自律ロボット組立システム
【課題】発生し得る一又は複数の問題を考慮した航空機構造を組立てる方法及び装置を提供する。
【解決手段】複数の可動式ロボット装置、無線通信システム、及び運動制御システムを備える装置である。複数の可動式ロボット装置は、組立現場において幾つかの位置に移動でき、組立現場で構造物の組立作業を行うことができる。無線通信システムは、組立現場での複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる。運動制御システムは、組立現場における複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成し、位置を通信することが可能であり得る。
【解決手段】複数の可動式ロボット装置、無線通信システム、及び運動制御システムを備える装置である。複数の可動式ロボット装置は、組立現場において幾つかの位置に移動でき、組立現場で構造物の組立作業を行うことができる。無線通信システムは、組立現場での複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる。運動制御システムは、組立現場における複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成し、位置を通信することが可能であり得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、物体の製造、具体的には物体を組み立てる自動システムに関するものである。さらに具体的には、本発明は自律ロボット組立システムを使用して、航空機構造を組立てる方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
構造物の組立てには、装置、ツール、人間労働、材料、及び／又は物体を作製するための他の適切な品目の使用を含むことができる。様々な組立ライン技術を用いて、例えば航空機構造等の物体を製造することができる。組立ラインを用いることにより、様々な定置型の装置を組立ラインに沿って位置づけして、部品の追加、穴開け、部品の保持、及び／又は航空機構造の組立中の他の適切な作業を行うことができる。
この種の組立システムでは、各組立ラインを特定の種類の航空機構造用に設計することができる。例えば限定しないが、ある組立ラインを航空機の翼製造用に設計することができると同時に、別の組立ラインを機体製造用に設計することができる。
【０００３】
特定の種類の構造物については、装置を床に固定することができる、又は床上、又は床の溝に取り付けられたレールに沿って移動することができる。さらにこの種の組立システムでは、導管、溝、及び／又は他の適切な構造物を使用して電力ケーブル、データ回線、及び／又は他の適切なユティリティをこれらの装置につなげることができる。
この種の組立ラインにより経済的規模において費用を削減することができるが、この種の組立システムは設計と取り付けに高い費用がかかる可能性がある。例えば、組立ラインを、同じサイズの異なる種類の民間航空機の翼構造を組立てるように適合させることができるが、機体を製造するには別々の組立ラインが必要になり得る。この限定的な汎用性のために、異なる種類の航空機構造を組立てるためには、さらなる空間が必要となり得る。
したがって、上述した一又は複数の問題だけでなく、可能性のある他の問題も考慮に入れた方法及び装置を有することが有利である。
【発明の概要】
【０００４】
有利な一実施形態では、装置は複数の可動式ロボット装置、無線通信システム、及び運動制御システムを備えることができる。複数の可動式ロボット装置は、組立現場において幾つかの位置へ移動することができてよく、組立現場において構造物の組立作業を行うことが可能であり得る。無線通信システムは、組立現場内で複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる。運動制御システムは、組立現場における複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成可能であってよく、複数の可動式ロボット装置に位置情報を送信することが可能であり得る。
【０００５】
別の有利な実施形態では、組立システムは外部可動式ロボット装置と内部可動式ロボット装置を備えることができる。外部可動式ロボット装置は、構造物の外部周囲を移動することが可能であってよく、構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことができてよい。内部可動式ロボット装置は、構造物を組立てるために、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して、幾つかの第２作業を行うことが可能であってもよい。
【０００６】
さらに別の有利な実施形態では、航空機組立システムは複数の可動式ロボット装置、幾つかのラック、無線通信システム、運動制御システム、及びコンピュータシステムを含むことができる。複数の可動式ロボット装置は、組立現場において幾つかの位置に移動して、組立現場において航空機構造の組立作業を行うことが可能であり得る。複数の可動式ロボット装置は、内部可動式ロボット装置、外部可動式ロボット装置、柔軟固定具、及びサービス装置のうちの少なくとも一つを備えることができる。外部可動式ロボット装置は、構造物の外部周囲を移動して構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことが可能であり得る。内部可動式ロボット装置は、構造物の内部に幾つかの第２作業を行うことが可能であり得る。内部可動式ロボット装置はまた、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して、幾つかの第２作業を行うことも可能であり得る。幾つかのラックは、複数の可動式ロボット装置のための消耗品を運ぶことが可能であり得る。消耗品は、電源装置、先端部、ツール、及び部品のうちの少なくとも一つを含むことができる。無線通信システムは、組立現場における複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる。無線通信システムは、組立現場に位置する幾つかの無線ポートを含むことができる。複数の可動式ロボット装置の各装置は、幾つかの無線ポートとの通信リンクを確立することができる通信装置を有することができる。運動制御システムは、組立現場における複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成して、この位置情報を複数の可動式ロボット装置に送信可能であり得る。運動制御システムは、複数のセンサと、複数のセンサを使用して複数の可動式ロボット装置の位置を特定することができるコンピュータを含むことができる。複数のセンサは、カメラ、全地球測位システム情報を複数の可動式ロボット装置から受信できる受信機、及び無線自動識別センサ読取器の少なくとも一つから選択される幾つかの種類のセンサを含むことができる。複数のセンサは、複数の可動式ロボット装置のうちの少なくとも一つの装置上と、組立現場において選択された位置に配置することができる。位置情報は、可動式ロボット装置の腕部の位置、可動式ロボット装置の先端部の位置、可動式ロボット装置本体の位置、及び部品の位置の少なくとも一つを含むことができる。コンピュータシステムは、複数の可動式ロボット装置と情報を交換することが可能であり得る。この情報は、指令、データ、可動式ロボット装置の位置、及び複数の可動式ロボット装置のうちの可動式ロボット装置によって実行可能なプログラムのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【０００７】
さらに別の有利な実施形態では、構造物を組立てる方法を提供することができる。組立現場において幾つかの位置に移動することが可能であってよく、組立現場において構造物の組立作業を行うことが可能であり得る複数の可動式ロボット装置との通信は、無線通信システムを使用して確立することができる。複数の可動式ロボット装置の位置情報は、運動制御システムを使用して特定することができる。情報は複数の可動式ロボット装置へ送ることができる。情報は位置情報を含むことができる。位置情報を使用して構造物を組立てるための作業を行うことができる。
【０００８】
さらに別の有利な実施形態では、航空機構造を組立てる方法が提供されている。組立現場において幾つかの位置に移動することができ、組立現場において航空機構造の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置との通信は、無線通信システムを使用して確立することができる。複数の可動式ロボット装置の位置情報は、運動制御システムを使用して特定することができる。情報を複数の可動式ロボット装置へ送ることができる。この情報は、位置情報のうちの少なくとも一つと、幾つかのプログラム及び指令を含む。複数の可動式ロボット装置同士でメッセージの伝達をすることができる。航空機構造の組立作業は、情報とメッセージを使用して行うことができる。
【０００９】
本発明は、
組立現場において幾つかの位置に移動することができ、組立現場において構造物の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置と、
組立現場内で複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる無線通信システムと、
組立現場において複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成し、前記位置情報を複数の可動式ロボット装置に送信できる運動制御システム
を備える装置に関するものである。
本装置はさらに、
複数の可動式ロボット装置のための消耗品を運ぶことができる幾つかのラック
を備えることができる。
【００１０】
本装置では、複数の可動式ロボット装置が、内部可動式ロボット装置、外部可動式ロボット装置、柔軟固定具、及びサービス装置のうちの少なくとも一つを備えることができる。
本装置では、位置情報は、可動式ロボット装置の腕部の位置、可動式ロボット装置の先端部の位置、可動式ロボット装置の本体の位置、及び部品の位置の少なくとも一つを含むことができる。
【００１１】
本装置はさらに、
複数の可動式ロボット装置と情報交換ができるコンピュータシステム
を備えることができる。
本装置では、前記情報は指令、データ、可動式ロボット装置の位置、及び複数の可動式ロボット装置のうちの可動式ロボット装置によって実行可能なプログラムのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【００１２】
本装置では、消耗品は電源装置、先端部、ツール及び部品のうちの少なくとも一つを含むことができる。
本装置では、無線通信システムが、
組立現場に位置する幾つかの無線ポートを含み、複数の可動式ロボット装置の各装置は、幾つかの無線ポートとの通信リンクを確立することができる通信装置を有する。
【００１３】
本装置では、運動制御システムが、
複数のセンサと、
複数のセンサを使用して複数の可動式ロボット装置の位置を特定できるコンピュータ
を備えることができる。
本装置では、複数のセンサが、カメラ、複数の可動式ロボット装置から全地球測位システム情報を受信できる受信機、及び無線自動識別センサ読取器のうちの少なくとも一つから選択される幾つかの種類のセンサを含む。
本装置では、複数のセンサを、複数の可動式ロボット装置のうちの少なくとも一つの装置上と、組立現場において選択された位置に配置することができる。
【００１４】
本装置では、複数の可動式ロボット装置が、
構造物の外部周囲を移動することができ、構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことができる外部可動式ロボット装置と、
構造物の内部で幾つかの第２作業を行うことができ、構造物を組立てるために、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して幾つかの第２作業を行うことができる内部可動式ロボット装置
を含むことができる。
【００１５】
