在规定的接近度内检测到人时,机器人组件300的一个或多个操作可以被自主地调节以创建更安全的环境。例如,当在与人的规定接近度内,例如在工作人员的十英尺内导航通过环境时,驱动组件326可以以较慢的(安全的)速度操作。如果通过环境的典型操作速度是1米/秒,则安全速度(例如,当在人的规定接近度内时)可以小于0.1米/秒。在实施例中,安全速度可以小于90%的典型速度,例如小于80%的典型速度,例如小于70%的典型速度,例如小于60%的典型速度,例如小于50%的典型速度,例如小于40%的典型速度。类似地,当在人的规定接近度内操作时,机器人臂304的速度可以不同。在出现例如人不再处于机器人组件300的规定接近度内的状况时,机器人组件300可以返回到正常操作状况,例如正常(典型)速度。
在形成初步工作范围的情况下,机器人组件300可以被装备有如初步工作范围中所述的包括零件和/或工具的配套部件,以便进行与初步工作范围相关联的维修操作。零件可以包括除了构造成用于维修操作的工具之外的物品,例如润滑剂,紧固件,夹子,带,密封件等。零件可以包括用于装备706的替换部件。附加地或替代地,零件可以包括可喷涂的涂层材料,清洁剂,调理剂,焊接材料,钎焊材料等。工具可以包括一个或多个单次使用和/或可重复使用的工具,其可以用于进行维修操作。示例性工具包括扳手,钻,吹风机,灯,扫描仪,刀片,锯,刷子,干燥器,测量设备,泵,打砂机,抛光机,烧蚀设备,焊接机,施加器和分配器,机器人传感器,机器人工具等。
图4是与配套站400对接的机器人组件300的示意图。配套站400包括存储区域402,该存储区域402被构造成临时存储包括一个或多个零件和/或工具404的配套部件,这些零件和/或工具404可以由机器人组件300在维修装备(例如前面所述的燃气涡轮发动机)时使用。如图所示,存储区域402可以包括构造成存储工具和/或部件404的任何数量的机架,箱,托盘,搁架,站等。存储区域402可以被自主地维护和组织,或者可以在人工接口的帮助下被维护和/或组织。
在实施例中,机器人组件300和配套站400可以彼此通信。例如,机器人组件300和配套站400可以彼此无线通信(直接或间接),以便使配套站400向机器人组件300提供(配套)一个或多个零件和/或工具404。这种配套操作可以对应于与燃气涡轮发动机的维修操作相关联的一个或多个初步或非初步(更新)工作范围。例如,作为非限制性示例,维修燃气涡轮发动机的阀可能需要特殊工具来接近和检查阀和特殊部件,以及零件,例如消耗品,例如流体,擦拭物,喷雾,清洁材料等,和/或替换零件来修理阀。与阀维修操作相关联的工作范围可以包括对完成维修操作所需零件和/或工具404的描述。因此,配套操作可以包括向机器人组件300提供至少一些零件和/或工具404的步骤,以完成维修操作。
工作范围可以从机器人组件300传递到配套站400,从一个或多个计算设备328和/或330传递到配套站400,另一个远程或本地部件或仪器,或其任何组合。在实施例中,初步或更新的工作范围可以包括与机器人组件300的配套区域406内的一个或多个零件和/或工具404的装载构造相关联的装载指令。作为示例,装载指令可以基于在维修期间要进行的操作顺序来确定,使得高度重要的装备根据特殊的操作指令等或其任何组合而被布置在离机器人臂304最近的位置。
配套区域406可以包括机器人组件300的接收区域,其被构造成例如从配套站400接收一个或多个零件和/或工具404。在实施例中,配套区域406可以包括单个接收区域。在另一个实施例中,配套区域406可以包括多个离散的接收区域。例如,配套区域406可以包括离散的第一配套区域和第二配套区域,每个配套区域具有预定的功能或存储容量。例如,第一配套区域可以是用于基本工具的一般接收区域,而第二配套区域被构造为将一个或多个零件和/或工具保持在规定状况下或规定状况内,例如在规定温度下。在实施例中,机器人组件300和配套区域406中的至少一个可以包括用于监视配套区域406和/或包含在其中的一个或多个零件和/或工具404的一个或多个传感器,相机,检测器等(未示出)。
在某些情况下,与配套区域406中的装载构造相关联的装载指令可包括零件和/或工具404的规定空间布置,装载顺序或两者。作为示例,某些工具可以在配套区域406内的预定位置处以规定的角度定向,使得机器人组件300可以接近和利用该工具。
在实施例中,机器人组件300可以被构造为确定零件和/或工具404相对于配套区域406的位置。例如,机器人组件300可以包括传感器或检测器,其被构造为在配套区域406内定位期望的零件和/或工具404,并自主地接近期望的零件和/或工具404和从配套区域406移除期望的零件和/或工具404。在另一个实施例中,该步骤可以至少部分地在环境捕获设备320的帮助下进行。位置的确定还可以包括对在配套区域406内的零件和/或工具404的角度取向的识别,或者对沿着零件和/或工具404的适当的接口位置的识别(例如,识别部件的工具手柄或可抓握部分)。
确定零件和/或工具404的位置可能还需要使用环境捕获设备320。通过使用环境捕获设备320在零件和/或工具404进入配套区域406时捕获零件和/或工具404的图像,可能相对于配套区域406映射零件和/或工具404。然后,当在维修操作期间需要时,可以使用零件和/或工具404的映射位置来定位零件和/或工具404。
在图4所示的实施例中,配套站400包括多个存储区域,每个存储区域保持与一个或多个工作范围相关联的工具和/或部件404。多个存储区以堆叠构造示出。在其它实施例中,配套站400可包括设置在机器人组件300可接近的一个或多个位置处的多个不同堆叠或非堆叠构造。
各个存储区域可以例如按照对象类型,大小,形状,使用频率等进行分类。在实施例中,每个单独的存储区域可以被构造为存储特定工作范围所需的精确零件和/或工具。在这一点上,机器人组件300可以完全由一个单独的存储区域来进行配套。在另一个实施例中,各个存储区域可以以另一个规定的布置容纳配套部件。
在实施例中,配套站400可以设置在与要维修的装备相同的环境中,例如,设置在与要维修的燃气涡轮发动机相同的机库中。或者,至少部分的配套站400,例如整个配套站400,可以设置在与容纳装备的环境分开的离散位置。例如,该装备可以设置在第一建筑物中,并且该配套站400可以设置在不同于第一建筑物的第二建筑物中。机器人组件300可以被构造成在第一建筑物和第二建筑物之间导航,以接近配套站400并返回到装备进行维修操作。
在某些实施例中,配套站400可以分布在两个或更多个不同的位置上。在这种情况下,机器人组件300可以在多个配套站400之间行进,以完全配套该配套区域406,为维修操作作预备。可替换地,一个或多个辅助装备可以被构造成在一个或多个交接位置处部分地配套与工作范围相关联的零件和/或工具404,并与机器人组件300会合,在一个或多个交接位置处,来自多个配套站400的多个零件和/或工具404可以被同时传送到配套区域406。在实施例中,可以自主地或半自主地进行对机器人组件300进行配套的操作。
在实施例中,机器人组件300可以在进行配套操作期间或响应于配套操作,而利用环境捕获设备320。例如,当零件和/或工具404从配套站400(或一个或多个中间装备)传送到配套区域406时,机器人组件300可以跟踪零件和/或工具404。机器人组件300可以根据所跟踪的数据来映射零件和/或工具404,并且响应于它们所映射的位置来定位零件和/或工具404。环境捕获设备可进一步比较信息以确定零件和/或工具404在维修操作之前,期间或之后的任何时间是否已被移位,改变,损坏或以其它方式改变。
零件和/或工具404在配套站400和机器人组件300之间的传送可以由机器人组件300进行,例如由机器人臂304进行。或者,零件和/或工具404的传送可以由配套站400本身进行。或者,零件和/或工具404的传送可以由一个或多个中间装置或由一个或多个人工操作员来进行。
在某些情况下,配套操作可以包括向机器人组件300提供一个或多个冗余工具或部件的步骤。在不希望受任何特定理论的束缚的情况下,在很有可能出现维修问题而可能需要在原地增加零件的情况下,冗余可能特别有用。在实施例中,机器人组件300可以被构造成在维修完成之后从配套区域406移除未使用的冗余工具和/或部件。冗余零件和/或工具404的移除可以通过将冗余零件返回到原始的配套站400或另一个配套站400(例如下落式配套站)来进行。冗余零件的移除还可以包括丢弃冗余零件。在实施例中,某些冗余零件可以被再循环而再使用,而其他冗余零件可以被丢弃(如果不使用的话)。机器人组件300,配套站400,一个或多个计算设备328和/或330等中的一个或多个可以被构造成在完成维修操作之后确定冗余零件的布置。
图5是根据本公开的示例性实施例的作为装备的维修操作的一部分的对机器人组件进行配套的方法500的流程图。如上所述,方法500可以包括确定与装备相关联的当前工作范围的初始步骤502。当前工作范围可以包括基于要进行的预期维修操作的初步工作范围。方法500还可以包括确定与当前工作范围相关联的零件和工具的步骤504。方法500还可以包括为机器人组件配备用于进行维修操作的零件和工具的步骤506。方法500还可以包括在具有装备的环境内导航机器人组件的步骤508,以及使用配备的零件和工具进行装备的检查和修理中的至少一个的步骤510。
图6是进行配套的另一种方法600的流程图,包括步骤602,由一个或多个计算设备确定与装备相关联的当前(例如,初步)工作范围,步骤604,由一个或多个计算设备确定与当前工作范围相关联的零件和工具,步骤606,由一个或多个计算设备使零件和工具中的至少一些被配备在机器人组件上,步骤608,由一个或多个计算设备确定用于在具有该装备的环境内导航机器人组件的路径,以及步骤610,由一个或多个计算设备使机器人组件使用所配备的零件和工具进行装备的检查和修理中的至少一个。
图7示出了示例性环境700的示意图,机器人组件300可以被构造成在该示例性环境700中操作。环境700包括具有一个或多个维修区域704的建筑物702,例如飞行器机库或维修位置,在维修区域704中对装备706进行维修。机器人组件300被示出在配套室708内,该配套室708包括一个或多个配套站400,该配套站400被构造成针对与装备706相关联的工作范围对机器人组件300进行配套。虽然配套室708被示为建筑物702内的容纳空间,但是在其它实施例中,配套室708可以包括建筑物702内的开放空间(例如,与一个或多个维修区域704共享的公共空间)。配套室708也可设置在另一建筑物(未示出)内或相对于建筑物702的外部环境内。
在从配套操作站400接收配套部件之后,机器人组件300可以导航通过环境700。导航可以包括,例如,确定环境内的路径710,例如,从配套站400到适当的维修区域704。可以制定路径710以避免环境700内的障碍物712。这些障碍物712可以包括建筑物支撑件,墙壁,门,其它装备和机器人组件,零件,人工操作员,动物等。在实施例中,路径710可以根据也在环境700内操作的其它机器人组件300等来形成,例如,考虑其它机器人组件300的移动。在实施例中,路径710可以由一个或多个计算设备328和/或330制定,并被传递到机器人组件300。
路径710可以被保存为一系列坐标,线,或其他可识别的数据,并用于导航机器人组件300通过环境700。路径710内的偏差可能作为未知障碍物712的结果而发生,例如,移动通过建筑物702的人工操作员,掉落的装备或零件等。在实施例中,可以在导航期间使用环境捕获设备320来检测未知障碍物712并帮助导航通过环境700。在另一个实施例中,可以使用单独的环境捕获设备(未示出)来检测未知障碍物712。可以将对未知障碍物的检测传递到一个或多个计算设备328和/或330,并且可以鉴于其来更新路径710。可以自主地进行路径710的更新。
一旦到达装备706,机器人组件300就可以根据相关联的工作范围在装备706上开始维修操作。在某些实施例中,工作范围可能在先前描述的配套操作之前还没有完全下载到机器人组件300。在这种情况下,在从配套室708导航到维修区域704期间,一旦在维修区域704处,或者两者,都可以完成下载。在其它实施例中,工作范围可以在维修操作期间持续被接收。在又一其它实施例中,工作范围或工作范围的至少一部分可以由机器人组件300本身确定。例如,计算设备328可以是机器人组件300的一部分,并且被构造为自主地或部分自主地确定工作范围或其一部分。在特定实施例中,计算设备328可以确定工作范围的部分,诸如相对于装备的适当对准,捕获和/或关联装备的制造和模型以确定工作范围,将工作范围与全机队数据进行比较等。在这点上,大量的维修操作-即,从形成工作范围到执行该工作范围,可以由机器人组件300本地进行。本公开不旨在限于上述的在两个或更多个节点之间的信息传送和传递的方法,并且可以包括在两个或更多个节点之间的信息传送和传递的其它方法。
对于某些工作范围,在机器人组件300和装备706之间可能需要精确对准。精确对准可导致装备706和机器人组件300的位置之间的较高程度的可变控制。作为示例,当相对于装备706和机器人组件300之间的预期对准的对准偏差小于10mm,例如小于8mm,例如小于6mm,例如小于4mm,例如小于2mm,例如小于1mm,例如小于0.5mm时,可以出现精确对准。在特定实施例中,当对准偏差小于0.25mm时出现精确对准。在又一实施例中,当对准偏差小于0.1mm,例如小于0.01mm,例如小于0.001mm时,出现精确对准。
在实施例中,环境捕获设备320可用于建立机器人组件300相对于装备706的精确对准。在另一个实施例中,机器人组件300还可以包括精确对准检测器338(图3),其被构造成用于建立机器人组件300相对于装备706的精确数据或位置信息。示例性精确对准检测器338可以利用立体视觉,三维三角测量技术等。可以使用自动冲突避免来确保情境冲突风险,例如,相对于装备706的冲突风险被理解和避免。
在某些实施例中,与维修操作相关的一个或多个步骤可能需要使用附加的,离散的维修部件,例如附加的机器人组件或离散的传感器和检测器。机器人组件300可以被构造为在相对于维修操作的任何时间,沿着,靠近和/或在装备706内部署一个或多个传感器或检测器。一个或多个传感器或检测器可以相对于装备706精确地或不精确地放置。一个或多个传感器或检测器可以在维修操作之前、期间和/或之后使用,以收集与装备706,维修操作,机器人组件300等或其任何组合相关的信息。在某些情况下,一个或多个传感器或检测器可以与机器人组件300和/或一个或多个计算设备328和/或330通信,例如无线或有线通信,以与其传递感测/检测到的信息。
一旦相对于装备706适当定位(例如,或者精确对准或者预备进行维修操作),机器人组件300可以被构造为进行初始检查。初始检查可以包括将装备706与装备706的最后已知状况以及可选地与装备706相关联的其它附加信息进行比较。在某些情况下,环境捕获设备320可用于执行当前状况的初始检查。作为示例,确定当前状况的步骤可以例如通过以下中的一个或多个来执行:视觉检查,热检查,疲劳指示器,强度测试,涂层检查(例如,厚度,颜色,剥落,污染物的粘附等),损坏和退化检查,收缩和膨胀确定,电子验证,软管检查,转子检查,等等。
当前状况可以与最后已知状况(即,诸如参考数据的参考信息)进行比较,初步工作范围至少部分地基于该最后已知状况。可以在滚动(即,正在进行的),分级或基于完成的协议上进行比较。在实施例中,可以将当前状况与包括CAD发动机设计的计算机辅助设计(CAD)参考数据进行比较。最后已知状况和当前状况的比较可以寻找意外变化,并根据初步工作范围分析任何意外变化。作为示例,CAD参考数据可以包括工具包络,该工具包络限定了工具的必要尺寸,以便正确地配合在装备706内以执行维修。装备706的意外变化可能导致工具包络失效,即,规定的工具不能配合在装备706内以执行与维修操作相关联的工作范围。图8是示出寻找意外变化的方法800的流程图,包括检查装备的步骤802和将被检查的装备与和被检查的装备相关联的参考数据进行比较的步骤804。在实施例中,可以同时或基本上同时执行检查装备的步骤802和比较被检查的装备的步骤804。例如,在进一步检查的同时,对维修操作的已经检查过的各方面进行比较,可以出现检查和比较基本上同时进行。或者,在检查和比较之间的持续时间可忽略不计(例如,小于10分钟或小于1分钟)的情况下,可出现基本上同时的进行。
在步骤806,可以使用与在步骤804执行的比较相关联的信息来确定在执行维修时要使用的工具和/或零件404是否被适当地确定尺寸和/或形状,以相对于装备进行配合(即,以防止工具包络故障)。初步工作范围可以鉴于这种意外变化(例如,工具包络故障)而被更新,并且在某些实施例中,可以创建修改的工作范围。在实施例中,修改的工作范围的创建可以由一个或多个计算设备328和/或330执行。在另一个实施例中,修改的工作范围的创建可以由人工操作员来执行。在另一个实施例中,修改的工作范围的创建可以包括使用自主逻辑和一个或多个人工操作员。在步骤804执行的比较还可以用于在步骤808检查对被检查装备的损坏。
修改的工作范围可以在两个或更多个节点之间通信,例如,在两个或更多个机器人组件300之间,配套站400和机器人组件300之间,一个或多个计算设备328和/或330以及任何其他节点之间,在两个或更多个其他节点之间,或其任何组合之间通信。在某些情况下,修改的工作范围可能需要机器人组件300重新进行配套,以便执行修改的工作范围。例如,在工具包络故障已经发生的情况下,重新配套可能需要使用较小的工具。在其它情况下,修改的工作范围可以生成寻求人工参与的警报(例如,涉及如下面更详细描述的专家)。在其它情况下,可以使用已经在机器人组件300上的配套部件(例如,机器人组件300上的一个或多个冗余部件)的一些其它组合来执行修改的工作范围。
根据本文描述的实施例的机器人组件300可被构造成自主地或半自主地操作。也就是说,机器人组件300可以被构造成在没有或处于最小的人工积极参与的情况下操作。机器人组件300还可构造成在高温环境下或接近高温环境下操作,例如接近从操作温度冷却的燃气涡轮发动机。以这种方式,当人工交互太危险时,机器人组件300能够维修装备,例如燃气涡轮发动机。鉴于这样的能力,对工作范围内的某些任务进行优先级排序可能是有利的。
在实施例中,工作范围可以限定任务的队列,包括多个有序的维修步骤。例如,工作范围可以根据初始环境或装备状况来指示初始维修操作,并且根据连续的环境或装备状况来指示连续的维修操作。作为示例,在使用后立即在翼上维修的燃气涡轮发动机可以具有接近操作温度的初始高温,该温度在冷却时可以降低。燃气涡轮发动机的高温可以指环境发动机温度平均值为至少300°F,例如至少350°F,例如至少400°F,例如至少500°F,例如至少750°F,例如至少2000°F,或更高。在某些实施例中,环境发动机温度平均值可以小于10000°F,例如小于5000°F。在某些实施例中,术语“环境发动机温度”可以指发动机的表面部件、所维修的发动机的特定部件、所维修的发动机的表面部件或特定部件周围的区域等的温度。因此,如果操作员或工具或机器人组件维修特定部件,环境发动机温度可以是操作员或工具或机器人组件将暴露的温度的指标。当确定维修操作的顺序时,工作范围可以考虑这种高温和冷却梯度。
参照图9,根据实施例的维修发动机的方法900可以包括确定与发动机相关联的工作范围的步骤902,该工作范围包括与发动机的检查和修理中的至少一个相关联的多个任务。方法900还包括为工作范围的至少两个任务确定风险因素的步骤904。方法900还包括步骤906,根据步骤904中所确定的风险因素来创建任务的队列,并将确定为具有高风险因素的任务进行优先化。以这种方式,在某些实施例中,可以针对与其相关联的风险因素来评估工作范围的任务中的至少两个任务,并且可以根据风险因素来形成与工作范围相关联的任务的结果队列。在队列中可以对具有较高风险因素的任务进行优先化。风险因素可以包括,例如,任务失败的可能性,任务关键程度,执行任务可能导致工作范围升级到更严重或更耗时的操作的可能性等。在实施例中,队列可以是被动的。例如,被动队列可以包含要完成的任务的特定顺序,而无需用于调节任务的顺序或范围的选项。在另一个实施例中,队列可以是动态的。例如,响应于与维修相关联的一个或多个意外变化,动态队列可以在维修操作期间被调节。在实施例中,可以由一个或多个计算设备328和/或330可选地使用机器学习来管理动态队列。动态队列可以提供维修灵活性。
再次参考图3,在实施例中,机器人组件300可以包括介质分配器340(例如,润滑剂分配器),该介质分配器340被构造成相对于例如装备706的至少一部分(例如,在发动机的一个或多个可调节部件上,围绕可调节部件的表面部件,或围绕可调节部件或表面部件的区域)分配一种或多种介质,例如润滑剂。在装备706上分配润滑剂是一个示例性任务,其可以在工作范围的队列中被优先化,因为其可以是要进行的后续步骤(例如,紧固件的松开)所需的初始步骤。润滑剂可以包括例如边界润滑剂,混合润滑剂和/或包括流体动力或弹性流体动力润滑剂的全膜润滑剂。润滑剂可以包括液体润滑剂,固体润滑剂,气体润滑剂或半固体润滑剂。作为非限制性实例,润滑剂可以包括脂肪醇,酯,EVA蜡,PE蜡,石蜡,皂,酰胺,脂肪酸等及其组合。在实施例中,润滑剂分配器340的至少一部分可以设置在机器人臂304上。参照图22,润滑剂分配器340可以包括分配器头2200,例如分配器尖端,以及一个或多个润滑剂容器(未示出)。一个或多个偏置元件,例如一个或多个泵,活塞等可以将润滑剂从一个或多个润滑剂容器偏置到分配器头2200。机器人臂304可构造成将润滑剂分配器340的分配器头2200相对于装备706移动到位置,以润滑一个或多个部件2202或其块。一个或多个部件2202可以包括,例如,螺纹或非螺纹紧固件,孔镜塞子,铰链,夹子等。在实施例中,作为工作范围的初始或接近初始的操作步骤,工作范围可以使润滑剂2204分配在装备706的一个或多个部件2202上。然后,渗透润滑剂2204可以具有渗透一个或多个部件2202的机会,以允许在工作范围的稍后步骤中更容易地在其上操作。另外,在不希望受任何特定理论的束缚的情况下,据信至少某些润滑剂在应用于加热的部件和表面时可以表现得更好。
在一些实施例中,润滑剂2204可以被给予预定的渗透时间量。在预定时间量结束时,机器人组件然后可以前进到润滑步骤下游的与部件2202相关联的工作范围的进一步任务(例如,移除部件)。在其它实施例中,机器人组件可以尝试在部件上操作,直到部件变得可操作为止。也就是说,例如,如果部件还不可操作,则机器人组件可以返回到其它任务,并且在润滑发生进一步渗透之后的稍后时间重新开始尝试在部件上操作。
在某些实施例中,机器人组件300还可以包括冷却部件342,其被构造成将装备706或其一部分暴露于相对低温的冷却剂。冷却部件342可以设置在机器人臂304或机器人组件300的另一部分上。在实施例中,冷却部件342可以包括喷雾器,该喷雾器被构造成在装备706上分配冷却喷雾。冷却喷雾可包括例如液体冷却剂(例如,液氮)和/或固体冷却剂(例如,二氧化碳)。冷却喷雾可被定向偏压以接触装备706的规定位置。当装备706或其一部分响应于与冷却喷雾的接触而冷却时,可以更容易地为其提供维修。在另一个实施例中,冷却部件342可以包括闭合回路冷却剂,例如循环通过冷却部件342的至少一部分的制冷剂。可以在闭合回路冷却剂和装备706之间形成传导界面,以将装备706的所需部分暴露于低温。闭合回路冷却剂可以允许装备706冷却而不被润湿。作为另一个示例,冷却部件342还可以包括珀尔帖效应热电冷却器(Peltier effect thermo-electric cooler)。作为另一个示例,部件342可以包括非循环相变材料,例如石蜡或与装备706相比具有相对低的温度熔点的其它材料。
由冷却部件342促进的局部冷却可以允许例如阳螺纹紧固件以比阴螺纹紧固件或其中设置有阳螺纹紧固件的螺纹相对更快的速率冷却。因此,依靠冷却和热梯度,可以使阳螺纹紧固件相对于阴螺纹收缩,并减小将阳螺纹紧固件从阴螺纹松开所需的扭矩。以这种方式,可以在不损害进行维修操作所需的时间量的情况下最小化剥离螺纹或损坏装备的风险。
冷却操作可以基于冷却方案来进行,基于例如环境状况,部件设计,部件材料等来建立冷却方案。在这一点上,不同装备和部件的独特特征可以考虑用于确定要施加到该装备和/或部件的冷却量和冷却位置。例如,短的固定螺钉可以在没有温度梯度问题的情况下局部冷却,而长柄螺栓可能需要规定的冷却和/或加热方案,即温度控制方案,以影响长柄螺栓的移除,而没有损坏装备和/或长柄螺栓的风险。类似地,根据螺钉的特定材料特性,如绝对温度,所需冷却位置,冷却持续时间,温度曲线等,用于螺钉的最佳冷却方案可以变化。
可以根据参考值,全机队数据,维修历史信息等将必要的温度控制方案,例如冷却方案,包括在工作范围中。在实施例中,一个或多个计算设备328和/或330可以为装备上的每个部件确定适当的温度控制方案。这种确定可以是自主的或半自主的(即,包括例如人工确认)。