本装置では、作業は、部品の固定、部品の検査、穴開け、部品の締付け、締結具の取付け、及びシーリング材の塗布のうちの少なくとも一つを含むことができる。
請求項１の装置では、構造物は、航空機、翼、機体、エンジン、タンク、潜水艦の船殻、宇宙船、宇宙ステーション、水上艦、及び自動車のうちの一つから選択される。
【００１６】
本発明はまた、
構造物の外部周囲を移動することができ、構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことができる外部可動式ロボット装置と、
構造物の内部で幾つかの第２作業を行うことができ、構造物を組立てるために、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して幾つかの第２作業を行うことができる内部可動式ロボット装置
を備える組立システムにも関する。
この組立システムでは、内部可動式ロボット装置が、幾つかの第２作業を行うために、構造物の内部に移動することが可能であり得る。
この組立システムでは、内部可動式ロボット装置が、幾つかの第２作業を行うために、構造物の内部に幾つかの部材を移動することが可能であり得る。
【００１７】
本発明はまた、
組立現場において幾つかの位置に移動することができ、組立現場において航空機構造の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置であって、内部可動式ロボット装置、外部可動式ロボット装置、柔軟固定具、及びサービス装置のうちの少なくとも一つを備え、 外部可動式ロボット装置が、構造物の外部周囲を移動することができ、構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことができ、内部可動式ロボット装置が、構造物の内部で幾つかの第２作業を行うことができ、構造物を組立てるために、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して幾つかの第２作業を行うことができる、複数の可動式ロボット装置と、
複数の可動式ロボット装置のための消耗品を運ぶことができる幾つかのラックであって、消耗品が、電源装置、先端部、ツール、及び部品のうちの少なくとも一つを含む、幾つかのラックと、
組立現場内で複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる無線通信システムであって、組立現場に位置する幾つかの無線ポートを含み、複数の可動式ロボット装置の各装置が、幾つかの無線ポートとの通信リンクを確立することができる通信装置を有する、無線通信システムと、
組立現場において複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成し、前記位置情報を複数の可動式ロボット装置に送信できる運動制御システムであって、複数のセンサと、複数のセンサを使用して複数の可動式ロボット装置の位置を特定できるコンピュータを備え、複数のセンサが、カメラ、複数の可動式ロボット装置から全地球測位システム情報を受信できる受信機、及び無線自動識別センサ読取器のうちの少なくとも一つから選択される幾つかの種類のセンサを含み、前記幾つかのセンサが、複数の可動式ロボット装置のうちの少なくとも一つの装置上と、組立現場において選択された位置に配置されており、位置情報が、可動式ロボット装置の腕部の位置、可動式ロボット装置の先端部の位置、可動式ロボット装置の本体の位置、及び部品の位置の少なくとも一つを含む、運動制御システムと、
コンピュータシステムであって、複数の可動式ロボット装置と情報交換ができ、前記情報が指令、データ、可動式ロボット装置の位置、及び複数の可動式ロボット装置のうちの可動式ロボット装置によって実行可能なプログラムのうちの少なくとも一つを含む、コンピュータシステム
を備える、航空機組立システムにも関する。
【００１８】
本発明はまた、構造物を組立てる方法にも関し、この方法は、
組立現場において幾つかの位置に移動でき、無線通信システムを使用して組立現場で構造物の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置との通信を確立し、
運動制御システムを使用して複数の可動式ロボット装置についての位置情報を特定し、
複数の可動式ロボット装置に情報を送り、前記情報が位置情報を含み、
前記位置情報を使用して構造物の組立作業を行うステップ
を含む。
【００１９】
本方法では、複数の可動式ロボット装置へ情報を送るステップが、
幾つかのプログラムを複数の可動式ロボット装置に送る
ステップを含むことができる。
本方法では、複数の可動式ロボット装置へ情報を送るステップが、
複数の可動式ロボット装置の幾つかの装置へ位置情報を送るステップ
を含むことができる。
本方法では、情報はさらに、メッセージ、指令、及びプログラムのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【００２０】
本方法では、位置情報を使用して構造物の組立作業を行うステップが、
複数の可動式ロボット装置同士でメッセージをやり取りし、
メッセージを使用して、構造物の幾つかの組立作業を行う
ステップを含むことができる。
本発明はまた、航空機構造を組立てる方法にも関し、この方法は、
組立現場において幾つかの位置に移動でき、無線通信システムを使用して組立現場で航空機構造の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置との通信を確立し、
運動制御システムを使用して複数の可動式ロボット装置についての位置情報を特定し、
複数の可動式ロボット装置に情報を送り、前記情報が位置情報及び幾つかのプログラムと指令のうちの少なくとも一つを含み、
複数の可動式ロボット装置同士でメッセージをやり取りし、
前記情報とメッセージを使用して航空機構造の組立作業を行うステップ
を含むことができる。
【００２１】
特徴、機能、および利点は、本発明の様々な実施形態において個別に達成可能である、あるいは、更に別の実施形態と組み合わせることができ、さらに別の実施形態の更なる詳細は、下記の説明及び図面を参照することにより理解できる。
【００２２】
有利な実施形態を特徴づけると考えられる新規の特性は添付の請求項に記載されている。しかしながら有利な実施形態だけでなく、使用の好適なモード、更なる目的、そしてその利点は、添付の図面と併せて本発明の有利な実施形態の下記の詳細説明を読むときに最適に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は有利な一実施形態による航空機の製造及び点検方法の図である。
【図２】図２は有利な一実施形態を実行できる航空機の図である。
【図３】図３は有利な一実施形態による組立環境の図である。
【図４】図４は有利な一実施形態による組立プロセスの図である。
【図５】図５は有利な一実施形態によるデータ処理システムの図である。
【図６】図６は有利な一実施形態による可動式ロボット装置の図である。
【図７】図７は有利な一実施形態による組立環境の図である。
【図８】図８は有利な一実施形態による組立環境の図である。
【図９】図９は有利な一実施形態による組立現場の図である。
【図１０】図１０は有利な一実施形態による構造物の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１１】図１１は有利な一実施形態による構造物の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１２】図１２は有利な一実施形態による構造物の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは有利な一実施形態による航空機構造の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは有利な一実施形態による航空機構造の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは有利な一実施形態による航空機構造の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１３Ｄ】図１３Ｄは有利な一実施形態による航空機構造の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１４】図１４は有利な一実施形態による構造物に作業を行うプロセスのフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図面をさらに具体的に参照すると、本発明の実施形態は図１に示す航空機の製造及び点検方法１００と図２に示す航空機２００に関連させて説明することができる。最初に図１を見ると、航空機の製造及び点検方法は、有利な一実施形態にしたがって図示されている。試作段階において、航空機の製造及び点検方法１００は図２の航空機２００の規格及び設計１０２と、材料調達１０４を含むことができる。
製造段階においては、図２の航空機２００の構成要素及びサブアセンブリの製造１０６と、システム統合１０８が行われる。その後、図２の航空機２００は検査及び納入１１０を経て就航されることができる。
【００２５】
顧客によって就航されている間、図２の航空機２００には、変更、再構成、改装、及び他の保守及び点検も含むことができる所定の保守及び点検１１４を予定することができる。
航空機の製造及び点検方法１００の各プロセスは、システム・インテグレーター、第三者、及び／又はオペレータによって行われる又は実施することが可能である。これらの実施例において、オペレータは顧客であってよい。この説明の目的のために、システム・インテグレーターは、非限定的に、任意の数の航空機メーカー及び主要なシステム下請業者を含むことができ、第三者は、非限定的に、任意の数の供給メーカー、下請業者及びサプライヤを含むことができ、オペレータは、航空機、リース会社、軍部、サービス組織等であってよい。
【００２６】
ここで図２に示すように、有利な実施形態が実施可能である航空機の図面が図示されている。この実施例では、航空機２００は図１の航空機の製造及び点検方法１００によって製造され、複数のシステム２０４と内部装飾２０６を有する機体２０２を含むことができる。システム２０４の実施例は、一又は複数の推進システム２０８、電気システム２１０、油圧システム２１２、及び環境システム２１４を含む。任意の数の他のシステムを含むことができる。航空宇宙における実施例を示したが、異なる有利な実施形態を自動車産業等の他の業界に応用することができる。
【００２７】
本明細書に具現化された装置及び方法を、図１の航空機の製造及び点検方法１００の任意の一又は複数の段階に採用することができる。例えば、図１の構成要素及びサブアセンブリの製造１０６において製造された構成要素又はサブアセンブリを、航空機２００が図１の就航１１２中に製造される構成要素又はサブアセンブリと同じ方法で加工又は製造することができる。
また、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、例えば、航空機２００を実質的に組立てやすくする、又は航空機２００にかかる費用を削減することによって、例えば非限定的に、図１の構成要素およびサブアセンブリの製造１０６及びシステム統合１０８等の製造段階において用いることが可能である。同様に、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはこれらの組み合わせを、航空機２００が就航１１２中に、又は図１の保守及び点検１１４中に用いることができる。
【００２８】
異なる有利な実施形態では、現在使用されている製造技術によって例えば航空機構造等の物体の製造費用を削減することができるが、これらの技術は実行するのが難しい可能性があることを認め、考慮に入れている。異なる有利な実施形態では、異なる種類の航空機構造に対して異なる組立システムが必要となり得ることを認め、考慮に入れている。
例えば、異なる有利な実施形態では、航空機の翼を製造するために設計された航空機組立システムは、航空機の機体の製造に使用するには適切でない可能性があることを認め、考慮に入れている。異なる有利な実施形態では、床の製造が特定の種類の構造物向けに特別に設計することができることを認め、考慮に入れている。
【００２９】