在实施例中,冷却部件342可以是温度控制部件(未示出)的一部分。温度控制部件342可以构造有加热部件,该加热部件构造成向装备施加局部热量。在特定实施例中,冷却部件和加热部件可以是相同结构的一部分。作为非限制性实例,压缩空气涡流管可向装备的第一部分供应热空气,并向装备的第二部分供应冷空气。在某些情况下,可以同时进行热空气和冷空气的施加。
机器人组件300还可包括操作工具,例如扳动设备344,其构造成对一个或多个部件(例如装备706的一个或多个螺纹或非螺纹紧固件)进行操作。扳动设备344可设置在机器人臂304或机器人组件300的另一部分上。例如,当螺纹紧固件处于或高于阈值操作温度时,扳动设备344可以允许螺纹紧固件松开,在该阈值操作温度以上,人不可能与之接触。在这点上,机器人组件300可以在装备706上操作,同时装备高于人工操作阈值,例如超过200°F,例如超过500°F,例如超过1000°F。在包括冷却系统342和扳动设备344的实施例中,冷却系统342可以首先在规定的持续时间内应用于紧固件,之后,扳动设备344可以用于移除紧固件。对于快速冷却系统342,可以在前一个紧固件被扳动设备344移除的同时,用冷却系统342冷却连续的紧固件,即下一个紧固件。在另一个实施例中,机器人组件300可以包括操作工具,例如配备有脉冲加载装置的扳动设备,以使冲击波传播通过螺纹紧固件,这种脉冲加载使得紧固件阳螺纹和阴螺纹之间的摩擦能够在不使用过度扭矩或者冲击扭矩设备的情况下被克服。
机器人组件300可以包括接收区域(未示出),在该接收区域中可以存储从装备706移除的紧固件或其它移除的部件。在实施例中,接收区域可以被构造成在高温下保持移除的紧固件和/或部件,而不会对紧固件或部件,装备706,机器人组件300,附近的人或其它敏感装备造成危险。在示例性工作范围中,冷却,移除和存储紧固件和/或部件的过程可以在工作范围的一个或多个初始步骤期间出现,即,当燃气涡轮发动机太热以致于人工操作员无法接近时。
环境捕获设备320可用于在装备706的紧固件和其它部件从装备706或机器人组件300的接收区域移除时观察装备706的紧固件和其它部件。环境捕获设备320可以检测被移除(并且稍后重新安装)的部件中的至少一些(例如所有)的状况,以进行部件的入站(和出站)验证。这种验证可以检查部件损坏并确保被重新安装的部件与先前被移除的部件相匹配。这种验证可以进一步检查部件在部件的初始状态的相同范围内或在安全范围内返回。在实施例中,从装备706移除的部件可以例如通过环境捕获设备320的视觉捕获和至少部分地由一个或多个计算设备328和/或330执行的自主分析而被记录在记录部件列表上。在装备706上的部件的重新组装或重新安装期间,可以调节记录的部件列表,以在重新安装时或在重新安装完成时移除每个部件。在装备706的重新组装最后完成后,记录部件列表应该是空的,作为所有部件相对于装备被重新安装的指示。当在完成装备706的重新组装之后,一个或多个部件保留在记录部件列表上时,可以执行诊断以确定需要安装剩余部件的位置和/或分析导致从重新安装中省略剩余部件的维修问题。
在实施例中,环境捕获设备320可用于检查适当的装备故障以预备维修操作。也就是说,例如,环境捕获设备320可以识别需要从装备706移除以执行/完成维修的一个或多个塞子,端口和其它部件。例如,在实施例中,机器人组件300包括照明设备346,例如光指针(例如,激光器),灯泡等,以将光照射到装备的裂缝,缝隙,开口和其它空间中。由环境捕获设备320在开口内检测到的反射光或穿透光可以代表例如塞子开口,其中塞子预先被移除。相反,在预期会有反射光或穿透光但未检测到的情况下,可能是塞子或紧固件尚未被移除,或者碎屑或其它材料仍然保留在开口内。响应于检测到预期没有物体的开口内的物体时,可以调节工作范围,以便移除检测到的物体。在某些情况下,这种工作范围的调节可以在飞行中进行,即在检测时进行。在其它情况下,这种调节可以作为稍后的任务排队,以便在一个或多个中间任务完成之后完成。这在例如机器人臂304正在积极地进行不适合突然终止的任务的过程中可能是特别合适的。
在实施例中,环境捕获设备320可以用于通过观察装备在一段时间内的热响应来检查对装备706的损坏,例如在装备在高温(例如,操作或接近操作的温度)和较低温度之间变化时发生的热转变持续时间内。当物体经历温度变化时,它们通常表现出可再现的热响应,导致热梯度,这可以在几乎没有或没有变化的情况下反复观察。也就是说,例如,从操作温度开始冷却的燃气轮机发动机,每次冷却都会沿着表面和在其部件上表现出类似的冷却模式。当冷却模式不同于预期时,可以识别对燃气涡轮发动机的损坏。在下文中具体参考冷却转变,然而,在其它实施例中,在升温转变(即,从较低温度到高温的转变)中可以观察到相同的热响应。此外,转变可以自然地或通过强制条件(例如,强制冷却和/或强制加热)发生,强制条件可以在任何数量的可能的组合和排列中发生。
图10示出了在示例性冷却转变期间检测装备内的损坏的方法1000,包括步骤1002,当装备从高温转变到较低温度时,在冷却转变期间观察来自装备的热响应。在发动机的情况下,高温和较低温度可以相差至少10℃,例如至少20℃,例如至少50℃,或更高。观察损坏所需的精确冷却梯度可以根据装备的材料,装备的类型,沿装备的位置,装备的示意性布置等而变化。
在实施例中,冷却可以自然地发生,例如,作为周围环境状况的结果,例如在维修区域遇到的环境状况。观察热响应的步骤1002可以在冷却完成期间和/或之后发生。在另一个实施例中,冷却可以包括强制冷却,其中部件被局部地或整体地冷却,并且响应于强制冷却操作而执行观察热响应的步骤1002。特定的冷却类型,即自然的或强制的,以及冷却的位置,例如,本地的哪些部分或整体的冷却,可以是作为与维修操作相关联的工作范围的部分而被包括的信息。观察热响应的步骤1002可以由机器人组件300至少部分地基于工作范围自主地或半自主地执行。
方法1000还可以包括步骤1004,使用所观察到的热响应来确定装备中的一个或多个冷却梯度。这可以包括基于所观察到的装备的热响应来确定对装备的潜在损坏。在实施例中,步骤1004可以至少部分地由一个或多个计算设备328和/或330执行。这种确定可以利用有限元分析,映射的热梯度等。
在步骤1006,方法1000可以包括将所确定的冷却梯度与一个或多个预定冷却梯度余量进行比较。在实施例中,可以基于过去的维修操作,计算机模拟建模,机器学习,全机队分析(例如,至少部分地由来自其它类似装备的信息创建)等来形成预定冷却梯度余量。
方法1000还可以包括步骤1008,当确定的冷却梯度与一个或多个预定冷却梯度余量不同时,产生警报(或动作)。这可以响应于所确定的对装备的潜在损坏来执行。在实施例中,警报可以是可由人工操作员检测到的警报。示例性警报方案包括可听的,可视的和可触知的警报通知。在另一个实施例中,警报可以由机器人组件检测到。例如,警报可以是给机器人组件的信息消息,以根据潜在的损坏而采取行动。作为示例,机器人组件的任务可以是对被确定为具有潜在损坏的区域进行重新检查。在又一实施例中,警报可以包括多个方面,例如,针对人工操作员的第一警报和针对机器人组件的第二警报。
然后,可以将所确定的冷却梯度与一个或多个预定冷却梯度余量(即,预期的冷却梯度)进行比较,一个或多个预定冷却梯度余量(即,预期的冷却梯度)可以被存储在例如数据湖中,例如下文更详细描述的数据湖。预定冷却梯度余量可以例如根据与直接装备的过去的维修事件有关的历史信息或全机队信息来确定,例如在机队中的其它装备中发现的已知的和/或可疑的缺陷。当确定一个或多个确定的冷却梯度偏离预定冷却梯度余量超过阈值(例如,预定百分比或绝对值)时,可以产生警报。警报可以指示通过意外的热梯度观察到的装备的意外状况。在热梯度分析期间遇到的意外状况可指示对装备706的损坏。警报可以向一个或多个人工操作员(即,远程或本地)发信号通知该问题,或者通知工作范围的将来方面,例如,使机器人组件300围绕确认、分析等警报状况而完成进一步的任务。
图21示出了从诸如前述环境捕获设备320的环境捕获设备的捕获图像(静止或移动的)中观察到的燃气涡轮发动机的燃烧器区段2100的孤立等角侧视图。燃烧器区段2100通常包括主体,在该主体中可以发生燃气涡轮发动机内的至少一个燃烧阶段。如图所示,燃烧器区段2100包括损坏区域2102,例如裂纹。为了便于观察,损坏区域2102沿燃烧器区段2100的表面放大地示出。应当理解,如图所示,损坏区域2102可能不可见地或不容易地可见地被检测到。例如,损坏区域2102可以包括应力点,在该应力点,累积应力已经削弱燃烧器区段2100的材料,已经形成一个或多个微观裂纹,等等,它们不容易通过无辅助的人工视觉检测来辨别。此外,虽然损坏区域2102被示为沿着燃烧器区段2100的单个离散区域,但是应当理解,损坏区域2102可以跨越在燃烧器区段2100的较大区段上间隔开的一个或多个区域。另外,损坏区域2102通常可以沿着形成燃烧器区段2100的内部的燃烧器的衬里定位。
如图21所示,来自环境捕获设备320的图像可以显示燃烧器区段2100的热梯度。热梯度可以在局部或聚集的基础上参考燃烧器区段2100的相对或绝对温度。作为非限制性示例,热梯度可以包括多条线2104,每条线指示温度。相同的线可以沿着燃烧器区段2100的表面延伸,其中温度处于特定的温度。例如,线2106可以指示第一温度,例如1200华氏度,而线2108可以指示第二温度,例如1300华氏度。沿着线2106和2108的位置分别对应于第一温度和第二温度。线2106和2108之间的位置处于第一温度和第二温度之间的温度。热分析的精度,即相邻线2104之间观察到的热差的程度,可以小至0.001°F,例如0.1°F。也就是说,相邻线2104可以以相对温度窄地间隔开。
燃烧器区段2100的损坏区域2102被描绘为由附加线2110和2112包围。举例来说,线2110可以指示第三温度,例如1100华氏度,并且线2112可以指示第四温度,例如1000华氏度。通过将线2104,或类似的热梯度分析(例如有限元分析,颜色梯度等)与燃烧器区段2100所期望的一个或多个预定冷却梯度余量进行比较,可以检测到损坏区域2102,因为损坏区域2102在其温度从与预期不同的高温(例如,操作温度)下降时可能影响燃烧器区段2100的冷却轮廓。在不希望受任何特定理论的束缚的情况下,据信损坏区域2102可作为局部温度波动而存在,例如沿装备或部件表面的局部冷点和/或局部热点。这种局部温度波动可能由材料厚度偏差引起,从而改变部件的冷却特征。或者,一个或多个裂纹或微裂纹可允许空气在损坏区域2102处更深地渗入装备或部件,从而允许该区域比装备或部件的其余部分更快地冷却。通过将观察到的热梯度与预期的热梯度(即,预定冷却梯度余量)进行比较,可以检测到这种损坏区域2102。如前所述,在某些实施例中,可通过强制冷却和/或自然冷却来进行冷却。在某些实施例中,冷却部件342可以执行强制冷却操作。在其它实施例中,机器人组件300还可包括构造成强制冷却装备或部件的附加冷却部件。
在对装备706进行检查之后或期间,机器人组件300可以与装备706交互,以便为装备706进行维修,例如为进一步的检查或修理作预备。这种预备的交互可以包括,例如,装备706的闩锁和门的打开,以减少冷却时间和/或提供对燃气涡轮发动机的内部部件的访问。在燃气涡轮发动机中,工作范围最初可以使机器人组件300的任务是打开闩锁,保持推力反向器门关闭,同时关闭风扇整流罩门。在实施例中,如果需要作为工作范围的一部分,机器人组件300可以分别支撑闩锁和门的打开和关闭。在门和闩锁打开的情况下,环境捕获设备320可以观察燃气涡轮发动机的一个或多个内部部件。观察可以包括检查一个或多个内部部件的当前状况,例如热检查,损坏检查,冷却行为等。
在某些情况下,机器人组件300可以在进行检查的同时在装备706上执行预备步骤。即,例如,环境捕获设备320可以检查装备706的一个部件,而机器人组件300的另一部分打开装备706的另一部件的闩锁和门。在其它情况下,预备步骤可以在执行检查的任何部分之前完成。
检查过程通常可以包括根据工作范围来检查装备706。例如,某些工作范围或工作范围的任务可能与装备706上的保护涂层的厚度有关。检查可以包括观察和测试沿着装备706的一个或多个区域处的当前涂层厚度。这可以通过非物理检查来执行,例如使用扫描仪,或者通过一个或多个物理检查来执行,例如使用推探针。在实施例中,检查的每个任务可以单独执行,例如串行执行。也就是说,例如,机器人组件300可以仅在完成第一(先前)检查任务时执行第二(后面的)检查任务。在其它实施例中,与检查过程相关联的任务中的至少两个任务可同时(例如并行)执行。这尤其适用于装备上的大量检查高度密集和/或时间密集的情况。