異なる有利な実施形態では、既存の配置を変更することができないため、異なる種類の航空機構造は異なる配置を必要とする可能性があることを認め、考慮に入れている。異なる有利な実施形態では、定置型装置を異なる種類の航空機構造のために異なる位置に移動、置換え、及び／又は再設置することは難しい可能性があることを認め、考慮に入れている。異なる有利な実施形態では、この種の変更を行うことは可能であるが、この変更には時間がかかり、費用が高くつく可能性があることを認め、考慮に入れている。
異なる有利な実施形態はまた、床の製造における溝及び導管を変更する及び／又は別の経路に切り替えることはさらに難しい可能性があることも認め、考慮している。電力線、データ回線、及び／又は他のユティリティを別の経路に切り替えるのに要する時間及び費用により、製造現場の地盤に新しい溝及び／又は導管を作る必要があり得る。異なる有利な実施形態では、この種の変更は、定置型装置を取り外して新しい位置に再設置するのと同様に費用が高くつく可能性があることを認め、考慮に入れている。
【００３０】
その上、異なる有利な実施形態では、費用に加えて、これらの変更を行うのに要する時間により、その時間帯は製造設備が使えなくなる可能性があることを認め、考慮に入れている。その結果、異なる有利な実施形態では、製造時間が長引く可能性がある、及び／又は製品を納品するのに遅れが発生する可能性があることを認め、考慮に入れている。
したがって、一又は複数の有利な実施形態により、複数の可動式ロボット装置、無線通信システム、及び運動制御システムを備える装置を提供することができる。複数の可動式ロボット装置は、組立現場において幾つかの位置に移動可能であってよく、組立現場において構造物の組立作業を行うことが可能であり得る。本明細書で使用される幾つかは、一又は複数の品目を意味する。例えば、幾つかの位置は、一又は複数の位置であり得る。
【００３１】
無線通信システムは、組立現場内で複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる。運動制御システムは、組立現場において複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成し、前記位置情報を複数の可動式ロボット装置に送信可能であってよい。
具体的な実例となる実施例として、一又は複数の異なる有利な実施形態を、構成要素及びサブアセンブリの製造１０６において航空機２００の構造物を組立てるために実行することができる。例えば、異なる有利な実施形態を使用して、翼、機体、又は他の適切な構造物のうちの少なくとも一つを組立てることができる。本明細書に使用されるように、「のうちの少なくとも一つ」という表現は、品目リストに使用される時は、一又は複数の品目の異なる組み合わせを使用することができ、リスト内の各品目のうちの一つのみを必要とし得ることを意味する。例えば、「品目Ａ、品目Ｂ、及び品目Ｃ」のうちの少なくとも一つは例えば限定しないが、品目Ａ、又は品目Ａ及び品目Ｂを含むことができる。この実施例はまた、品目Ａ、品目Ｂ、及び品目Ｃ、又は品目Ｂ及び品目Ｃを含むこともできる。
【００３２】
さらに、異なる有利な実施形態を、保守及び点検１１４中に使用して、代替構造物の組立て、既存の構造物への保守作業、既存の構造物の修理作業、及び／又は航空機２００の構造物への他の適切な作業を行うことも可能である。
ここで図３を参照すると、組立て環境の図が有利な一実施形態にしたがって図示されている。組立環境３００は、構造物３０２の組立てに使用できる組立環境の一実施例である。構造物３０２は外部３０４及び内部３０６を有することができる。
【００３３】
図示したこの実施例では、組立環境３００は組立システム３０８を含むことができる。図示した異なる実施例では、組立システム３０８は、現在入手可能な組立システムよりも迅速に、異なる種類の構造物の組立を行うためにシステム自体を再構成できる自律組立システムであってよい。
構造物３０２は、例えば図２の航空機２００等の物体の構造物であってよい。構造物３０２は様々な形態を取ることができる。例えば限定しないが、構造物３０２は翼３１０、機体３１２、エンジン３１４、及び／又は他の適切な種類の構造物であってよい。
【００３４】
図示したこの実施例では、構造物３０２は組立現場３１６で組立てることができる。組立現場３１６は作業場３１８を含むことができる。図示したこの実施例では、作業場３１８は、現在利用可能な組立環境で使用できる、特定の固定構造物、溝、地下導管、及び／又は他のインフラストラクチャを必要としない場合がある。
組立システム３０８は、コンピュータシステム３２０、運動制御システム３２２、無線通信システム３２４、複数の可動式ロボット装置３２６、ラック３２５、及び／又は他の適切な構成要素を含むことができる。
【００３５】
図示したこれらの実施例では、複数の可動式ロボット装置３２６によって作業３２７を行って構造物３０２を組立てることができる。図示したこれらの実施例では、複数の可動式ロボット装置３２６は、例えば限定しないが、幾つかの内部可動式ロボット装置３２８、幾つかの外部可動式ロボット装置３３０、幾つかのサービスマニピュレータ３３２、幾つかの柔軟固定具３３４、及び／又は他の適切なタイプの可動式ロボット装置を含むことができる。
幾つかの内部可動式ロボット装置３２８は、構造物３０２の内部３０６で作業３２７を行うことが可能になり得る。幾つかの内部可動式ロボット装置３２８は、構造物３０２の内部３０６に移動及び／又は内部３０６に到達して作業３２７を実施することができる。幾つかの外部可動式ロボット装置３３０は、構造物３０２の外部３０４で作業３２７を行うことができる。図示したこれらの実施例では、一以上の作業３２７を一つのグループとして、複数のタスク３２９のうちの一つのタスクを形成することができる。
【００３６】
幾つかのサービスマニピュレータ３３２は、例えば幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０等の様々なロボット装置に消耗品を供給することができる。幾つかの柔軟固定具３３４は、構造物３０２及び／又は構造物３０２の部品３３６を支持できてよい。部品３３６は構造物３０２を組立てるのに使われる物体及び／又は材料であってよい。幾つかの柔軟固定具３３４はまた、構造物３０２を位置づけする及び／又は移動させることが可能であってもよい。例えば、幾つかの柔軟固定具３３４は、構造物３０２の組み立て中に、組立現場３１６内で構造物３０２を移動させる及び／又は位置づけすることが可能であってよい。
さらに、幾つかの柔軟固定具３３４は、構造物３０２の組立が完了した後に、組立現場
３１６の外へ構造物３０２を移動させることが可能であってよい。部品３３６は例えば限定しないが、外板、フレーム、リブ、スパー、エンジンケーシング、及び／又は他の適切な種類の部品を含むことができる。
【００３７】
図示した実施例では、作業３２７は例えば限定しないが、締め付け、堀削、固定、密閉、塗装、研磨、ルーティング、研削、検査、測定、及び／又は他の適切な種類の作業であってよい。
無線通信システム３２４を使用して、複数の可動式ロボット装置３２６及び／又はコンピュータシステム３２０の間で情報３３８をやり取りすることができる。情報３３８は、複数の可動式ロボット装置３２６内の異なる装置同士だけでなく、コンピュータシステム３２０と複数の可動式ロボット装置３２６の間で交換することができる。情報３３８は例えば限定しないが、メッセージ３４０、位置情報３４６、指令３４８、プログラム３５０、及び／又は他の適切な種類の情報を含むことができる。
【００３８】
メッセージ３４０は例えば限定しないが、状況メッセージ、要求、警告、エラー、及び／又は他の適切な種類のメッセージであってよい。位置情報３４６は、複数の可動式ロボット装置３２６のうちの一以上の装置の組立現場３１６における位置を提供することができる。例えば、複数の可動式ロボット装置３２６が、幾つかの位置３５２に配置されている可能性がある。これらの位置だけでなく、複数の可動式ロボット装置３２６の様々な部分の位置によって、位置情報３４６を形成することができる。
コンピュータシステム３２０及び／又は複数の可動式ロボット装置３２６内の他の装置によって実行されるプロセス３５５によって指令３４８が発行され得る。プログラム３５０は複数の可動式ロボット装置３２６によって作業３２７を行うために実行可能な関数形式でコンピュータによって読み取り可能な指示を含むことができる。
【００３９】
プログラム３５０は、作業３２７の実行前及び／又は実行中に送ることができる。例えば、複数の可動式ロボット装置３２６の特定の可動式ロボット装置があるタスクを終えたときに、プログラム３５０の新しいプログラムをそのロボット装置に送ってロボット装置に新しいタスクを実行させることができる。
運動制御システム３２２は、複数の可動式ロボット装置３２６及び／又はコンピュータシステム３２０間の通信用の位置情報３４６を無線通信システム３２４に送ることができる。運動制御システム３２２はコントローラ３５４、センサ３５６、通信装置３５８、及び／又は他の適切な構成要素を含むことができる。
【００４０】
センサ３５６は複数の可動式ロボット装置３２６、部品３３６、及び／又は他の適切な物体の位置についての情報を集めることができる。通信装置３５８はセンサ３５６から情報を受信する、及び／又はセンサ３５６に位置情報３４６を要求することができる。
位置情報３４６を使用して、複数の可動式ロボット装置３２６が組立現場３１６において互いに、及び／又は他の物体と衝突するのを避けることができる。さらに、位置情報３４６を使用して、複数の可動式ロボット装置３２６間で作業３２７の実施を調整することができる。通信装置３５８は例えば限定しないが、送信機、受信機、送受信機、及び／又は他の適切な種類の通信機器を含むことができる。
【００４１】
コントローラ３５４は、位置情報３４６を無線通信システム３２４に分配することができる。センサ３５６は例えば限定しないが、カメラ、全地球測位システム装置、無線自動識別子、及び／又は他の適切な種類のセンサを含むことができる。センサ３５６は、組立現場３１６の作業場３１８の複数の可動式ロボット装置３２６上、及び／又は位置情報３４６を生成するために使用するのに適切な他の場所に位置していてよい。
構造物３０２の組立においては、ラック３２５が消耗品３６０を供給することができる。消耗品３６０は例えば限定しないが、部品３３６、先端部３６２、電源装置３６４、ツール３６６、締結具３６８、シーリング材３７０、塗料３７２、接着剤３７４、及び／又は他の適切な材料を含むことができる。
【００４２】
さらに、ラック３２５は可動式であってよく、幾つかの位置３５２へ移動、及び／又は幾つかの場所３５２の周りを移動して、消耗品を複数の可動式ロボット装置３２６へ供給することができる。ある有利な実施形態では、幾つかのサービスマニピュレータ３３２はラック３２５から消耗品３６０を受信して消耗品３６０を複数の可動式ロボット装置３２６へ運ぶことができる。
組立システム３０８によって、複数の可動式ロボット装置３２６がホーム位置３７６から幾つかの位置３５２に移動して、構造物３０２を組立てるために作業３２７を実施することができる。異なる有利な実施形態では、複数の可動式ロボット装置３２６を移動して作業３２７の実施中に幾つかの位置３５２のうちで位置を変えることができる。
【００４３】
さらに、ある有利な実施形態では、構造物３０２を作業３２７の実施中に静止したままにすることができる。さらに別の有利な実施形態では、幾つかの柔軟固定具３３４により、作業３２７の実施中に組立現場３１６内で構造物３０２を再配置する、及び／又は移動させることができる。この動きは、現在使用されている固定アセンブリシステムでの動きと同様であってよい。
作業３２７が完了すると、組立システム３０８の複数の可動式ロボット装置３２６、ラック３２５、及び他の可動式物体はホーム位置３７６に移動することができる。この動きにより、作業場３１８が空き、他の種類の作業の準備ができる。
【００４４】
さらに、組立システム３０８により、異なる種類の構造物の製造において現在入手可能な製造システムと比べて、柔軟性がさらに増す可能性がある。例えば、複数の可動式ロボット装置３２６が、コンピュータシステム３２０からプログラム３５０の新しいプログラムを受信することによって、翼３１０の形態の構造物３０２の組立を機体３１２またはエンジン３１４の組立に切り替えることができる。