检查可导致描述装备706的被检查方面的检查信息,例如被测试的涂层厚度,表面损坏,温度梯度等。与维修操作相关联的检查信息可以被发送到一个或多个计算设备328和/或330。可以利用检查信息来将装备706的当前状况与装备706的最后已知状况和其它信息进行比较。在检查没有发现意外的检查信息的情况下,可以适于继续进行维修,例如执行任何必要的修理。在检查发现意外的检查信息的情况下,相应地更新初步(先前)工作范围可能更合适。工作范围的更新可以由一个或多个计算设备328和/或330,由人工操作员(例如由下文更详细描述的专家)或两者来执行。
在实施例中,当在检查操作之后确定的装备706的更新状况偏离在维修操作之前确定的装备706的原始状况超过预设阈值时,可以产生警报。图11示出了当更新状况偏离原始状况超过预设阈值时产生警报的方法1100的流程图。方法1100包括在执行与维修装备相关联的任务之前捕获和记录装备的原始状况的步骤1102。方法1100还包括在执行任务之后捕获和记录装备的更新状况的步骤1104。方法1100还包括步骤1106,将装备的更新状况与装备的原始状况进行比较。方法1100还包括在步骤1108,当更新状况偏离原始状况超过预设阈值时,产生警报。例如,燃气涡轮发动机可以包括铰接的门,该门在原始状况下,即在维修之前,由n个紧固件保持关闭。在维修之后,如果紧固件的数量不同于n,则更新状况已经偏离原始状况超过预设阈值。类似地,在实施例中,当检查信息超出可接受的状况时,可以产生警报。
可以进行装备706的检查,以便评估装备706的某些部件的状况是否在预定限制和范围内。例如,当涂层没有任何部分小于阈值厚度时,某些涂层可以通过检查。检查过程可以包括捕获与涂层厚度相关联的信息并评估涂层厚度是否小于阈值厚度的步骤。在厚度小于阈值厚度的情况下,可产生警报和/或可保存与厚度相关联的信息,例如上传到具有存储器设备(例如,数据湖)的节点。
如这里所使用的,术语“数据湖”可以指被构造为存储大量信息的任何一个或多个存储介质。在实施例中,由机器人组件300(或在装备706上操作的另一个组件)捕获的所有数据或基本上所有的数据被存储在数据湖上。检查和/或修理过程的可视图像和/或视频可以被保存在数据湖中以供将来分析和检查。检查的可视图像和/或视频可以进一步实时分析可能出现的损坏,缺陷和其它问题。任何检测到的损坏,缺陷或问题可以用元数据加标签或标记在数据湖中,以便于将来更容易的访问和分类。此外,由任何一个或多个测试,分析,模型等产生的任何数据或信息可以存储在数据湖上。
可以将检查和/或修理信息保存到数据湖中并用于预备将来的工作范围,工作范围内的任务,配套列表等。例如,第n次维修操作可以导致像记录的信息那样的维修信息,其可以被存储在一个或多个计算设备和/或数据湖上。所记录的信息可以涉及所捕获的任何检查数据,例如材料厚度,磨损等级,损坏等。记录的信息可以包括代表性数据,例如通过检查的一个或多个测量步骤确定的数据,例如来自环境捕获设备的可视数据,可听数据,包括在检查期间创建的音频记录等。类似地,第n+1次维修操作可以导致像记录的信息那样的维修信息,其也可以存储在一个或多个计算设备和/或数据湖上。来自第n+1次维修操作的信息可以与来自第n次维修操作的信息同步,以便提供装备的维修历史。维修历史可用于自主地通知装备706的将来工作范围的方面。例如,在检测到的磨损率反复超出预期范围的情况下,可以调节将来的工作范围以考虑更频繁的检查,更厚的修理涂层等。附加的维修操作,例如第n+2次,第n+3次等,维修操作可以导致进一步的维修信息,例如记录的信息,其也可以被存储在一个或多个计算设备和/或数据湖上,以进一步更新装备的维修历史,并进一步通知将来的工作范围的方面。在实施例中,保存的检查和/或修理信息可由一个或多个计算设备328和/或330用来训练处理元件自主地执行或升级检查和修理。也就是说,例如,如上所述,在检测到的磨损率重复地超出预期范围的情况下,一个或多个计算设备328和/或330可以自主地调节至少与正在操作的装备相关联的将来的工作范围,使得后续检查将磨损率显示为在预期范围内。
可以在捕获之后分析来自检查的信息。可以由人(远程和/或本地)和/或一个或多个机器处理器(例如,一个或多个计算设备328和/或330)来执行分析。在某些情况下,可以在仍然进行检查的同时进行分析。即,例如,可以分析已被检查的部件,同时仍在检查未被检查的部件或处于队列中以供检查。在某些实施例中,来自检查的捕获信息的至少一些分析可以在修理操作之前发生。以这种方式,可以在检查期间捕获信息之后的持续时间内延迟修理操作。在某些情况下,可能重要的是,在初始化修理之前,确保所有检查都是清洁的,即没有主要的标记状况等,以防止仅执行一些修理的可能性,从而发现修理中的进一步的步骤由于标记状况而不能完成。
根据实施例,为了降低可能引起后期工作范围增加的后期检测到的标记状况或其它问题的可能性(例如,检查开始在翼上进行,但由于遇到的问题而使维修后期变得增加),可以对检查进行排序,从而首先检查和/或分析具有最高估计或最可能引起工作范围升级的检查方面。例如,如果已知特定部件比其它部件更快速地失效,则可以在检查和/或分析与其它部件相关联的检查信息之前执行与该特定部件相关联的检查信息的检查和/或分析。以这种方式,可以首先检查和/或分析已知引起装备停机时间长的的可能性最高的问题。这可以降低在彻底检查和/或修理中投资大量时间的可能性,这些检查和/或修理由于稍后的决策而变得不太有价值,例如,从飞行器机翼(其中在翼上进行检查)移除燃气涡轮发动机,或者比预期更进一步地打开燃气涡轮发动机。在燃气涡轮发动机在检查期间可保持在翼上的情况下,检查信息的优先分析可减少维修时间,并提供最大时间以获得维修操作中所需的工具和部件。作为示例,在部件常规地在阈值预期范围之外的情况下,可以在检查过程中较早地执行对该部件的检查,例如在检查过程的初始任务之一期间。
在实施例中,例如,在初始检查发现意外问题之后,可以保证附加的检查。也就是说,虽然某些工作范围可以限定与附加的后续检查相关联的任务,但是在其它情况下,后续检查可能不是原始工作范围的一部分。在这些实例中,与后续检查相关联的指令可以在任务级或子任务级以一定程度的自主性来执行。例如,后续检查可以基于初始检查,并且根据在初始检查期间遇到的一个或多个问题而自主更新。以这种方式,作为附加工作范围生成的结果而发生的延迟可以被最小化,并且停机时间可以被缩短。然而,这种自主后续检查可能并不适用于所有情况。例如,可能存在需要人工接口来确定保证后续检查的维修的必要方面的维修操作。在这种情况下,远程操作员可能能够提供本地模拟环境来模拟维修或其一部分,而没有延迟。局部模拟环境可以例如通过一个或多个CAD程序生成,CAD程序可以在正常负载和操作状况下分析环境内的装备等。远程操作员可以使用CAD程序来有效地模拟环境以执行可能需要本地操作员执行的测试。远程操作员可能能够至少部分地基于模拟的机器智能观察或基于在环境和系统的模拟中测试的试错法的机器学习来生成新的基于自主任务的或基于子任务的工作范围。远程操作员还可以基于向操作员呈现模拟的边界错误情况来验证所生成的新的基于自主任务的或基于子任务的工作范围。如果需要,可以安排本地操作员,即位于环境中的一个或多个操作员,以帮助本地执行的操作。在某些情况下,本地和远程操作员可以协同工作以影响工作范围或与其相关联的一个或多个任务。
如前所述,检查信息可以存储在数据湖中。诸如标记的状况或部件的信息可以被转发到人工操作员,诸如该特定部件或发动机区段的一个或多个专家。图12示出了利用诸如远程专家的人工操作员来提供输入的方法1200。方法1200可以包括记录与第一位置的装备相关联的信息的步骤1202。方法1200还可以包括步骤1204,例如通过节点将记录的信息发送给操作员。响应于该信息,专家可以创建该信息的部署,并且如果需要的话改变工作范围。专家可以进一步请求附加的自主检查,通过控制机器(例如,现场机器)进行远程检查,或者在适当的情况下请求现场人工检查。在某些情况下,专家可以使用模型(例如计算机模拟)来分析所记录的信息。运行模型以分析记录的信息可以包括执行装备的部件的部件分析以确定数据,例如,指示部件的故障的可能性。一个示例性部件分析包括运行具有裂纹的涡轮叶片的部件分析,以确定裂纹是否将导致涡轮叶片失效以及在什么持续时间之后可能发生失效。
方法1200还可以包括接收操作员输入的步骤1206。方法1200还包括根据接收到的操作员的输入执行维修的步骤1208。在某些实施例中,可以在专家诊断与处理器生成的诊断不同或冲突的情况下调用第二意见。这可能允许重复审阅,其中来自初始审阅的结果不一致。
一个或多个人工操作员可以通过用户界面(未示出)访问存储在数据湖中的信息。在实施例中,一个或多个人工操作员可以包括具有燃气涡轮发动机的部件或子部件的高级知识的专家。专家可以访问存储在数据湖中的信息,以便检查装备的至少一部分,修改与装备相关联的工作范围,提供对继续工作范围的批准,对遇到的问题进行故障排除,修改装备的CAD描述等。在实施例中,可以标记要由专家审阅的信息以供他们注意。例如,在维修的一部分需要专家协助的情况下,存储在数据湖中的那部分信息可以被标记以供专家审阅。被标记的信息可以包括元数据等,其可以描述问题的关键程度,审阅所需的专业领域,审阅时间表,以及可以允许有针对性的专业审阅的其他相关信息。
在某些情况下,专家可以位于或靠近正在维修的装备所处的环境。在其它情况下,专家可以是远程的。例如,专家可以位于进行检查的世界上的不同国家或地区。以这种方式,当不存在本地现场操作员时,可以进行专家审阅。在实施例中,专家可以在维修停止时(例如,在通宵维修期间)审阅与被标记的问题相关联的信息。
在完成(或者在一些实施例中,在此期间)检查(以及任何必要的重新检查)时,维修操作可以包括根据工作范围(即,初步工作范围或者一个或多个更新的工作范围)来修理装备706。术语“修理”通常可指装备上的任何修理或维护活动,包括将材料添加到装备中,从装备中移除材料,或改变装备的全部或部分的材料特性的任何活动。在至少某些实施例中,术语“修理”,当其涉及装备的部件时,是指执行与部件的损坏部分的再生以及部件的损坏和未损坏部分的维护或保护有关的任务。修理可包括改变管,带,喷嘴,阀,叶片等,表面重修操作,涂覆操作,清洁操作,润滑操作,定时调节等。修理装备706的步骤可以至少部分地考虑由前述环境捕获设备320捕获的信息来执行。
参照图13,示出了根据本公开的示例性实施例的具有检查和修理工具1300的机器人臂304的远端314的特写透视图。图13所示的检查和修理工具1300可用于喷涂燃烧器部件,但也可用于例如喷涂转子叶片,定子轮叶,喷嘴(例如第一级涡轮喷嘴),罩等。检查和修理工具1300通常包括细长插入构件1302和附接到细长插入构件1302的器具主体1304。
对于所示的实施例,器具主体1304包括用于执行检查和修理操作的器具。具体地,对于所示的实施例,器具主体1304包括沿着纵向方向L延伸的基部1306和可以与环境捕获设备320相关联的视觉系统。更具体地,对于所示的实施例,视觉系统至少部分地定位在基部1306内或联接到基部1306。更具体地,仍对于所示的实施例,视觉系统包括多个相机1308,并且具体地包括第一相机1308A和第二相机1308B。第一相机1308A和第二相机1308B沿着基部1306的纵向方向L间隔开。
第一相机1308A可限定第一视场1310A,且第二相机1308B限定第二视场1310B。第一视场1310A与第二视场1310B重叠。更具体地,对于所示的实施例,第一视场1310A与第二视场1310B在离器具主体1304的基部1306大约12英寸内的位置1312处重叠,例如在离器具主体1304的基部1306大约8英寸内的位置处、例如在大约6英寸内的位置处、例如在大约3英寸内的位置处、例如大约1英寸内的位置处重叠。
以这种方式,视觉系统可以提供改进的反馈,用于在燃气涡轮发动机内部导航检查和修理工具1300以及对燃气涡轮发动机内部的检查。例如,当操作检查和修理工具1300时,重叠的视场1310A,1310B可以提供期望的深度感知。
此外,应当理解,在某些示例性实施例中,器具主体1304可以附加地或替代地包括用于确定器具主体1304和被检查的部件之间的距离的任何其它合适的装置。例如,器具主体1304可以包括一个或多个激光深度传感器,或其它合适的硬件(未示出)。
此外,应当理解,视觉系统的一个或多个相机1308可操作地联接到一个或多个计算设备328和/或330(参见图2),使得视觉系统可用于检查燃气涡轮发动机的内部(和外部)。例如,视觉系统可以被构造为将内部中的热障涂层、环境屏障涂层等的图像与指示热障涂层在内部中的位置的位置信息一起传递到一个或多个计算设备328和/或330。一个或多个计算设备328和/或330可以被构造成然后将图像与一个或多个基线图像进行比较,以确定是否存在对热障涂层,环境屏障涂层等的损坏。例如,热障涂层,环境屏障涂层等的样本图像可以包括被称为剥落的损坏部分,其中热障涂层,环境屏障涂层等已经磨损。一个或多个计算设备328和/或330可以接收该图像,将其与一个或多个基线图像进行比较,并且使用例如逐个像素分析,并且确定在热障涂层,环境屏障涂层等上需要修理的损坏。如下所述,由一个或多个计算设备328和/或330进行的分析可以确定损坏部分的程度(例如,深度,宽度,区域,形状等),以便于对这种损坏部分进行定制修理。
然而,应了解,在其它示例性实施例中,一个或多个计算设备328和/或330可利用任何其它合适的分析技术来确定是否存在对热障涂层,环境屏障涂层等的任何损坏,这种损坏的程度等。例如,在其它示例性实施例中,一个或多个计算设备328和/或330可以利用经过训练的机器学习工具来识别对热障涂层,环境屏障涂层等或发动机内部中的其它部件的损坏的存在和/或程度。
器具主体1304还可包括喷头1314。喷头1314可移动地联接到器具主体1304的基部1306,并且可在缩回位置和延伸位置之间移动。具体地说,对于所示的实施例,喷头1314围绕销钉连接1316可旋转地连接到基部1306。对于所示的实施例,喷头1314在缩回位置和延伸位置之间旋转至少约30度,例如至少约45度,例如至少约90度并且小于360度。值得注意的是,对于所示的实施例,喷头1314沿着参考箭头1318在平行于纵向方向L的平面内旋转。以这种方式,喷头1314在处于延伸位置时(例如,对于所示的实施例为大约90度)与纵向方向L限定第一角度,并且在处于缩回位置时与纵向方向L限定不同于第一角度的第二角度(例如,对于所示的实施例为大约0度)。
以这种方式,当喷头1314处于缩回位置时,器具主体1304限定较小的横截面轮廓,以便于将器具主体1304插入燃气涡轮发动机的内部(例如,通过进入端口)。随后,一旦器具主体1304在内部,喷头1314可以从缩回位置移动到延伸位置,以允许喷头1314的操作,如下文所述。喷头1314可以是弹簧加载的。
值得注意的是,对于所示的实施例,喷头1314通过沿细长插入构件1302的长度延伸的一个或多个流体通道1320流体连接到流体源。一个或多个流体通道1320可以是延伸穿过细长插入构件1302的单独的流体导管,或者可以在细长插入构件1302内一体地形成。一个或多个流体通道1320可以为喷头1314提供修理材料1322的流,以喷射在热障涂层的损坏部分上,从而修理热障涂层的损坏部分。修理材料1322可以是由粉末和载体形成的浆料,其可以形成用于热障涂层的贴片。例如,粉末可以是机器可固化的陶瓷粉末混合物,其被构造成粘结到热障涂层的损坏部分。
尽管在图13中示意性地示出了单个流体通道1320,但是在其它示例性实施例中,检查和修理工具1300可以包括多个通道。例如,检查和修理工具1300可以包括用于修理材料的通道1322,用于清洁和调节流体的通道,用于固化流体的通道等。这些通道中的每一个可以固定地或选择性地与喷头1314流体连通。
仍然参考图13,还可以理解,喷头1314可以限定出口1324,用于将修理材料1322喷射到热障涂层的损坏部分上。对于所示的实施例,出口1324位于视觉系统的视场1310内。更具体地,对于所示的实施例,出口1324位于视觉系统的第一相机1308A和第二相机1308B的第一视场1310A和/或第二视场1310B内。以这种方式,一个或多个计算设备328和/或330能够确认喷头1314的定位和喷射的修理材料1322(或其它材料/流体)的覆盖范围。
此外,还应当理解,示例性器具主体1304能够移动以辅助喷射操作。更具体地,对于所示的实施例,器具主体1304包括固定部分1326和旋转部分1328。旋转部分1328包括基部1306和喷头1314,并且可旋转地联接到固定部分1326,使得它可以围绕纵向方向L沿周向方向C旋转。固定部分1326包括定位在其中的一个或多个电动机,用于选择性地围绕周向方向C移动旋转部分1328。因此,应当理解,在某些示例性实施例中,在喷射操作期间,器具主体1304可以沿着周向方向C移动喷头1314,提供喷射的修理材料1322(或其它材料/流体)更均匀的覆盖范围。
应当理解,上述示例性检查和修理工具1300仅通过示例的方式提供。在其它示例性实施例中,检查和修理工具1300可以具有任何其它合适的结构。例如,在其他示例性实施例中,喷头1314可以以任何其他合适的方式(例如旋转和滑动等)可移动地联接到基部1306,喷头1314可以具有任何其他构造的出口(例如线性阵列或其他图案的出口),器具主体1304可以具有任何其他合适的视觉系统或检查系统,器具主体1304可以构造成以任何其它合适的方式旋转等。
图14示出了机器人臂304的远端314的特写示意图,该机器人臂304具有不同于关于图13所述的检查和修理工具1300的检查和修理工具1400。应当理解,对于所示的示例性实施例,由机器人系统300在装备706上执行的操作是物理操作(例如,物理地修改装备)。更具体地,对于所示的实施例,该操作是材料移除操作,并且更具体地,仍然是钻孔操作。值得注意的是,如这里所使用的,术语“钻孔操作”通常是指用于在装备或其部件中或穿过装备或其部件形成孔的任何操作,无论该孔的横截面是圆形的还是限定一些其它形状。然而,在其它实施例中,操作可以是任何其它合适的物理操作(例如材料改性操作,或材料添加操作(例如焊接操作)),或其它操作。例如,该操作可以附加地或替代地包括一个或多个切割操作,钎焊操作,涂覆或浆料修理操作等。具体地,例如,操作可以是涂层修理处理(例如热障涂层修理处理),由此第一机器人臂可操作为移除现有涂层的至少一部分,并且第二机器人臂可操作为施加新涂层。类似地,该操作可以是用于陶瓷基质复合材料(CMC)部件(例如CMC衬套,CMC罩等)的浆料修理操作。通过这种操作,第一机器人臂可操作为施加浆料,而第二机器人臂可操作为固化浆料。另外,第一机器人臂和第二机器人臂(或附加的机器人臂)中的一个或两个可以操作为对浆料进行轮廓化和/或调平。以这种方式,将会理解,如在此所使用的,术语“促进”可以指同时执行功能(例如,第一机器人臂和第二机器人臂同时一起工作以执行操作),或者可替代地可以指顺序地执行功能。通过另一示例性实施例,操作可以是清洁操作(例如喷砂,压力洗涤,蒸汽洗涤)等。
如图14所示,对于所示的示例性实施例,检查和修理工具1400包括具有钻头1402的机械钻。第一实用构件1404可构造成旋转该钻(和钻头1402)以在装备706中或穿过装备706钻出孔H,即,从装备706的第一侧1406朝向装备706的第二侧1408或到装备706的第二侧1408钻出孔H。孔H可以是例如冷却孔,或者可以设置用于任何其它目的。另外,可以理解,孔H可以是由第一实用构件1404的机械钻钻出的新孔,或者,可以是例如被堵塞,需要被加宽等的现有孔。
同样对于所示的实施例,第二实用构件1410包括容器或抽吸构件中的至少一个。更具体地,对于图14的实施例,第二实用构件1410包括容器1412,该容器1412用于定位在装备706的第二侧1408上的孔H上方,以捕获或以其它方式容纳由第一实用构件1404的机械钻在装备706中钻出孔H的操作所产生的碎屑和/或其它材料。更具体地,对于图14的实施例,容器1412定位成完全围绕在装备706的第二侧1408上的孔H/在孔H上,接触装备706的第二侧1408。然而,在其它实施例中,容器1412可替代地定位在别处以捕获来自钻孔操作的碎屑。例如,在其它实施例中,容器1412可以位于装备706的第一侧1406上的第一实用构件1404的机械钻下面,以捕获从机械钻掉的碎屑。类似地,容器1412可位于由机械钻钻出的孔H的装备706的第二侧1408上的开口下方,以在机械钻穿过装备706的第二侧1408时捕获碎屑,或以其它方式完成孔H的钻孔操作。
图15示出了机器人臂304通过环境1502的示例性路径1500,用于将机器人臂304的实用头部定位在期望的任务位置,并且提供了取向。机器人组件300可以以与上述示例性机器人组件300基本相同的方式构造,而且,环境1502可以以与上述一个或多个示例性燃气涡轮发动机环境基本相同的方式构造。
更具体地,应当理解,对于图15所示的示例性实施例,已知基部1504,机器人臂304的根端或两者相对于环境1502的位置(相对于环境1502的坐标系,对于所示的实施例,该坐标系是轴向方向A,径向方向R和周向方向C坐标系)。基部1504或根端的位置可以手动输入,或者可替代地,可以由一个或多个计算设备328和/或330使用例如机器人组件300的一个或多个传感器来确定。应当理解,除了基部1504或根端的位置之外,一个或多个计算设备328和/或330还可以知道基部1504或根端的取向。此外,基部1504和/或机器人臂304的根端可安装在允许修改基部1504和/或机器人臂304的根端的位置和/或取向的另一个机器人或关节上。利用这种构造,基部1504或根端的位置和/或取向可以被传递到一个或多个计算设备328和/或330。
另外,已知环境1502内的机器人臂304的实用构件的任务位置和取向1506。任务位置和取向1506可以被输入到一个或多个计算设备328和/或330中。例如,一个或多个计算设备328和/或330可以通过对环境1502的检查来注意缺陷,并且自动确定机器人组件300的实用头部1508的任务位置和取向。此外,环境1502的三维约束是已知的。环境1502的三维约束可以由一个或多个计算设备328和/或330确定。例如,一个或多个计算设备328和/或330可以使用计算机辅助设计(“CAD”)文件,和/或可以通过检查或扫描环境1502来确定三维约束。值得注意的是,对于所示的实施例,环境1502可以类似于例如上面参考图1描述的LP压缩机22。因此,环境1502的三维约束可以使用例如LP压缩机22(和涡轮风扇发动机10)的一个或多个CAD文件,LP压缩机22的三维映射或任何其它合适的手段来确定。当然,在其它示例性实施例中,环境1502可以是任何其它合适的环境,例如燃气涡轮发动机的任何其它合适的区段,或其它发动机或系统。
此外,机器人臂304的一组可操作性限制是已知的(基于对一个或多个计算设备328和/或330的输入,或者例如通过感测机器人臂304的可操作性)。
基于上述因素,机器人组件300,更具体地,机器人组件300的一个或多个计算设备328和/或330,被构造为确定机器人臂304通过环境1502的路径1500,用于将机器人臂304的实用器具1508定位在环境1502内的确定的任务位置和取向1506。例如,可以通过从已知的任务位置和取向1506开始,并且随后基于环境1502的三维约束,机器人臂304的一组可操作性限制,以及基部1504、根端312或两者相对于环境1502的位置来约束路径1500,从而确定路径1500。
为机器人臂304确定的路径1500可以包括机器人臂的多个顺序坐标(例如,X1,Y1,Z1;X2,Y2,Z2;X3,Y3,Z3;等,或者更确切地是A1,R1,C1;A2,R2,C2;A3,R3,C3;等),以在三维环境1502内跟随。另外,应当理解,路径1500还可以包括机器人臂304在三维环境1502内的这些位置处(和/或在这些位置之间)的取向信息。取向信息可以包括在相对于环境1502的坐标系的每个轴(例如,相对于轴向方向A,径向方向R和周向方向C)的每个坐标处的机器人臂304的连杆的角度信息,使得路径1500包括沿着路径1500的一些或全部的多达六度的移动的信息。例如,如果在机器人臂304的远端处的工具或实用构件1508在一个维度上具有比另一维度更大的范围(例如,比其宽度更高),则除了适当的位置之外,还需要确保机器人臂304以适当的取向移动通过三维环境1502。因此,应当理解,在本公开的至少某些示例性方面中,确定路径1500可以包括进一步考虑实用构件1508的某些尺寸和/或基部1504,根端312或两者的取向(除了其位置之外)来确定路径1500。
在某些维修操作中,可能希望标记索引位置,从该索引位置可以导出将来的测量。例如,在检查期间,可能希望通常或者在特定位置标记索引涡轮,例如初始涡轮,根据该位置可以进行与索引标记有关的相对位置测量或计数。这可以减少与例如不正确的转子叶片计数等相关联的误差,同时允许与参考点进行比较。