また、特定の種類の構造物は、ラック３２５上の消耗品３６０から必要な消耗品を選択することによって容易に組立てることが可能になる。特定の種類の構造物のプログラム３５０によって、幾つかの位置３５２を変更することができる。複数の可動式ロボット装置３２６によって、異なる種類の構造物に必要な、幾つかの位置３５２において異なる位置に移動する能力を得ることができる。
【００４５】
この移動には、電源供給ライン、導管、溝、レール、及び／又は他の適切な種類のケーブルの再ルーティングが不必要である可能性がある。さらに、ロボット装置の取り外しと、新しい位置への再設置もまた避けることができる。その結果、組立システム３０８をある種類の構造物から別の構造物へ変更するのに必要な時間を短縮できる。現在入手可能なシステムと比べて、異なる種類の構造物の組立への変更をさらに短い時間で安く実行することができる。
また、組立システム３０８を使用して、航空機の構造物以外の他の種類の構造物を組立てることができる。プログラム３５０及び／又は消耗品３６０の変更によって、組立システム３０８を使用して例えば限定しないが、自動車、潜水艦、船、タンク、及び／又は他の適切な物体等の別の物体用の構造物を組立てることができる。
【００４６】
コンピュータシステム３２０はまた、組立システム３０８の様々な構成要素の調子を監視することができる。例えば、コンピュータシステム３２０は、複数の可動式ロボット装置３２６の調子３７８を監視することができる。ラック３２５上の消耗品３６０のレベル及び／又は量もまたコンピュータシステム３２０によって監視することができる。
複数の可動式ロボット装置３２６の一部分が磨耗したときは、この部分を作業３２７の実施中に交換することができる。この交換は幾つかのサービスマニピュレータ３３２を使用して行うことができる。このようにして、複数の可動式ロボット装置３２６の磨耗した部分を交換する、又は複数の可動式ロボット装置３２６によって使用される消耗品３６０を取り替える時間を削減することができる。
【００４７】
さらに、コンピュータシステム３２０上で実行するプロセス３５３により、構造物３０２の組立についての履歴３８０を作成することができる。履歴３８０を分析して、今後の組立作業に必要な改善及び／又は変更を特定することができる。
構造物３０２の組立の実施において、コンピュータシステム３２０は複数の可動式ロボット装置３２６にプログラム３５０を送信することができる。複数の可動式ロボット装置３２６はホーム位置３７６から幾つかの位置３５２へ移動することができる。ラック３２５は、幾つかの位置３５２の適切な位置内に位置づけすることができる。
【００４８】
その後に、作業３２７を開始して構造物３０２の組立を行うことができる。構造物３０２の組立が完了したあとに、複数の可動式ロボット装置３２６はホーム位置３７６に戻ることができる。
その時に、組立現場３１６では別の構造物の組立の準備ができていてよい。新しい構造物は構造物３０２と同じ種類、又は異なる種類の構造物であってよい。さらに、次の構造物の組立は、複数の可動式ロボット装置３２６又は別のグループの可動式ロボット装置を使用して行うことができる。
【００４９】
図３の組立環境３００の図は物理的又は構造的な制限を意味するものではなく、異なる有利な実施形態を実施することが可能である。図示した構成要素に加えて、及び／又はその代わりに、他の構成要素を使用することができる。幾つかの構成要素は幾つかの有利な実施形態において不必要であり得る。また、ブロックは幾つかの機能要素を示すために記載されている。異なる有利な実施形態において実施されるときには、一以上のこれらのブロックを組み合わせる、及び／又は異なるブロックに分けることができる。
例えば、ある有利な実施形態では、幾つかのサービスマニピュレータ３３２は不必要であり得る。この種の実施形態では、複数の可動式ロボット装置３２６をラック３２５に戻して消耗品３６０を調達することができる。
【００５０】
さらに、ある有利な実施形態では、構造物３０２に加えて追加の構造物を、複数の可動式ロボット装置３２６によって組立現場３１６内で組立てることができる。複数の可動式ロボット装置３２６を幾つかの位置３５２内で位置から位置へと移動させて、両方の構造物の組立を同時に行うことができる。さらに、複数の可動式ロボット装置３２６のうちの特定の可動式ロボット装置は２つ以上のタスクを行うことができる。
構造物３０２の組立において一つのタスクが完了すると、可動式ロボット装置が新しいプログラムを受信して、構造物３０２の組立を完了するのに必要な別のタスクを行うことができる。また、ある有利な実施形態では、内部可動式ロボット装置と外部可動式ロボット装置の両方を有することは不必要であり得る。ある有利な実施形態では、可動式ロボット装置は、両方のタイプの機能を発揮することができ、構造物３０２の組み立て中に機能を切り替えることができる。
【００５１】
ここで図４を見てみると、組立プロセスの図が有利な実施形態に従って図示されている。図示したこの実施例では、可動式ロボット装置４００と可動式ロボット装置４０２は、構造物に作業３２７を行う図３の複数の可動式ロボット装置３２６の一部となり得る。
図示したこの実施例では、可動式ロボット装置４００と可動式ロボット装置４０２は、構造物４０６の位置４０４まで移動することができる。構造物４０６は、例えば限定しないが、図３の構造物３０２等の構造物の一実施例であってよい。図示したこの実施例では、可動式ロボット装置４００は構造物４０６の表面４０８上に位置することができ、可動式ロボット装置４０２は構造物４０６の表面４１０上に位置することができる。
【００５２】
可動式ロボット装置４００と可動式ロボット装置４０２は、締め付け作業を行って部品４１２を互いに対して締め付けることができる。可動式ロボット装置４００は堀削作業を行って部品４１２を通る穴４１４を開けることができる。その後に、可動式ロボット装置４００と可動式ロボット装置４０２は、穴４１４に締結具４１６を取り付けて互いに対して部品４１２を固定することができる。可動式ロボット装置４００と可動式ロボット装置４０２は次に締め付け作業を停止し、さらなる作業を行うために別の位置まで移動することができる。
ここで図５を見てみると、データ処理システムの図が有利な実施形態にしたがって図示されている。図示したこの実施例では、データ処理システム５００は、プロセッサ装置５０４、メモリ５０６、永続記憶装置５０８、通信装置５１０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置５１２、及びディスプレイ５１４の間の通信を可能にする通信用ファブリック５０２を備える。データ処理システム５００は、コンピュータシステム３２０、運動制御システム３２２、無線通信システム３２４、及び複数の可動式ロボット装置３２６内で使用可能である。特定の実施形態によっては、データ処理システム５００の異なるアーキテクチャ及び／又は構成を使用することができる。
【００５３】
プロセッサ装置５０４は、メモリ５０６にロード可能なソフトウェアの指示を実行する働きをする。特定の実施形態によっては、プロセッサ装置５０４は一以上のプロセッサ一式又はマルチプロセッサ・コアであってよい。さらに、プロセッサ装置５０４は、第２プロセッサを単一チップに有するメインプロセッサが含まれる、一以上の異種プロセッサシステムを使用して実行することができる。図示した別の実施例としては、プロセッサ装置５０４は同じタイプのマルチプロセッサを含む対称的なマルチプロセッサシステムであってよい。
メモリ５０６及び永続記憶装置５０８は記憶装置５１６の実施例である。記憶装置は、例えば限定しないが、データ、関数形式のプログラムコード、及び／又は一時的及び／又は永続的のいずれかの他の適切な情報等の情報を保存することができ得る任意のハードウェアであってよい。これらの実施例において、メモリ５０６は例えばランダム・アクセス・メモリ、又は任意の他の適切な揮発性の又は非揮発性の記憶装置であってよい。
【００５４】
永続記憶装置５０８は特定の実施形態によって様々な形態を取ることができる。例えば永続記憶装置５０８は一以上の構成要素又は機器を含むことができる。例えば、永続記憶装置５０８は、ハードドライブ、フラッシュメモリ、書き換え可能な光ディスク、書き換え可能な磁気テープ、又は上記の組み合わせであってよい。永続記憶装置５０８によって使用される媒体も取り外し可能であってよい。例えば、取り外し可能なハードドライブを永続記憶装置５０８に使用することができる。
通信装置５１０はこれらの実施例では、他のデータ処理システム又は機器との通信を可能にする。これらの実施例では、通信装置５１０はネットワークインターフェースカードであってよい。通信装置５１０は物理的及び無線通信リンクのいずれか又は両方の使用を通して通信を可能にすることができる。
【００５５】
入力／出力装置５１２は、データ処理システム５００に接続できる他の機器とのデータの入力及び出力を可能にする。例えば、入力／出力装置５１２は、キーボード、マウス、及び／又は他の適切な入力機器を介したユーザ入力の接続を可能にする。さらに、入力／出力装置５１２はプリンタに出力を送ることができる。ディスプレイ５１４は、ユーザに情報を表示する機構を提供する。
オペレーティングシステム、アプリケーション、及び／又はプログラムの指示は、通信用ファブリック５０２を介してプロセッサ装置５０４と通信している記憶装置５１６に含まれていてよい。図示したこれらの実施例では、指示は永続記憶装置５０８では関数形式である。これらの指示は、プロセッサ装置５０４によって実行するために、メモリ５０６にロードすることができる。異なる実施形態のプロセスは、例えばメモリ５０６等のメモリに含まれることができる、コンピュータによって実行される指示を用いてプロセッサ装置５０４によって実施することができる。
【００５６】
これらの指示は、プログラムコード、コンピュータで使用可能なプログラムコード、又はプロセッサ装置５０４のプロセッサによって読み取られ実行可能である、コンピュータによって読取可能なプログラムコードと呼ばれる。異なる実施形態のプログラムコードは、例えばメモリ５０６又は永続記憶装置５０８等の異なる物理的な又は触知可能なコンピュータによって読み取り可能な媒体に具現化することができる。
プログラムコード５１６は、選択的に取り出し可能で、プロセッサ装置５０４によって実行するためにデータ処理システム５００にロードする又は転送することができる、コンピュータによって読取可能な媒体５１８に関数形式で含まれることができる。これらの実施例では、プログラムコード５１６とコンピュータによって読み取り可能な媒体５１８がコンピュータプログラム製品５２２を形成している。ある実施例では、コンピュータによって読取可能な媒体５１８は、例えば永続記憶装置５０８の一部になり得るハードドライブ等の記憶装置に転送するために、ドライブ又は他の装置に挿入する又は設置することができる光又は磁気ディスク等の触知可能な形態であってよい。
【００５７】
触知可能な形態では、コンピュータによって読取可能な媒体５１８はまた、データ処理システム５００に接続することができるハードドライブ、サムドライブ、又はフラッシュメモリ等の永続記憶装置の形態をとることができる。コンピュータによって読取可能な媒体５１８の触知可能な形態はまた、コンピュータによって記録可能な記憶媒体とも呼ばれる。ある場合には、コンピュータによって読み取り可能な媒体５１８は取り出し可能でない可能性がある。
あるいは、プログラムコード５１６は、通信装置５１０との通信リンク、及び／又は入力／出力装置５１２との接続を介して、コンピュータによって読取可能な媒体５１８からデータ処理システム５００に転送することができる。通信リンク及び／又は接続は図示した実施例では物理的なもの又は無線であってよい。コンピュータによって読み取り可能な媒体はまた、例えば通信リンク、又はプログラムコードを含んだ無線送信等の非触知可能媒体の形態を取ることもできる。
【００５８】