在维修操作期间,识别工作范围中的当前步骤或沿着当前正在执行维修的装备706的当前位置可能是进一步有用的。例如,当维修燃气涡轮发动机时,检查翼型件可能是合适的。由于燃气涡轮发动机典型地包括多个级,每个级具有多个翼型件,因此识别正在维修的翼型件的当前级,或者正在维修的确切翼型件,或者甚至沿着正在维修的翼型件的确切位置可能是有用的。以这种方式,可以更容易地识别与燃气涡轮发动机的各个部件相关联的问题。此外,能够识别当前操作位置可以使得能够中断维修操作,而不会有从维修操作中省略步骤的风险。也就是说,在跟踪当前步骤或部件的情况下,可以在一段时间(例如,一秒,一天,一个月等)内停止维修操作,并在稍后的时间恢复,而不丢失当前任务的跟踪,并且具有在中断时操作的最后一个部件的某些知识。因此,修理操作可以像它们已经不间断地发生一样来执行。
识别在工作范围中的当前步骤或维修的当前位置可以包括标记装备上的当前操作的位置。例如,标记正在检查的燃气涡轮发动机的当前翼型件。参照图16,维修装备的方法1600可以包括执行与装备的工作范围相关联的检查和修理中的至少一个的初始步骤1602,其中工作范围包括要执行的任务的队列。在某一点,方法1600可以包括在完成队列之前终止初始步骤1602的执行的步骤1604。即,例如,可以暂停维修操作。在这种情况下,方法1600可以包括步骤1606,标记停止点,该停止点识别相对于队列和/或装备706的终止位置。标记当前操作的位置可以包括,例如,应用耐热标记技术,其可以经受超过至少300°F,例如至少350°F,例如至少400°F,例如至少500°F,例如至少750°F,例如至少2000°F或更高的高温。标记技术还可以包括化学标记,非耐热物理标记等。在某些实施例中,标记技术可以被构造为在装备上留下永久标记。在其它实施例中,标记技术可以被构造为在装备上留下临时标记。例如,标记可随着时间或在用特定的标记移除材料洗涤或处理时褪色或以其它方式消失。可以使用与用于上述索引位置的标记相比类似、相同或不同的标记技术、类型或其他识别因素来标记沿着装备706的当前步骤或位置的步骤1606。
在实施例中,可以针对装备706的微特征进行标记。例如,燃气涡轮发动机通常包括由于制造,使用,维修或其它情况而形成的微观表面纹理或缺陷。这种微观表面纹理或缺陷的存在可以允许标记与其相关的当前维修位置。例如,在一个实施例中,标记当前操作位置可以包括识别燃气涡轮发动机在当前位置处或其附近的一个或多个微特征的步骤,以及将当前操作位置与一个或多个微特征相关联的步骤。举例来说,微特征可对应于表面纹理,表面标志,表面缺陷(例如,刻痕,刮痕等),表面特征,表面颜色,表面温度等,或其任何组合。为了记录当前操作位置,可以相对于当前位置来识别(例如,映射)这些微特征。
在用非物理标记(例如装备706的微特征的识别和映射)执行标记的实施例中,可以适当地将标记的位置(即标记的位置相对于微特征的映射位置)存储在与一个或多个计算设备328和/或330,数据湖或另一计算设备相关联的存储器设备中。所映射的位置可以包括例如相对于微特征的坐标系。在组合使用多个微特征的情况下,坐标系可以根据与微特征相关联的信息对映射的位置进行三角测量。访问所存储的与所标记的位置相关联的数据可以允许机器人组件300(或另一部件,组件200,或人)容易地定向到当前位置,例如,与当前位置相对应的在工作范围内的精确三维坐标,并快速恢复维修操作。
方法1600还可以包括步骤1608,其包括在一段时间之后,通过识别在步骤1606执行的标记的停止点来定位终止位置。响应于在步骤1608定位终止位置,方法1600可以进一步包括步骤1610,在相对于队列或装备的终止位置处开始恢复检查和修理中的至少一个。例如,在先前执行与翼型件的表面的检查有关的操作的情况下,在一段时间之后在步骤1610处重新开始检查可以包括绕过已经检查的翼型件的区域,并且在先前的检查过程的终止位置处立即重新开始检查。以这种方式,无需重复的,耗时的操作就可以更快地进行检查。
在某些情况下,可在本地人工操作员的帮助下执行一个或多个修理操作。在实施例中,当执行修理操作时,至少一个本地人工操作员可以佩戴类似于图17所示的增强现实设备1700。作为示例,增强现实设备1700可以包括一对增强现实眼镜1702,其包括相机1704和一个或多个显示器1706,显示器1706被构造为生成当前视场显示。举例来说,相机1704可包括能够捕获三维图像的3D相机,标准二维相机,视频相机,红外成像器等。相机1704还可以包括其它类型的传感器,例如惯性导航系统(INS),以向一个或多个计算设备328和/或330提供精确的位置反馈。与视觉检测和处理协议相比,INS尤其可以是较不密集的使用资源。增强现实设备1700还可以包括其它类型的增强现实设备,例如个人计算设备,包括智能电话,膝上型计算机和平板电脑。增强现实设备1700可以用于从相机1704获得如本地人工操作员所看到的实时图像,并且使用显示器1706向操作员显示增强图像。
增强现实设备1700可以包括计算设备,该计算设备包括例如处理器和被构造为存储可由处理器执行的软件的存储器。计算设备可以被构造为存储、访问指令图像以及在显示器1706上向操作员显示指令图像。
在修理操作期间,可以利用增强现实设备1700上的当前视场显示1706来显示部件的渲染,关于要执行的操作的指令,与部件或装备相关联的方向箭头或情境信息等。增强现实设备1700还可以被构造为生成可听指令。在某些情况下,增强现实设备1700可以与机器人组件300通信。在其它情况下,增强现实设备1700可以与一个或多个计算设备328和/或330通信。在又一其它情况下,增强现实设备1700可以与数据湖通信。在进一步的情况下,增强现实设备1700可以与机器人组件300,一个或多个计算设备328和/或330以及数据湖的任何组合进行通信。使用增强现实设备1700,本地人工操作员可以启动装备上的维修操作。此外,在某些实施例中,增强现实设备1700可以例如通过向操作员显示与危险环境(例如,热表面,热流体,光滑地板,存在的电荷等)相关联的某些警告来促进现场安全。这些警告可以例如由一个或多个计算设备328和/或330根据环境状况,预定危险状况或其组合的变化而产生。增强现实设备1700还可以通过为人工操作员的眼睛提供物理保护来提供常规的安全功能或与安全功能组合。
图18是使用增强现实设备来维修诸如发动机的装备的方法1800的流程图。方法1800包括接收对应于发动机的一个或多个部件的信息的步骤1802。该信息可以由一个或多个计算设备328和/或330接收。方法1800还可以包括步骤1804,由一个或多个计算设备确定装备的一个或多个部件相对于增强现实设备的位置的位置。方法1800还可以包括步骤1806,在增强现实设备的当前视场显示中呈现对应于装备的一个或多个部件的信息的至少一部分。信息的一部分可以包括以下中的至少一个:一个或多个部件的渲染,关于将在一个或多个部件上执行的操作的指令,与一个或多个部件相关联的方向箭头或情境信息,或其任何组合。操作员可以利用在当前视场中呈现的信息的一部分作为维修操作的一部分。例如,在对装备的特定部件的检查需要人工交互的情况下,增强现实设备可以被构造成将操作员引导到该位置和/或呈现任何相关或必要的信息,例如装备或部件的局部温度,检查所需的工具,到部件的访问路径等。在某些情况下,增强现实设备可以被构造成自动地检测操作员所采取的动作。在其它情况下,操作员可以手动地将所采取的一个或多个动作的完成或发生通知增强现实设备。例如,操作员可以听得见地描述正在完成的操作,或者可触知地输入与该操作相关联的信息。
在实施例中,机器人组件300可以被构造为通过一个或多个用户界面向人工操作员提供信息。在实施例中,用户界面可以包括屏幕。在另一个实施例中,用户界面可以包括投影图像。在某些情况下,可以将投影图像投影到修理位置的表面上,例如,装备附近的地板上。在其它情况下,可以将投影图像投影到装备上。投影图像可以被投影到例如装备的平坦表面上,装备的光滑表面上,或者在沿着将要执行人工维修操作的装备的位置处。投影图像可以包括指令、标志或其它信息,其可以帮助人工操作员执行维修操作。投影图像可以是静态的,动态的,或两者兼有。投影图像可以相对于装备移动,以便指出下一个任务或与其相关联的部件。在实施例中,可以在没有上述增强现实设备1700的帮助下看到投影图像。在另一个实施例中,投影图像可能需要使用装备,例如增强现实设备1700,眼镜等。在某些情况下,人工操作员可以利用增强现实设备1700和投影图像来完成人工维修操作。在其它情况下,人工操作员可以单独使用增强现实设备1700或者单独依靠投影图像。
在完成修理操作时,装备706可以由机器人组件300重新检查。在实施例中,重新检查过程可以类似于前述初始和/或附加检查过程。例如,可以使用自主机器人组件300来执行重新检查过程,以验证成功和完成的维修过程执行。重新检查可以验证装备706的状况,零件和/或工具404被适当地使用和/或返回到机器人组件300,满足维修目标等。
在重新检查中收集的数据可以上传到上述数据湖中进行分析。分析结果可用于基于维修后装备的当前状况来预测部件寿命,并重新锚定发动机特定的状况数据,以预测将来的发动机寿命以及检查和维护要求。
例如,可以在初始维修操作期间用于制定初步工作范围的发动机的维修前(初始)状况概况CP1可以被更新或补充更新的状况概况CP2,该更新的状况概况CP2具有作为初始维修的结果而确定的重新锚定的状况和对发动机的分析。连续的维修操作可以至少部分地基于CP2,并且进一步可选地基于CP1。还可以类似地执行进一步的维修操作,包括利用发动机的先前状况概况以及根据在那时执行的维修来更新或补充状况概况的步骤。例如,可以响应于进一步的维修操作来形成进一步更新的状况概况CP3,等等。状况概况,例如CP1,CP2,CP3,CP4等,可以由一个或多个计算设备328和/或330本地保存,例如保存在机器人组件300处,保存在数据湖中等。在这点上,来自重新检查的数据可以重新锚定发动机状况,以便通知与装备相关联的将来的工作范围。此外,在实施例中,数据可以用于设置时间间隔,直到在维修操作期间执行的特定任务需要将来的动作。例如,当维修操作揭示装备上的裂纹表面时,与裂纹相关联的数据可用于预测装备的裂纹部分的预期剩余工作寿命周期,并例如根据预期剩余工作寿命周期来通知将来的工作范围的日期以修理或更换裂纹部分。尽管某些裂纹可以预测为在25个附加的操作周期之后需要更换,但是具有不同特征和严重性程度的其它裂纹可能不需要更换,直到另外100个附加的操作周期。因此,与裂纹相关联的分析不仅可以用于确定要执行的工作的范围,而且可以用于确定该工作的时机。如前所述,还可以确定与修理裂纹的配套操作相关联的物流,使得与裂纹修理工作范围相关联的零件和工具在正确的时间到达维修位置。
数据也可以被结合到整个机队模型中,从而允许调节全机队工作范围协议。例如,如果多台发动机随着时间的推移显示出比预期的磨损更多的磨损,则可以例如通过添加附加的检查步骤来更新全机队工作范围协议,以调节维修操作来解决加速磨损率。
图19示出了使用根据先前的维修操作而重新锚定的状况概况来维修发动机的示例性方法1900的流程图。方法1900可以包括接收包括发动机的初始状况概况CP1的信息的步骤1902。在某些情况下,信息可由一个或多个计算设备(例如,先前描述的一个或多个计算设备328和/或330)接收。方法1900还包括使用初始状况概况CP1来维修发动机的步骤1904。也就是说,例如,来自CP1的信息可以用于确定装备的工作范围,设置用于检查的阈值等。在完成维修之后,方法1900可以包括确定发动机的更新的状况概况CP2的步骤1906。可以根据在步骤1904使用CP1执行的维修来进行确定CP2的步骤1906。例如,如果根据CP1的维修导致热涂层厚度的变化,则更新的厚度可以存储在更新的状况概况CP2中。同样,发动机的性能,状况等可以在更新状况概况时被考虑。方法1900可以进一步包括步骤1908,存储更新的状况概况CP2,用于后续维修操作,例如基于CP2(以及可选地CP1)的第二维修,基于(根据CP2的维修的结果所确定的)CP3的第三维修等等。
图23示出了描绘与某一发动机参数的预测相关联的初始状况概况CP1的曲线图。初始状况概况CP1参数可以是例如在时间或周期中测量的最大使用寿命,直到涂层被预测达到失效。在初始检查IN1揭示涂层在与IN1相关联的时间或周期优于由初始状况概况CP1提供的预测值之后,可以产生新的更新的状况概况CP2,其有效地更新如在时间或周期中测量的预期的最大使用寿命,直到涂层被预测达到失效。在附加的检查IN2再次揭示了涂层在与IN2相关联的时间或周期优于由更新的状况概况CP2提供的预测值之后,可以产生进一步更新的状况概况CP3,其有效地更新如在时间或周期中测量的预期的最大使用寿命,直到涂层被预测达到失效。可以重复该过程(例如,IN3,CP4等),直到预期的失效日期被确定为在可接受的安全范围或其它可确定的范围之外,这时可以进行修理或安排在将来的日期进行修理。