図示したある実施形態では、プログラムコード５１６はネットワークを通して、データ処理システム５００内で使用するために、別の装置又はデータ処理システムから永続記憶装置５０８にダウンロードすることができる。例えば、サーバーデータ処理システムのコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に保存されたプログラムコードを、サーバーからデータ処理システム５００にネットワークを通してダウンロードすることができる。プログラムコード５１６を供給するデータ処理システムは、サーバーコンピュータ、クライアントコンピュータ、又はプログラムコード５１６を保存し送信することができる他の装置であってよい。
図示したデータ処理システム５００の異なる構成要素は、アーキテクチャ面での制限を課すものではなく、異なる実施形態が実施可能である。図示した異なる実施形態は、図示したデータ処理システム５００に追加の、又はその代替となる構成要素を含むデータ処理システムにおいて実行可能である。
【００５９】
図５に示す他の構成要素を、図示した実施例から変化させることができる。異なる実施形態を、プログラムコードを実行できる任意のハードウェア装置又はシステムを使用して実施することが可能である。一実施例として、データ処理システムは無機構成要素と一体化した有機構成要素を含むことができる、及び／又は全体が人間以外の有機構成要素でできていてよい。例えば、記憶装置は有機半導体からなっていてよい。
別の実施例として、データ処理システム５００の記憶装置は、データを保存できる任意のハードウェア装置であってよい。メモリ５０６、永続記憶装置５０８、及びコンピュータによって読み取り可能な媒体５１８は触知可能な形態の記憶装置の実施例である。
【００６０】
別の実施例では、バスシステムを使用して通信用ファブリック５０２を実行することができ、バスシステムは例えばシステムバス又は入力／出力バス等の一以上のバスからできていてよい。当然ながら、バスシステムは、バスシステムに取り付けられた異なる構成要素又は装置間のデータ転送を可能にする任意の適切な種類のアーキテクチャを用いて実行することが可能である。加えて、通信装置は、例えばモデム又はネットワークアダプタ等のデータの送受信に使用される一以上の装置を含むことができる。さらに、メモリは例えば、通信用ファブリック５０２に存在できるインターフェース及びメモリコントローラハブに含まれる等の、メモリ５０６又はキャッシュであってよい。
ここで図６を見てみると、可動式ロボット装置の図は、有利な実施形態に従って図示されている。可動式ロボット装置６００は、図３の複数の可動式ロボット装置３２６を実行可能である一実施例である。可動式ロボット装置６００は自律装置であってよく、異なる情報源から連続的な指示を受ける必要なく作業を行うことができる。
【００６１】
図示したように、可動式ロボット装置６００は、本体６０２と、可動システム６０４、先端部６０６、位置情報装置６０８、視覚システム６１０、電力システム６１２、データ処理システム６１４、及び他の適切な構成要素を含むことができる。
本体６０２は、可動式ロボット装置６００上に及び／又は可動式ロボット装置６００内に異なる構成要素を配置できる構造体及び／又はハウジングを提供することができる。可動システム６０４は可動式ロボット装置６００に可動性を与えることができる。可動システム６０４は様々な形態を取ることができる。
【００６２】
可動システム６０４は例えば限定しないが、車輪６１８、行路６２０、足部分６２２及び／又は他の適切な構成要素を含むことができる。先端部６０６は、可動式ロボット装置６００に作業を行う能力を与える構成要素であってよい。先端部６０６は、マニピュレータ６２４及び／又はツールシステム６２６であってよい。マニピュレータ６２４はツールシステム６２６を保持する及び／又は操作することができる。
ツールシステム６２６は幾つかのツールであってよい。例えば、ツールシステム６２６は限定しないが、ドリル、締結装置、密閉装置、及び／又は他の適切な種類のツールを含むことができる。図示したこれらの実施例では、先端部６０６を３つ以上の軸線６２８周囲で移動させることが可能である。
【００６３】
位置情報装置６０８は、可動式ロボット装置６００の幾つかの位置６３２についての位置情報６３０を生成する能力を持つことができる。例えば限定しないが、幾つかの位置６３２は、本体６０２の位置、先端部６０６の位置、及び／又は可動式ロボット装置６００の他の適切な位置であってよい。位置情報６３０は、３つ以上の軸線６２８を使用した三次元空間に存在することができる。視覚システム６１０は例えば限定しないが、カメラ、データ処理システム、及び／又は物体、物体の位置、及び／又は部品に作業を行うのに必要な他の情報を特定できるソフトウェアを含むことができる。
視覚システム６１０は、可動式ロボット装置６００に、部品６３４と部品６３４に行われている作業６３６を視認する能力を与えることができる。電力システム６１２は、可動式ロボット装置６００を稼動させる電力を供給することができる。電力システム６１２は、電源装置６３８を使用して電力を発生させることができる。電源装置６３８は、取り外し可能、及び／又は交換可能であってよい。電源装置６３８は、電源装置６３８が劣化したときに交換することが可能である。
【００６４】
電源装置６３８は例えば限定しないが、バッテリ及び／又は他の適切な種類の電源装置であってよい。例えば、電源装置６３８は、電線を使用せずに電力を受けることができる無線供給装置であってよい。図示したこれらの実施例では、データ処理システム６１４はプログラム６４０を受信して保存することができる。
データ処理システム６１４は、これらの実施例ではプログラム６４０を実行することによって可動式ロボット装置６００の操作を制御することができる。プログラム６４０は、無線通信装置６１７、及び／又は他の供給源を通して受信することができる。図示したこれらの実施例では、無線通信装置６１７は、可動式ロボット装置６００と図３の組立環境３００内の他の構成要素との間で位置情報５３０等の情報を転送する能力を提供することができる。
【００６５】
図示したこれらの実施例では、可動式ロボット装置６００は装置自体の再構成を行って、作業６３６に含まれる様々な作業を行うことができる。この再構成は、プログラム６４０の新バージョンと消耗品６４６を受信することによって行うことが可能である。消耗品６４６は例えば限定しないが、先端部、ツール、部品、及び／又は作業６３６を行うのに必要な他の適切な構成要素を含むことができる。
さらに、プログラム６４０の実行においては、可動式ロボット装置６００は、可動式ロボット装置６００のツールシステム６２６、マニピュレータ６２４、及び／又は他の構成要素のどの部品が磨耗し始めており、交換が必要である可能性があるかどうかを決定することができ得る。プログラム６４０は、可動式ロボット装置６００に必要に応じて消耗品６４６を要求する能力を提供することができる。さらに、プログラム６４０はまた、可動式ロボット装置６００に、点検及び／又は保守を要求する能力を提供することもできる。さらに、可動式ロボット装置６００が作業６３６のうちの特定の作業をおこなうことができない場合、可動式ロボット装置６００は別の可動式ロボット装置にリクエストを送ってそれらの作業を行わせることができる。
【００６６】
可動式ロボット装置６００は、ケーブル、固定取付け具、レール、及び／又は組立システムにおいてロボット装置によって現在使用されているほかの構成要素を要することなく、異なる位置に移動する能力を提供することができる。
図６の可動式ロボット装置６００は、物理的又は構造的制限を課すように意図したものではなく、異なる有利な実施形態を実行することが可能である。図示された構成要素に加えて、及び／又はそれに代えて別の構成要素を使用することができる。ある有利な実施形態においては幾つかの構成要素は不必要である可能性がある。また、ブロックは幾つかの機能要素を示すためのものである。異なる有利な実施形態を実行するときに、一以上のこれらのブロックを異なるブロックと組み合わせて、及び／又は異なるブロックに分けることができる。
【００６７】
例えば、ある有利な実施形態では、位置情報装置６０８は不必要である可能性がある。位置情報装置６０８は、運動制御システムが位置情報を特定するのにカメラのみを使用する場合に不必要となる可能性がある。さらに別の有利な実施形態においては、可動式ロボット装置６００は先端部６０６に加えて更なる先端部を含むことができる。
可動式ロボット装置６００は、図３の複数の可動式ロボット装置３２６のうちの一つ以上の可動式ロボット装置を実行するのに使用することができる装置の一実施例である。例えば、可動式ロボット装置６００は外部可動式ロボット装置、サービスマニピュレータ、柔軟固定具、内部可動式ロボット装置、及び／又はほかの適切な種類の可動式ロボット装置を実行するのに使用することができる。
【００６８】
ここで図７を見てみると、組立環境の図が有利な一実施形態に従って図示されている。図示したこの実施例では、組立環境７００は図３の組立環境３００の一実施例である。この実施例では、組立環境７００の組立現場７０２は、床７０４、壁７０６、壁７０８、壁７１０、及び壁７１１を含むことができる。図示したこの実施例では、壁７１０と壁７１１を拡大図で示すことができる。
この図では、無線通信システム７１２と運動制御システム７１４の構成要素の壁７０６、７０８、及び７１０に取り付けられた状態を見ることができる。無線通信システム７１２は、無線通信装置７１６、７１８、７２０、７２２、７２４、及び７２６を有することができる。これらの無線通信装置は、受信機、送信機、送受信機、及び／又は他の適切な種類の無線通信装置であってよい。
【００６９】
運動制御システム７１４は、運動制御装置７２８、７３０、７３２、７３４、７３６、７３８、７４０、７４２、７４４、７４６、７４７、７４８、７５０、７５２、及び７５４を含むことができる。これらの運動制御装置は例えば限定しないが、受信機、カメラ、無線自動識別子読取機、及び／又は位置情報を生成するのに使用することができ得る他の適切な構成要素であってよい。
図示したこの実施例では、ラック７５６、７５８、及び７６０は壁７０８に当接して位置していてよい。例えばバッテリ７６４、ツール７６６、カセット７６８、及び先端部７７０等の消耗品は、これらのラックによって供給することができる。システムコントローラ７７２は、これらの実施例では、構造物７７４の組立を制御するのに使用できるコンピュータシステムの一実施例である。
【００７０】
構造物７７４は翼７７５であってよい。翼７７５は、外部７７６及び内部７７７を有することができる。柔軟固定具７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、及び７８３は、翼７７５の組立作業を行うために、翼７７５を保持することができる。
これらの実施例では、翼７７５の組立は、翼７７５の外部７７６に作業を行う外部可動式ロボット装置７８４、７８５、及び７８６を使用して行うことができる。翼７７５の組立はまた、翼７７５の内部７７７に作業を行うことができる内部可動式ロボット装置７８７及び７８８を使用して行うこともできる。図示したこの実施例では、外部ロボット装置７８５及び７８６は、翼７７５の表面７８９上を移動して作業を行う。
【００７１】
図示したこの実施例では、内部可動式ロボット装置７８７は、柔軟な腕部７９０を有することができ、これにより、内部可動式ロボット装置７８７が翼７７５の内部７７７に到達して作業を行うことが可能になり得る。さらに、サービスマニピュレータ７９１は、翼７７５の組立作業を行う異なる可動式ロボット装置に消耗品を供給する、及び／又は保守を行うことができる。
さらに、壁７０８及び７１０それぞれに、ユティリティ接続口７０５及び７０７を設置することができる。ユティリティ接続口７０５及び７０７により、例えば電力、水、空気、及び／又は他の適切なユティリティ等のユティリティとの接続を得ることができる。ユティリティ接続口７０５及び７０７は、組立作業中に、及び／又は組立作業が完了した後の保守において使用することが可能である。
【００７２】
ホーム位置７９２は、組立作業を開始する前に異なる可動式ロボット装置を位置づけすることができる位置であってよい。ホーム位置７９２はまた、作業完了後に、可動式ロボット装置が戻ることができる位置であってもよい。
異なる可動式ロボット装置は互いに連動して働いて、作業を行うことができる。例えば、内部可動式ロボット装置７８７が外部可動式ロボット装置７８４と連動して働いて、堀削、及び／又は締結具の取り付け等の様々な作業を行うことができる。
【００７３】