在实施例中,重新检查过程可以寻找留在发动机中的异物碎片(FOD)。FOD可以包括,例如,并非源自发动机的材料。在另一个实施例中,重新检查过程可以寻找留在发动机中的本地物体碎片(DOD),DOD可以包括例如来自发动机的材料,这些材料已经移动并且在它们不应该被发现的位置中被发现。示例包括松散的紧固件,诸如涂层的碎片材料等。
重新检查过程可以包括通过机器人组件300检查留在装备附近,之上或之中的修理装备。该修理装备可以包括,例如,工具,未使用的零件,包装物和容器(例如,与修理中使用的一个或多个零件相关),修理附件等。在某些情况下,重新检查可以检查修理装备的块,例如可能在装备内的修理装备的断开零件。检查留在发动机中的修理装备可以包括例如在修理之前捕获修理装备的初始视图的初始步骤,以及例如在修理之后捕获修理装备的后视图并将初始视图与后视图进行比较的第二步骤。该比较可以由一个或多个计算设备328和/或330执行。在检测到意外事件时,例如,初始视图和后视图不同,可以产生警报来检查装备以查找修理装备。检查装备可以包括扫描或查看在一个或多个位置处的装备以搜索修理装备的丢失部分。
如前所述,在某些情况下,可以自主地执行维修操作。用于自主维修操作的示例性过程包括执行初始维修操作的步骤,该初始维修操作由一个或多个计算设备通过例如环境捕获设备320监视,并且确定连续操作是否与初始维修操作相关。例如,执行初始维修操作可以包括在所提供的工作范围内对装备进行维修,监视维修操作,记录维修操作,以及响应于所监视的维修操作而创建自主维修协议。当确定连续的维修操作与初始维修操作的工作范围相关时,即,如果连续的维修操作与初始维修操作相似或相同,则可以根据自主维修协议自主地执行连续的维修操作。如果所确定的连续维修操作与初始操作的工作范围无关,则该方法可以进一步包括接收更新的工作范围,在所提供的更新的工作范围内维修装备,监视更新的维修操作,记录更新的维修操作,以及创建与更新的工作范围相关联的更新的自主维修协议。在这点上,将来的维修操作然后可以查看它们是否与初始维修操作或更新的维修操作相关,并相应地选择自主维修协议或制定进一步更新的自主维修协议。
图20描绘了根据本公开的示例性实施例的机器学习模型的示例实施方式2000。机器学习模型可以利用机器学习算法。如图所示,一个或多个计算设备可以向模型2004提供输入数据2002。输入数据2002可以包括与维修操作相关联的一个或多个输入。在一些实施方式中,输入数据2002可以包括来自检查操作的检查结果。在其它实施方式中,输入数据2002可以包括来自修理操作的修理结果。在进一步的实施方式中,输入数据2002可以包括与检查操作和修理操作相关联的信息。模型2004可以对各种输入2002进行加权,以确定被维修的装备的一个或多个特征,维修操作本身,工作范围(过去,现在或将来),全机队数据等。一个或多个计算设备可以接收作为模型2004的输出的数据2006,数据2006指示被维修的装备的一个或多个特征,维修操作本身,工作范围(过去,现在或将来),全机队数据等。
在一些实施方式中,给定对象(例如,在第一时间步长)的模型2004的输出(和/或相关联的特性)可以提供作为另一对象(例如,在后续时间步长)的模型2004的输入。以这种方式,可以处理并利用全机队数据来创建全机队标准。换句话说,在一些实施方式中,该过程可以是迭代的,使得随着时间的推移,可以重新计算全机队数据,因为它变得更加清楚,机队需要哪些维修操作。例如,模型2004可以包括一个或多个自回归模型。在一些实施方式中,模型2004可以包括一个或多个机器学习的递归神经网络。例如,递归神经网络可以包括长期短期记忆递归神经网络,门控递归单元网络或其它形式的递归神经网络。
在一些实施方式中,机器学习计算系统可以通过使用模型训练器来训练机器学习的模型。模型训练器可以用控制一个或多个处理器的硬件,固件和/或软件来实现。模型训练器可以使用一个或多个训练或学习算法来训练机器学习的模型。一种示例训练技术是误差的反向传播。在一些实施方式中,模型训练器可以使用一组标记的训练数据来执行监督训练技术。在其它实施方式中,模型训练器可以使用一组未标记的训练数据来执行无监督训练技术。模型训练器可以执行多种普遍化技术,以提高正被训练的模型的普遍化能力。普遍化技术包括权重衰减,下降或其它技术。
特别地,模型训练器可以基于一组训练数据来训练机器学习的模型。训练数据可以包括例如从先前观察到的维修操作获得的多组参考数据。在一些实施方式中,用于创建训练数据的参考数据可以取自相同的装备或相同类型的装备。以这种方式,能够以为该装备定制的方式来训练该模型,以确定装备信息(例如,工作范围)。
在一些实施方式中,为了训练模型,训练计算系统可以将一组参考数据的第一部分输入到要训练的模型中。响应于接收到这样的第一部分,模型输出预测一组参考数据的剩余部分(例如,数据的第二部分)的一个或多个输出变量。在这种预测之后,训练计算系统可以应用或以其他方式确定损失函数,该损失函数将由模型生成的数据的一个或多个第二部分与模型试图预测的参考数据的剩余部分(例如,数据的第二部分)进行比较。训练计算系统然后可以通过模型反向传播损失函数以训练模型(例如,通过修改与模型相关联的一个或多个权重)。
这里讨论的技术涉及计算设备,数据库,软件应用和其它基于计算机的系统,以及采取的动作和发送到这样的系统和来自这样的系统的信息。本领域的普通技术人员将认识到,基于计算机的系统的固有灵活性允许在部件之间和在部件之中的任务和功能的各种可能的构造,组合和划分。例如,这里讨论的计算机实现的过程可以使用单个计算设备或组合工作的多个计算设备来实现。数据库和应用可以在单个系统上实现或分布在多个系统上。分布式部件可以顺序地或并行地操作。此外,在此讨论的在远离装备和/或机器人组件的计算设备处执行的计算任务可以代替地在装备和/或机器人组件处执行,反之亦然。这样的构造可以在不脱离本公开的范围的情况下实现。
本文描述的系统和方法对于其中初步工作范围通知自主维修操作的维修装备特别有利,自主维修操作可以响应于自主观察到的信息和数据以及在维修操作期间遇到的问题而被自主地,或半自主地,修改或以其他方式调节。本文所述的实施例可有助于更快速的维修操作。此外,由于在由一个或多个计算设备和/或人工操作员分析的多个连续维修操作的过程中形成的更新的总体机队模型,在此描述的实施例可以允许随着时间的推移而改进维修操作。
在某些情况下,使用诸如本文所述的系统和方法可减少装备的零件和部件(诸如燃气涡轮发动机)的浪费寿命。例如,由于与零件失效相关联的较高的安全因素,手工检查可能导致过早的修理操作。也就是说,在不使用机器人组件和/或诸如这里描述的用于维修操作和通知将来的维修操作的自主过程的情况下,装备的某些方面可以在需要这样的操作之前被替换,修理或以其它方式操作。作为非限制性实例,当通过本文所述的机器人组件检查但不能通过人手检查时,某些涂层在功能上可以是令人满意的。因此,对涂层的替换或修理的频率在手工维修时可能更高,这导致更长的发动机停机时间,增加的成本和降低的效率。
应当理解,尽管对于这里描述的示例性实施例和方面,示例性机器人臂延伸通过的“环境”被描述为燃气涡轮发动机,例如燃气涡轮发动机的涡轮机,但是在其它示例性实施例和方面,这里描述的示例性机器人臂可以延伸通过其它合适的环境。例如,利用本文所述的系统和方法,机器人臂可以延伸穿过危险环境,例如可以在核工业,石油钻探工业等中找到。也可以考虑其它环境。
本书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,也使本领域的任何技术人员能够实施本发明,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何纳入的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定,并可包括本领域技术人员所想到的其他示例。这样的其他示例如果包括与权利要求书的字面语言没有差别的结构元件,或者如果包括与权利要求书的字面语言没有实质性差别的等效结构元件,则旨在属于权利要求书的范围内。
本发明的其它方面由以下条款的主题提供:
一种对用于维修装备的机器人组件进行配套的方法,所述方法包括:确定与所述装备相关联的当前工作范围;确定与当前工作范围相关联的一个或多个零件和工具;为所述机器人组件配备所确定的零件和工具中的至少一些;所述机器人组件在与所述装备对应的位置内自主导航;以及所述机器人组件使用所配备的零件和工具自主地进行所述装备的检查和修理中的至少一个。
一种用于预备用于维修装备的机器人组件的计算机实现的方法,所述方法包括:由一个或多个计算设备确定与所述装备相关联的当前工作范围;由所述一个或多个计算设备确定与当前工作范围相关联的零件和工具;由所述一个或多个计算设备使所述零件和工具中的至少一些配备在所述机器人组件上;由所述一个或多个计算设备确定用于在与所述装备对应的位置内导航所述机器人组件的路径;以及由所述一个或多个计算设备使所述机器人组件使用所配备的零件和工具自主地进行所述装备的检查和修理中的至少一个。
一种维修装备的方法,所述方法包括:确定与所述装备相关联的工作范围,所述工作范围包括与所述装备的检查和修理中的至少一个相关联的多个任务;为所述工作范围的至少两个任务确定风险因素;以及根据所确定的风险因素来创建任务的队列,其中在队列中对具有较高风险因素的任务进行优先化。
一种维修装备的方法,所述方法包括:进行与所述装备的工作范围相关联的检查和修理中的至少一个,其中检查和修理中的至少一个包括要进行的任务的队列;在完成队列之前终止检查和修理中的至少一个;对识别相对于队列和装备的终止位置的停止点进行标记;以及在相对于队列和装备的终止位置处开始恢复检查和修理中的至少一个。
一种用于维修装备的计算机实现的方法,所述方法包括:由一个或多个计算设备接收包括所述装备的初始状况概况CP1的信息;使用与CP1相关联的信息对装备进行维修;在维修完成后,确定装备的更新状况概况CP2;以及由一个或多个计算设备存储与CP2相关联的信息以供在后续维修操作中使用。
一种对装备进行维修的方法,所述方法包括:在进行与对所述装备进行维修相关联的任务之前,捕获并记录所述装备的原始状况;在进行所述任务后,捕获并记录所述装备的更新状况;使用一个或多个计算设备将所述装备的更新状况与所述装备的原始状况进行比较;以及当所述更新状况偏离所述原始状况超过预设阈值时,产生警报。
一种预备维修装备的方法,所述方法包括:检查所述装备的一个或多个部件;以及将所述装备的被检查部件与参考数据进行比较,参考数据与所述被检查部件相关联,其中将所述被检查部件与参考数据进行比较被用于:确定在维修所述装备时使用的工具或零件是否被适当地确定尺寸和形状,以在维修期间相对于所述装备进行配合,并且检查对被检查部件的损坏。
一种用于维修装备的计算机实现的方法,所述方法包括:记录在第n次维修期间所述装备的方面;在一个或多个计算设备上存储在第n次维修期间所述装备的记录的方面;记录在与第n次维修不同的时间进行的第n+1次维修期间相同装备的方面;在所述一个或多个计算设备上存储在第n+1次维修期间所述装备的记录的方面;将来自第n次维修的记录的方面与来自第n+1次维修的记录的方面进行同步,其中同步的方面提供装备的维修历史;以及由所述一个或多个计算设备使用所述装备的维修历史,以自主地通知所述装备的将来的工作范围的方面。
一种维修装备的方法,所述方法包括:自主地检查所述装备的部件的剩余寿命;以及修理装备的一个或多个部件,或者生成新的工作范围,或者标记将来的修理,所述装备的一个或多个部件被确定为具有小于直到下一次安排维修的持续时间的剩余寿命。
一种维修装备的方法,所述方法包括:记录与在第一位置处的所述装备相关联的信息;将记录的信息发送给节点;接收来自位于不同于所述第一位置的第二位置处的操作员的维修输入,所述操作员已经响应于所述节点上的记录的信息而预备好所述维修输入;以及根据操作员的输入来进行维修。
一种用于维修装备的计算机实现的方法,所述方法包括:记录与在第一位置的航空装备相关联的信息;向一个或多个节点发送记录的信息;在不同于所述第一位置的第二位置处,评估来自所述一个或多个虚拟节点的记录的信息;响应于记录的信息而预备维修输入;以及由所述一个或多个计算设备将预备的维修输入共享到所述第一位置。