例えば、外部ロボット装置７８４は電磁石７９３を有することができ、翼７７５の複数の部分を固定して、内部可動式ロボット装置７８７と連動して様々な作業を行うことができる。例えば外部可動式ロボット装置７８５、外部可動式ロボット装置７８６、及び内部可動式ロボット装置７８８等の他の可動式ロボット装置は、独立して稼動することができる。
ここで図８を見ると、組立環境の図は有利な実施形態に従って図示されている。図示したこの実施例では、組立環境７００は機体８００の組立作業を行うのに使用するために再構成することが可能である。機体８００は、外部８０２及び内部８０４を有することができる。
【００７４】
この種の構造物に対しては、外部可動式ロボット装置８０６、８０８、及び８１０は機体８００の外部８０２表面８１２に作業を行うことができる。内部可動式ロボット装置８１４、８１６、及び８１８は機体８００の内部８０４に作業を行うことができる。
図７及び図８の組立環境７００の図は単に、構造物を組立てるために組立環境を実現することができることを示す実施例である。組立環境７００は、一以上の異なる有利な実施形態において異なる種類の構造物を組立てるために、さらなる柔軟性を付与することができる。組立現場７０２を使用して、例えば翼７７５及び機体８００等の異なる種類の構造物を製造することができる。
【００７５】
組立環境７００の再構成は、可動式ロボット装置用プログラムの変更、可動式ロボット装置の追加、可動式ロボット装置の除去、又は他の適切な構成変更を行うことにより迅速に行うことができる。これらの変更は、現在の組立システムの再構成に必要な変更に比べて、さらに迅速に行うことができる、及び／又はさらに安い費用で行うことができる。
例えば、翼７７５が機体８００よりも前に組立てることができる場合、翼７７５を組立てるのに使用される可動式ロボット装置を再プログラミング、及び／又は必要に応じて他の可動式ロボット装置と交換して、組立現場７０２において機体８００を組立てることができる。これらの変更は、現在利用可能な組立システムの変更を行うのに必要な時間及び／又は費用を要することなく、行うことができる。電線、レール、溝、及び他の構成要素の再ルーティングは、この種の組立システムでは不必要であり得る。
【００７６】
ここで図９を参照すると、組立現場の図は有利な一実施形態に従って図示されている。図示したこの実施例では、組立現場７０２は、異なるラック及び／又は可動式ロボット装置がない状態で図示されている。組立現場７０２は、構造物を組立てる作業が行われていない時の現場の図である。固定されたロボット装置、レール、溝、導管、ケーブル、及び他の構造物がないことによって、組立現場７０２を他の作業のために簡単に再構成することが可能になり得る。さらに、固定された構造物がないことで、組立現場７０２の保守をさらに簡単にすることもできる。
ここで図１０を見てみると、構造物を組立てるプロセスのフローチャート図が有利な一実施形態に従って図示されている。図１０に示すプロセスは、図３の組立環境３００において実現することができる。
【００７７】
このプロセスは、複数の可動式ロボット装置３２６との通信を確立することで開始することができる（作業１０００）。複数の可動式ロボット装置３２６は、幾つかの位置３５２に移動し、無線通信システム３２４を使用して作業３２７を行って組立現場３１６で構造物３０２を組立てることが可能であり得る。
複数の可動式ロボット装置３２６の位置情報３４６は、運動制御システム３２２によって生成された位置情報３４６を使用して特定することができる（作業１００２）。位置情報３４６は、複数の可動式ロボット装置３２６の位置、及び／又は複数の可動式ロボット装置３２６の異なる部分であってよい。情報３３８は、無線通信システム３２４を使用して複数の可動式ロボット装置３２６に送ることができる（作業１００４）。情報３３８は位置情報を含むことができる。情報３３８を使用して作業３２７を行って構造物３０２を組立てることができ（作業１００６）、その後プロセスは終了する。
【００７８】
ここで図１１を参照すると、構造物を組立てるプロセスのフローチャート図が有利な一実施形態に従って図示されている。図１１に示すプロセスは、図３の組立環境３００において実施することができる。例えば、このプロセスをコンピュータシステム３２０のプロセス３５５において実施して図３の構造物３０２の組立てを制御することができる。
このプロセスは、構造物３０２を特定することから開始することができる（作業１１００）。その後、このプロセスでは、複数の可動式ロボット装置３２６にプログラム３５０をダウンロードすることができる（作業１１０２）。このプロセスは次に、複数の可動式ロボット装置３２６とラック３２５に、幾つかの位置３５２に移動するための指令３４８を送ることができる（作業１１０４）。このプロセスは次に、複数の可動式ロボット装置３２６に指令３４８を送って構造物３０２の組立てを開始することができる（作業１１０６）。
【００７９】
構造物３０２の組立てが完了したかどうかの決定を行うことができる（作業１１０８）。構造物３０２の組立てが完了していない場合、任意の複数の可動式ロボット装置３２６がそれぞれのタスクを完了したかどうかの決定を行うことができる（作業１１１０）。これらのタスクはタスク３２９に含まれるタスクであってよい。
任意の複数の可動式ロボット装置３２６がそれぞれのタスクを完了している場合、追加のタスクを行う必要があるかどうかの決定を行うことができる（作業１１１２）。ある実施例においては、幾つかの可動式ロボット装置が、他の可動式ロボット装置よりも前にタスクを完了することができる。これらの実施例では、これらの可動式ロボット装置が他のタスクを行うことができ、これにより構造物３０２を組立てるのに必要な時間を短縮することができる。他の可動式ロボット装置がそれぞれのタスクをさらに迅速に完了するのを補助することができるタスクを、タスクを有さない可能性のある可動式ロボット装置に割り当てることができる。さらに、一つの可動式ロボット装置が保守又は点検を要する場合に、タスクを完了した別の可動式ロボット装置によって、保守又は点検を要する可動式ロボット装置のタスクを行うことができる。
【００８０】
追加のタスクを行う必要がある場合に、プロセスでは、特定の可動式ロボット装置に追加のタスクを割り当てることができる（作業１１１４）。作業１１１４において、特定の可動式ロボット装置に指令３４８及び／又はプログラム３５０を送ることができる。このプロセスは次に、作業１１０８に戻ることができる。作業１１１２を再び参照すると、追加のタスクを行う必要がない場合は、プロセスは作業１１０８に戻ることができる。プロセスはまた、複数の可動式ロボット装置３２６のどの装置もタスクを完了していない場合に、作業１１１０から作業１１０８に戻ることもできる。
作業１１０８を再び参照すると、構造物３０２の組立てが完了した場合に、このプロセスは次に、複数の可動式ロボット装置３２６とラック３２５に組立現場３１６を離れるように指令３４８を送ることができ（作業１１１６）、その後プロセスは終了する。作業１１１６においては、複数の可動式ロボット装置３２６のうちの幾つかの装置がホーム位置３７６に戻ることができる。複数の可動式ロボット装置３２６内の幾つかの柔軟固定具３３４によって、構造物３０２を更なる加工及び／又は保管のために別の現場に移動させることができる。
【００８１】
次に図１２を見ると、構造物を組立てるプロセスのフローチャート図が、有利な一実施形態に従って図示されている。図示したこの実施例では、図１２のプロセスを、例えば図６の可動式ロボット装置６００等の可動式ロボット装置において実施することができる。このプロセスは、図６のデータ処理システム６１４によって実施することができる。
このプロセスは、実行用の幾つかの指令及びプログラムを受信することによって開始することができる（作業１２００）。このプロセスは次に、実行用の作業６３６から一つの作業を選択することができる（作業１２０２）。消耗品６４６が、選択作業を行うのに必要な消耗品を含むかどうかの決定を行うことができる（作業１２０４）。
【００８２】
消耗品がある場合は、プロセスは選択作業を行うことができる（作業１２０６）。この作業は例えば限定しないが、ドリルで穴を開ける、別の可動式ロボット装置と連動して部品を締め付ける、部品を研削する、シーリング材を塗布する、部品の検査を行う、及び／又は他の適切な作業であってよい。
作業を行った後で、まだ行っていない追加の作業が作業６３６に含まれているかどうかの決定を行うことができる（作業１２０８）。追加の作業がある場合は、プロセスは特定作業の中から実施していない作業を選択することができ（作業１２１０）、プロセスは次に作業１２０４に戻る。
【００８３】
全ての作業が完了したら、プロセスはコンピュータシステムに可動式ロボット装置６００が作業６３６を完了したことを示すメッセージを送ることができ（作業１２１２）、その後プロセスは終了する。この時点で、可動式ロボット装置６００は追加の指令を待つことができる。
作業１２０４を再び参照すると、消耗品６４６が特定作業を行うのに必要な消耗品を含まない場合、プロセスは次に消耗品６４６を供給するように幾つかのサービスマニピュレータ３３２にメッセージを送ることができる（作業１２１４）。プロセスは次に消耗品６４６が届くのを待つことができる（作業１２１６）。消耗品６４６が届いたら、プロセスは次に上述したように作業１２０６に進むことができる。これらの消耗品は例えば限定しないが、締結具、先端部、ツール、電源装置、及び／又は他の適切な消耗品を含むことができる。
【００８４】
ここで図１３Ａ〜１３Ｄを参照すると、航空機構造を組立てるプロセスのフローチャート図が有利な一実施形態に従って図示されている。図１３Ａ〜１３Ｄに示すこのプロセスは、作業を行って航空機構造を組立てることができる一実施例である。図１３Ａ〜１３Ｄに示すこのプロセスは、図３の組立環境３００を使用して実施することができる。
このプロセスは、構造物３０２を組立てるのに必要な情報をコンピュータシステム３２０が取得することによって開始することができる（作業１３００）。この情報は例えば限定しないが、規格、製造計画、必要な設備、必要なツール、必要な部品、必要な材料、及び／又は他の適切な情報を含むことができる。プロセスは次に、構造物３０２を組立てるためにコンピュータシステム３２０を起動することができる（作業１３０２）。コンピュータシステム３２０は、運動制御システム３２２、無線通信システム３２４、及び任意の適切なユティリティを起動することができる（作業１３０６）。組立環境３００内の全てのシステムが作動しているかどうかの決定を行うことができる（作業１３０８）。全てのシステムが作動していない場合、プロセスは作業１３０６に戻ることができる。
【００８５】
作業１３０８において全てのシステムが作動している場合、コンピュータシステム３２０は複数の可動式ロボット装置３２６に情報３３８を送ることができる（作業１３１０）。情報３３８は例えば限定しないが、メッセージ３４０、位置情報３４６、指令３４８、プログラム３５０、及び／又は構造物３０２を組み立てるための作業３２７を行うのに必要な他の適切な情報を含むことができる。
コンピュータシステム３２０によって送られる情報に対する応答は、複数の可動式ロボット装置３２６から受信することができる（作業１３１２）。全ての情報３３８を受信したかどうかの決定を行うことができる（作業１３１４）。全ての情報３３８を受信していない場合は、プロセスは作業１３１０に戻る。
【００８６】
全ての情報３３８を受信したら、コンピュータシステム３２０は、複数の可動式ロボット装置３２６、ラック３２５、及び／又は他の適切な構成要素に対して、組立システム３０８が構造物３０２の組立てを開始する準備ができているかどうかを決定するためのクエリを送る（作業１３１５）。
コンピュータシステム３２０は応答を受信することができ（作業１３１６）、消耗品３６０がセットされているかどうか決定することができる（作業１３１７）。消耗品３６０がセットされていない場合、消耗品３６０を調達する及び／又は調節する（作業１３１８）。作業１３１８は、ツール、先端部、締結用カセット、バッテリ、及び／又は他の適切な消耗品の調整及び装填を含むことができる。プロセスは次に作業１３１６に戻ることができる。
【００８７】
消耗品３６０がセットされている場合、プロセスでは、複数の可動式ロボット装置３２６が作業３２７を行う準備ができているかどうかを決定することができる（作業１３２０）。複数の可動式ロボット装置３２６の全ての装置が作業３２７を行う準備ができていない場合、複数の可動式ロボット装置３２６のうちの一以上の装置の調節を行うことができ（作業１３２２）、その後プロセスは作業１３２０に戻る。
作業１３２２は例えば限定しないが、幾つかの内部可動式ロボット装置３２８、幾つかの外部可動式ロボット装置３３０、幾つかのサービスマニピュレータ３３２、幾つかの柔軟固定具３３４、及び／又は他の適切な装置の調整、及び／又は設置を含むことができる。複数の可動式ロボット装置３２６の全ての装置の準備ができている場合、コンピュータシステム３２０は複数の可動式ロボット装置３２６に対し、作業３２７を行うために幾つかの位置３５２に移動するよう指令３４８を送ることができる（作業１３２４）。
【００８８】
受信した指令３４８に応答して、ラック３２５は幾つかの位置３５２に移動することができる（作業１３２６）。ラック３２５はコンピュータシステム３２０及び運動制御システム３２２と通信して衝突を避けることができる（作業１３２８）。次に、ラック３２５がホーム位置３７６に配置されているかどうかの決定を行うことができる（作業１３３０）。ラック３２５がホーム位置３７６にない場合、プロセスは作業１３２６に戻ることができる。
作業１３２４において受信した指令３４８に応答して、幾つかの柔軟固定具３３４を固定具の位置に向かって組立現場３１６に移動させることができる（作業１３３２）。幾つかの柔軟固定具３３４はコンピュータシステム３２０及び運動制御システム３２２と通信して衝突を避けることができる（作業１３３４）。次に、幾つかの柔軟固定具３３４が作業３２７を行う位置にあるかどうかの決定を行うことができる（作業１３３６）。幾つかの柔軟固定具３３４がその位置にない場合は、プロセスは作業１３３２に戻ることができる。
【００８９】
また、作業１３２４の指令３４８に応答して、幾つかの外部可動式ロボット装置３３０、幾つかの内部可動式ロボット装置３２８、及び幾つかのサービスマニピュレータ３３２が組立現場３１６に移動することができる（作業１３３８）。幾つかの内部可動式ロボット装置３２８、幾つかの外部可動式ロボット装置３３０、及び幾つかのサービスマニピュレータ３３２は移動中に、コンピュータシステム３２０と運動制御システム３２２と通信して衝突を避けることができる（作業１３４０）。
プロセスでは、作業１３３０、１３３６、及び１３４０において、全ての装置が作業３２７を行う準備ができるまで待つことができる（作業１３４２）。全ての装置が作業３２７を行う準備ができたときに、コンピュータシステム３２０が無線通信システム３２４に指令を送って組立作業３２７を開始することができる（作業１３４６）。組立作業は作業３２７のサブセットであってよく、部品を位置づけし相互に固定して構造物３０２を形成することを含むことができる。
【００９０】
幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０は、無線通信システム３２４を使って幾つかのサービスマニピュレータ３３２と通信し、消耗品３６０をリクエストすることができる（作業１３４８）。幾つかのサービスマニピュレータ３３２はラック３２５から消耗品３６０を調達して、幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０まで消耗品３６０を運ぶことができる（作業１３５０）。
幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０が消耗品３６０からの消耗品を十分に受け取ったかどうかの決定を行うことができる（作業１３５２）。消耗品３６０からの消耗品を十分に受け取っていない場合、プロセスは作業１３４８に戻ることができる。これらの消耗品は、部品、締結具、シーリング材、塗料、接着剤、及び／又は構造物３０２の組立てに必要な他の適切な消耗品を含むことができる。十分な消耗品を受け取ったら、消耗品３６０の部品を幾つかの柔軟固定具３３４にセットすることができる（作業１３５４）。
【００９１】
次に、全ての部品が幾つかの柔軟固定具３３４に装填されているかどうかの決定を行うことができる（作業１３５６）。全ての部品が装填されていない場合、プロセスは作業１３５４に戻ることができる。そうでなければ、幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０は幾つかの位置３５２に移動することができる（作業１３５８）。
幾つかの外部可動式ロボット装置３３０のうちの幾つかの装置は、メッセージ３４０を送って構造物の最上部への移動をリクエストすることができる（作業１３６０）。幾つかのサービスマニピュレータ３３２は、構造物３０２へのリクエストを行っている幾つかの外部可動式ロボット装置３３０内の装置を持上げて設置することができる（作業１３６２）。
【００９２】
リクエストを出している幾つかの外部可動式ロボット装置３３０が全て、構造物３０２の最上部に設置されているかどうかの決定を行うことができる（作業１３６４）。リクエストを出している幾つかの外部可動式ロボット装置３３０が全て、構造物３０２の最上部に設置されていない場合、プロセスは作業１３６０に戻ることができる。
そうでなければ、プロセスは次に、構造物３０２に組立作業３２７を行って構造物３０２を組立てることができる（作業１３６６）。これらの組立作業は、幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０の、同期された組み立て作業を含むことができる。幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０は、これらの装置自体と消耗品３６０を監視する（作業１３６８）。
【００９３】
保守が必要かどうかの決定を行うことができる（作業１３７０）。保守では、先端部３６２、電源装置３６４、ツール３６６、締結具３６８、及び／又は消耗品３６０の他の適切な形態の交換を要する可能性がある。
保守作業が必要な場合は、保守が必要な特定の可動式ロボット装置からメッセージ３４０を幾つかのサービスマニピュレータ３３２へ送ることができる（作業１３７２）。メッセージ３４０の受信に応答して、幾つかのサービスマニピュレータ３３２は消耗品３６０を調達して、消耗品３６０を使用しながら保守を行うことができる（作業１３７４）。
【００９４】
保守が完了したかどうかの決定を行うことができる（作業１３７６）。保守が完了していない場合、プロセスは作業１３７２に戻ることができる。保守作業が完了した場合は、プロセスでは構造物３０２への作業３２７の実施を継続することができる（作業１３７８）。作業３２７は、部品の組立て、検査、及び構造物３０２の組立てに必要な他の適切な作業を含むことができる。その後に、作業３２７が完了したかどうかの決定を行うことができる（作業１３８０）。
作業３２７が完了していない場合、プロセスは作業１３７８に戻ることができる。作業３２７が完了している場合は、コンピュータシステム３２０から幾つかの柔軟固定具３３４に指令３４８を送って、組立現場３１６から構造物３０２を移動させることができる（作業１３８２）。その後、構造物３０２を更なる処理のために別の組立現場に移動することができ（作業１３８４）、その後プロセスは終了する。
再び作業１３７０を参照すると、保守が必要ない場合、プロセスは上述したように作業１３７８まで継続する。
【００９５】
ここで図１４を見ると、構造物に作業を行うためのプロセスのフローチャート図が有利な一実施形態に従って図示されている。図１４に示すプロセスは、図３の組立環境３００等の環境において実施することが可能である。
このプロセスは、第１可動式ロボット装置と第２可動式ロボット装置を起動させることによって開始することができる（作業１４００）。その後、作業が行われる構造物３０２を特定することができる（作業１４０４）。第１可動式ロボット装置が構造物３０２の第１表面に隣接する一方、第２可動式ロボット装置は構造物３０２の第２表面に隣接することができる。
【００９６】
第１可動式ロボット装置と第２可動式ロボット装置は、締め付け機能を用いてその位置で部品を締め付けることができる（作業１４０６）。第１可動式ロボット装置はドリル作業を行って構造物３０２上の位置において部品を貫通する穴を開けることができる（作業１４０８）。第１可動式ロボット装置と第２可動式ロボット装置は、穴に締結具を取り付けて構造物３０２上で部品を相互に固定することができ（作業１４１０）、その後プロセスは終了する。
図示した異なる実施形態におけるフローチャートとブロック図は、異なる有利な実施形態の装置及び方法の幾つかのあり得る実施形態のアーキテクチャ、機能性、及び作業を示している。これに関しては、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、一作業又はステップのモジュール、区分、機能、及び／又は一部を表すことができる。
【００９７】
ある代替実施形態では、ブロックにおいて注記された一つ又は複数の作用は、図面に注記されたのとは違う順番に起こることが可能である。例えばある場合には、それに含まれる機能性によって、続いて示す２つのブロックを実質的に同時に実施することが可能である、又はブロックを時には逆の順に実施することができる。
したがって、異なる有利な実施形態により、特定の組立現場で組立てることができる異なる種類の構造物の柔軟性をさらに増すことができる、構造物を組立てる方法及び装置が提供される。異なる有利な実施形態により、現在の組立システムと比べてより迅速に、及び／又はより安く組立てられるように、構造物の種類を変更する機能が提供され得る。異なる有利な実施形態は、固定レール、固定ロボット装置、溝、床の導管、及び移動、及び変更に時間及び費用がかかる可能性のある他の構造物の必要をなくすことができる。
【００９８】
異なる有利な実施形態の説明は、図示及び説明目的で記載されており、開示された形の実施形態を包括する又は限定するものではない。当業者には、多数の修正及び変更が明らかである。さらに異なる有利な実施形態は、他の有利な実施形態と比べて、異なる利点を提供することができる。
異なる有利な実施形態を航空機構造に関連させて説明してきたが、他の有利な実施形態を他の種類の物体に応用することができる。例えば限定しないが、他の有利な実施形態を翼、機体、エンジン、タンク、潜水艦の船殻、宇宙船、宇宙ステーション、水上艦、及び自動車に応用することができる。
選択された一つの又は複数の実施形態は、実施形態の原理と実際の応用形態を最適に説明するために、そして当業者が特定の使用に好適なさまざまな修正が施された様々な実施形態の開示内容を理解することができるように、選択され説明された。
【符号の説明】
【００９９】
１０２ 規格及び設計
１０４ 材料の調達
１０６ 構成要素及びサブアセンブリの製造
１０８ システム統合
１１０ 検査及び納入
１１２ 就航
１１４ 保守及び点検
２００ 航空機
２０２ 機体
２０４ システム
２０６ 内部装飾
２０８ 推進
２１０ 電気
２１２ 油圧
２１４ 環境
３００ 組立環境
３０２ 構造物
３０４ 外部
３０６ 内部
３０８ 組立システム
３１０ 翼
３１２ 機体
３１４ エンジン
３１６ 組立現場
３１８ 作業場
３２０ コンピュータシステム
３２２ 運動制御システム
３２４ 無線通信システム
３２５ ラック
３２６ 複数の可動式ロボット装置
３２７ 作業
３２８ 幾つかの内部可動式ロボット装置
３２９ 複数のタスク
３３０ 幾つかの外部可動式ロボット装置
３３２ 幾つかのサービスマニピュレータ
３３４ 幾つかの柔軟固定具
３３６ 部品
３３８ 情報
３４０ メッセージ
３４６ 位置情報
３４８ 指令
３５０ プログラム
３５２ 幾つかの位置
３５３ プロセス
３５４ コントローラ
３５５ プロセス
３５６ センサ
３５８ 通信装置
３６０ 消耗品
３６２ 先端部
３６４ 電源装置
３６６ ツール
３６８ 締結具
３７０ シーリング材
３７２ 塗料
３７４ 接着剤
３７６ ホーム位置
３７８ 調子
３８０ 履歴
４００ 可動式ロボット装置
４０２ 可動式ロボット装置
４０４ 位置
４０６ 構造物
４０８ 表面
４１０ 表面
４１２ 部品
４１４ 穴
４１６ 締結具
５００ データ処理システム