一种用于维修装备的机器人组件,所述机器人组件包括:配套区域,其被构造成接收与所述装备的工作范围相关联的配套部件;环境捕获设备,被构造为捕获维修装备所处的环境的一个或多个图像;以及一个或多个计算设备,被构造为:在所述环境中定位所述装备,自主地导航所述机器人组件通过所述环境到达所述装备,以及响应于所述工作范围自主地调节所述机器人组件的位置。
一种维修装备的方法,所述方法包括:接收与所述装备相关联的工作范围;选择与所述工作范围相关联的一个或多个配套部件,所述一个或多个配套部件设置在一个或多个存储区域中;将所述配套部件装载到机器人组件上;将具有所述配套部件的维修装备导航至所述装备;以及利用所述机器人组件使用所述配套部件自主地进行所述维修操作。
一种在高温下维修装备的方法,所述方法包括:将自主机器人组件导航到与所述装备相关联的位置;从机器人组件向装备的一个或多个可调节部件施加润滑;等待一段时间;以及利用所述机器人组件,在所述一个或多个可调节部件上进行操作。
一种用于在高温下维修装备的机器人组件,所述机器人组件包括:机器人臂;润滑剂分配器,其设置在所述机器人臂上并构造成将润滑剂分配到所述装备的一个或多个紧固件;以及被构造成在所述一个或多个紧固件上操作的扳动设备,其中,所述机器人组件被构造成在所述装备冷却到能够进行人工交互的阈值温度之前,在所述一个或多个紧固件上自主地操作。
一种机器人组件,包括润滑剂分配器和被构造成在高温下在装备的一个或多个紧固件上自主操作的扳动设备,其中,所述机器人组件被构造成利用所述一个或多个紧固件与所述发动机的其余部分之间的温度梯度,以便减小松开所述一个或多个紧固件的扭矩要求。
一种检测装备中的损坏的方法,所述方法包括:观察在高温和较低温度之间转变期间所述装备的热响应;确定装备在转变期间的一个或多个热梯度;将所述一个或多个热梯度与一个或多个预定热梯度余量进行比较;确定所述一个或多个热梯度何时超过所述一个或多个预定热梯度余量;以及当所述一个或多个热梯度超过所述一个或多个预定热梯度余量时产生警报。
一种用于检测对装备的损坏的机器人组件,所述机器人组件包括:自主平台,其被构造为移动通过包含所述装备的环境;环境捕获设备,其联接到所述自主平台并且被构造为在从高温到较低温度发生的冷却持续时间期间观察所述装备的热响应;以及一个或多个计算设备,被构造为:根据所述环境捕获设备的信息,确定在所述冷却持续时间期间所述装备中的冷却梯度,将所述冷却梯度与预定冷却梯度余量进行比较,确定所述冷却梯度何时超过所述预定冷却梯度余量;以及当冷却梯度超过预定冷却梯度余量时产生警报。
一种用于检测对装备的损坏的计算机实现的方法,所述方法包括:由一个或多个计算设备从环境捕获设备接收信息,所述信息捕获在从高温到较低温度发生的冷却持续时间期间所述设备的热状况;由所述一个或多个计算设备确定在所述冷却持续时间期间所述装备中的冷却梯度;由所述一个或多个计算设备将冷却梯度与预定冷却梯度余量进行比较;由所述一个或多个计算设备确定所述冷却梯度何时超过所述预定冷却梯度余量;以及当所述冷却梯度超过所述预定冷却梯度余量时,由所述一个或多个计算设备产生警报。
一种维修装备的方法,所述方法包括:由一个或多个计算设备接收对应于所述装备的一个或多个部件的信息;由所述一个或多个计算设备确定所述装备的所述一个或多个部件相对于增强现实设备的位置的位置;以及在增强现实设备的当前视场显示中呈现与装备的一个或多个部件相对应的信息的至少一部分。
一种用于维修装备的系统,所述系统包括存储处理器可执行指令的存储器和处理器,所述处理器执行所述处理器可执行指令,使所述系统:接收对应于所述发动机的一个或多个部件的信息;确定所述装备的所述一个或多个部件相对于增强现实设备的位置的位置;以及在增强现实设备的当前视场显示中呈现与发动机的一个或多个部件相对应的信息的至少一部分。
一种自主机器人组件,其被构造为相对于装备进行导航并维修装备,所述自主机器人组件包括环境捕获设备,存储处理器可执行指令的存储器,以及处理器,所述处理器执行所述处理器可执行指令,以通过以下操作使所述自主机器人组件维修所述设备:确定已完成的维修任务和尚待完成的维修任务;维护代表维修所述装备中的当前步骤的活动日志;在维修期间相对于装备进行移动;在维修后对装备进行检查。
一种检查和修理装备的方法,所述方法包括:使用机器人组件的环境捕获设备自主地将机器人组件导航到所述装备;使用所述环境捕获设备捕获所述装备的供给;将对所述装备进行的当前维修任务与和所述装备的维修相关联的任务的队列进行比较;确定已完成的维修任务和尚待完成的维修任务;以及标记装备的当前维修位置。
一种被构造成维修装备的自主机器人组件,其中所述自主机器人组件包括被构造成向一个或多个计算设备提供信息的环境捕获设备,其中所述一个或多个计算设备被构造成使用所述信息来(i)在包含所述装备的环境内自主地导航所述机器人组件,以及(ii)维修装备。
一种维修装备的方法,所述方法包括:关于所述装备的初始操作:在所提供的工作范围内维修所述装备;由一个或多个计算设备监视所述维修操作;由所述一个或多个计算设备记录所述维修操作;以及由所述一个或多个计算设备创建与所述工作范围相关联的自主维修协议;以及关于所述装备的连续操作:由所述一个或多个计算设备确定所述连续操作是否涉及所述初始操作的工作范围;以及如果确定所述连续操作与所述初始操作的工作范围相关,则自主地进行所述维修协议。
根据这些条款中的任一项或多项所述的方法或组件,其中所述装备包括航空装备。
根据这些条款中的任一项或多项所述的方法或组件,其中所述装备包括燃气涡轮发动机。
一种维修发动机的方法,所述方法包括:将机器人组件的至少一部分导航到与所述发动机相关联的位置;当所述发动机处于高温时,从所述机器人组件向所述发动机的一个或多个可调节部件施加介质;等待一段时间;和利用所述机器人组件,在所述一个或多个可调节部件上操作。
根据任何在前条款所述的方法,其中所述介质包括润滑剂、冷却剂或两者。
根据任何在前条款所述的方法,其中施加所述介质被进行,使得所述介质仅接触所述一个或多个可调节部件和/或直接围绕所述一个或多个可调节部件的区域。
根据任何在前条款所述的方法,进一步包括在施加所述介质之前,确定所述发动机何时达到施加所述介质的适当温度。
根据任何在前条款所述的方法,其中在所述一个或多个可调节部件上操作是利用联接到所述机器人组件的扳动设备来进行的。
根据任何在前条款所述的方法,其中,所述机器人组件包括视觉捕获设备,并且其中,通过分析来自所述视觉捕获设备的供给、并使用所分析的供给相对于所述一个或多个可调节部件重新定位所述机器人组件的一个或多个机器人臂,来进行所述介质的施加。
根据任何在前条款所述的方法,其中所述一段时间对应于所述介质的激活时间。
根据任何在前条款所述的方法,其中所述方法进一步包括使用所述机器人组件的温度控制部件,沿所述一个或多个可调节部件或在所述一个或多个可调节部件附近创建一个或多个热梯度。
一种用于维修发动机的机器人组件,所述机器人组件包括:机器人臂;介质分配器,所述介质分配器设置在所述机器人臂上,所述介质分配器构造成将冷却剂和润滑剂中的至少一种分配到所述发动机的一个或多个紧固件;和工具,所述工具构造成在所述一个或多个紧固件上操作,其中,所述机器人组件被构造成在所述发动机冷却到阈值温度之前,在所述一个或多个紧固件上操作。
根据任何在前条款所述的机器人组件,其中所述机器人组件进一步包括冷却元件,所述冷却元件被构造成沿着所述一个或多个紧固件或在所述一个或多个紧固件附近创建热梯度。
根据任何在前条款所述的机器人组件,其中,所述机器人组件进一步包括环境捕获设备,所述环境捕获设备被构造为捕获所述发动机的信息,并且其中,所述机器人组件被构造为通过分析来自所述环境捕获设备的信息来施加润滑剂,并且使用所分析的信息相对于所述一个或多个紧固件来重新定位所述机器人臂。
根据任何在前条款所述的机器人组件,其中,与在施加所述冷却剂和润滑剂中的至少一种之前相比,在施加所述冷却剂和润滑剂中的至少一种之后,松开所述一个或多个紧固件所需的扭矩更小。
根据任何在前条款所述的机器人组件,其中,所述机器人组件进一步包括接收区域,所述接收区域被构造成当所述一个或多个紧固件从所述发动机移除时接收所述一个或多个紧固件。
一种机器人组件,包括:润滑剂和/或冷却剂分配器;和工具;其中,所述机器人组件被构造为在高温下在飞行器发动机的一个或多个紧固件上至少部分自主地分配冷却剂和润滑剂中的至少一种,并且其中,所述机器人组件被构造成利用所述一个或多个紧固件与所述发动机的其余部分之间的温度梯度来减小使用所述工具松开所述一个或多个紧固件的扭矩需求。
根据任何在前条款所述的机器人组件,其中所述机器人组件包括与所述润滑剂分配器流体连通的至少一个润滑剂或冷却剂储存器。
根据任何在前条款所述的机器人组件,其中所述机器人组件与节点无线通信,并且其中所述机器人组件被构造成从所述节点接收指令,所述指令包括与在所述发动机上操作相关联的任务的工作范围,所述任务包括润滑剂步骤、冷却剂步骤或两者。
根据任何在前条款所述的机器人组件,其中所述机器人组件构造成在至少部分自主地分配冷却剂和润滑剂中的至少一种之前检测适当的发动机温度。
根据任何在前条款所述的机器人组件,其中所述机器人组件进一步包括接收区域,所述接收区域被构造成在一个或多个螺纹紧固件从所述发动机移除时接收所述一个或多个螺纹紧固件。
根据任何在前条款所述的机器人组件,其中所述机器人组件进一步包括温度控制部件,所述温度控制部件被构造为沿着所述一个或多个螺纹紧固件或在所述一个或多个螺纹紧固件附近创建一个或多个热梯度。
根据任何在前条款所述的机器人组件,其中所述机器人组件构造成在所述一个或多个螺纹紧固件上分配冷却剂和润滑剂中的至少一种和使用所述扳动设备来移除所述一个或多个螺纹紧固件之间等待一段时间,并且其中所述一段时间对应于所述冷却剂和润滑剂中的至少一种的激活时间。

Claims (10)

1.一种维修发动机的方法,其特征在于,所述方法包括:
将机器人组件的至少一部分导航到与所述发动机相关联的位置;
当所述发动机处于高温时,从所述机器人组件向所述发动机的一个或多个可调节部件施加介质;
等待一段时间;和
利用所述机器人组件,在所述一个或多个可调节部件上操作。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中所述介质包括润滑剂、冷却剂或两者。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中施加所述介质被进行,使得所述介质仅接触所述一个或多个可调节部件和/或直接围绕所述一个或多个可调节部件的区域。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,进一步包括在施加所述介质之前,确定所述发动机何时达到施加所述介质的适当温度。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中在所述一个或多个可调节部件上操作是利用联接到所述机器人组件的扳动设备来进行的。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中,所述机器人组件包括视觉捕获设备,并且其中,通过分析来自所述视觉捕获设备的供给、并使用所分析的供给相对于所述一个或多个可调节部件重新定位所述机器人组件的一个或多个机器人臂,来进行所述介质的施加。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中所述一段时间对应于所述介质的激活时间。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其中所述方法进一步包括使用所述机器人组件的温度控制部件,沿所述一个或多个可调节部件或在所述一个或多个可调节部件附近创建一个或多个热梯度。
9.一种用于维修发动机的机器人组件,其特征在于,所述机器人组件包括:
机器人臂;
介质分配器,所述介质分配器设置在所述机器人臂上,所述介质分配器构造成将冷却剂和润滑剂中的至少一种分配到所述发动机的一个或多个紧固件;和
工具,所述工具构造成在所述一个或多个紧固件上操作,
其中,所述机器人组件被构造成在所述发动机冷却到阈值温度之前,在所述一个或多个紧固件上操作。
10.根据权利要求9所述的机器人组件,其特征在于,其中所述机器人组件进一步包括冷却元件,所述冷却元件被构造成沿着所述一个或多个紧固件或在所述一个或多个紧固件附近创建热梯度。
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