５０２ 通信用ファブリック
５０４ プロセッサ装置
５０６ メモリ
５０８ 永続記憶装置
５１０ 通信装置
５１２ 入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置
５１４ ディスプレイ
５１６ 記憶装置
６００ 可動式ロボット装置
６０２ 装置本体
６０４ 可動システム
６０６ 先端部
６０８ 位置情報装置
６１０ 視覚システム
６１２ 電力システム
６１４ データ処理システム
６１７ 無線通信装置
６１８ 車輪
６２０ 行路
６２２ 足部分
６２４ マニピュレータ
６２６ ツールシステム
６２８ ３つ以上の軸線
６３０ 位置情報
６３２ 可動式ロボット装置６００の幾つかの位置
６３４ 部品
６３６ 部品６３４に行われている作業
６３８ 電力装置
６４０ プログラム
６４６ 消耗品
７００ 組立環境
７０２ 組立現場
７０４ 床
７０６ 壁
７０８ 壁
７１０ 壁
７１１ 壁
７１２ 無線通信システム
７１４ 運動制御システム
７１６ 無線通信装置
７１８ 無線通信装置
７２０ 無線通信装置
７２２ 無線通信装置
７２４ 無線通信装置
７２６ 無線通信装置
７２８ 運動制御装置
７３０ 運動制御装置
７３２ 運動制御装置
７３４ 運動制御装置
７３６ 運動制御装置
７３８ 運動制御装置
７４０ 運動制御装置
７４２ 運動制御装置
７４４ 運動制御装置
７４６ 運動制御装置
７４７ 運動制御装置
７４８ 運動制御装置
７５０ 運動制御装置
７５２ 運動制御装置
７５４ 運動制御装置
７５６ ラック
７５８ ラック
７６０ ラック
７６４ バッテリ
７６６ ツール
７６８ カセット
７７０ 先端部
７７２ システムコントローラ
７７４ 構造物
７７５ 翼
７７６ 翼外部
７７７ 翼内部
７７８ 柔軟固定具
７７９ 柔軟固定具
７８０ 柔軟固定具
７８１ 柔軟固定具
７８２ 柔軟固定具
７８３ 柔軟固定具
７８４ 外部可動式ロボット装置
７８５ 外部可動式ロボット装置
７８６ 外部可動式ロボット装置
７８７ 内部可動式ロボット装置
７８８ 内部可動式ロボット装置
７８９ 翼表面
７９０ 柔軟な腕部
７９１ サービスマニピュレータ
７９２ ホーム位置
７９３ 電磁石
８００ 機体
８０２ 機体外部
８０４ 機体内部
８０６ 外部可動式ロボット装置
８０８ 外部可動式ロボット装置
８１０ 外部可動式ロボット装置
８１２ 表面
８１４ 内部可動式ロボット装置
８１６ 内部可動式ロボット装置
８１８ 内部可動式ロボット装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、物体の製造、具体的には物体を組み立てる自動システムに関するものである。さらに具体的には、本発明は自律ロボット組立システムを使用して、航空機構造を組立てる方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
構造物の組立てには、装置、ツール、人間労働、材料、及び／又は物体を作製するための他の適切な品目の使用を含むことができる。様々な組立ライン技術を用いて、例えば航空機構造等の物体を製造することができる。組立ラインを用いることにより、様々な定置型の装置を組立ラインに沿って位置づけして、部品の追加、穴開け、部品の保持、及び／又は航空機構造の組立中の他の適切な作業を行うことができる。
この種の組立システムでは、各組立ラインを特定の種類の航空機構造用に設計することができる。例えば限定しないが、ある組立ラインを航空機の翼製造用に設計することができると同時に、別の組立ラインを機体製造用に設計することができる。
【０００３】
特定の種類の構造物については、装置を床に固定することができる、又は床上、又は床の溝に取り付けられたレールに沿って移動することができる。さらにこの種の組立システムでは、導管、溝、及び／又は他の適切な構造物を使用して電力ケーブル、データ回線、及び／又は他の適切なユティリティをこれらの装置につなげることができる。
この種の組立ラインにより経済的規模において費用を削減することができるが、この種の組立システムは設計と取り付けに高い費用がかかる可能性がある。例えば、組立ラインを、同じサイズの異なる種類の民間航空機の翼構造を組立てるように適合させることができるが、機体を製造するには別々の組立ラインが必要になり得る。この限定的な汎用性のために、異なる種類の航空機構造を組立てるためには、さらなる空間が必要となり得る。
したがって、上述した一又は複数の問題だけでなく、可能性のある他の問題も考慮に入れた方法及び装置を有することが有利である。
【発明の概要】
【０００４】
有利な一実施形態では、装置は複数の可動式ロボット装置、無線通信システム、及び運動制御システムを備えることができる。複数の可動式ロボット装置は、組立現場において幾つかの位置へ移動することができてよく、組立現場において構造物の組立作業を行うことが可能であり得る。無線通信システムは、組立現場内で複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる。運動制御システムは、組立現場における複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成可能であってよく、複数の可動式ロボット装置に位置情報を送信することが可能であり得る。
【０００５】
別の有利な実施形態では、組立システムは外部可動式ロボット装置と内部可動式ロボット装置を備えることができる。外部可動式ロボット装置は、構造物の外部周囲を移動することが可能であってよく、構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことができてよい。内部可動式ロボット装置は、構造物を組立てるために、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して、幾つかの第２作業を行うことが可能であってもよい。
【０００６】
さらに別の有利な実施形態では、航空機組立システムは複数の可動式ロボット装置、幾つかのラック、無線通信システム、運動制御システム、及びコンピュータシステムを含むことができる。複数の可動式ロボット装置は、組立現場において幾つかの位置に移動して、組立現場において航空機構造の組立作業を行うことが可能であり得る。複数の可動式ロボット装置は、内部可動式ロボット装置、外部可動式ロボット装置、柔軟固定具、及びサービス装置のうちの少なくとも一つを備えることができる。外部可動式ロボット装置は、構造物の外部周囲を移動して構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことが可能であり得る。内部可動式ロボット装置は、構造物の内部に幾つかの第２作業を行うことが可能であり得る。内部可動式ロボット装置はまた、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して、幾つかの第２作業を行うことも可能であり得る。幾つかのラックは、複数の可動式ロボット装置のための消耗品を運ぶことが可能であり得る。消耗品は、電源装置、先端部、ツール、及び部品のうちの少なくとも一つを含むことができる。無線通信システムは、組立現場における複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる。無線通信システムは、組立現場に位置する幾つかの無線ポートを含むことができる。複数の可動式ロボット装置の各装置は、幾つかの無線ポートとの通信リンクを確立することができる通信装置を有することができる。運動制御システムは、組立現場における複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成して、この位置情報を複数の可動式ロボット装置に送信可能であり得る。運動制御システムは、複数のセンサと、複数のセンサを使用して複数の可動式ロボット装置の位置を特定することができるコンピュータを含むことができる。複数のセンサは、カメラ、全地球測位システム情報を複数の可動式ロボット装置から受信できる受信機、及び無線自動識別センサ読取器の少なくとも一つから選択される幾つかの種類のセンサを含むことができる。複数のセンサは、複数の可動式ロボット装置のうちの少なくとも一つの装置上と、組立現場において選択された位置に配置することができる。位置情報は、可動式ロボット装置の腕部の位置、可動式ロボット装置の先端部の位置、可動式ロボット装置本体の位置、及び部品の位置の少なくとも一つを含むことができる。コンピュータシステムは、複数の可動式ロボット装置と情報を交換することが可能であり得る。この情報は、指令、データ、可動式ロボット装置の位置、及び複数の可動式ロボット装置のうちの可動式ロボット装置によって実行可能なプログラムのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【０００７】
さらに別の有利な実施形態では、構造物を組立てる方法を提供することができる。組立現場において幾つかの位置に移動することが可能であってよく、組立現場において構造物の組立作業を行うことが可能であり得る複数の可動式ロボット装置との通信は、無線通信システムを使用して確立することができる。複数の可動式ロボット装置の位置情報は、運動制御システムを使用して特定することができる。情報は複数の可動式ロボット装置へ送ることができる。情報は位置情報を含むことができる。位置情報を使用して構造物を組立てるための作業を行うことができる。
【０００８】
さらに別の有利な実施形態では、航空機構造を組立てる方法が提供されている。組立現場において幾つかの位置に移動することができ、組立現場において航空機構造の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置との通信は、無線通信システムを使用して確立することができる。複数の可動式ロボット装置の位置情報は、運動制御システムを使用して特定することができる。情報を複数の可動式ロボット装置へ送ることができる。この情報は、位置情報のうちの少なくとも一つと、幾つかのプログラム及び指令を含む。複数の可動式ロボット装置同士でメッセージの伝達をすることができる。航空機構造の組立作業は、情報とメッセージを使用して行うことができる。
【０００９】
本発明は、
組立現場において幾つかの位置に移動することができ、組立現場において構造物の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置と、
組立現場内で複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる無線通信システムと、
組立現場において複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成し、前記位置情報を複数の可動式ロボット装置に送信できる運動制御システム
を備える装置に関するものである。
本装置はさらに、
複数の可動式ロボット装置のための消耗品を運ぶことができる幾つかのラック
を備えることができる。
【００１０】
本装置では、複数の可動式ロボット装置が、内部可動式ロボット装置、外部可動式ロボット装置、柔軟固定具、及びサービス装置のうちの少なくとも一つを備えることができる。
本装置では、位置情報は、可動式ロボット装置の腕部の位置、可動式ロボット装置の先端部の位置、可動式ロボット装置の本体の位置、及び部品の位置の少なくとも一つを含むことができる。
【００１１】
本装置はさらに、
複数の可動式ロボット装置と情報交換ができるコンピュータシステム
を備えることができる。
本装置では、前記情報は指令、データ、可動式ロボット装置の位置、及び複数の可動式ロボット装置のうちの可動式ロボット装置によって実行可能なプログラムのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【００１２】
本装置では、消耗品は電源装置、先端部、ツール及び部品のうちの少なくとも一つを含むことができる。
本装置では、無線通信システムが、
組立現場に位置する幾つかの無線ポートを含み、複数の可動式ロボット装置の各装置は、幾つかの無線ポートとの通信リンクを確立することができる通信装置を有する。
【００１３】
本装置では、運動制御システムが、
複数のセンサと、
複数のセンサを使用して複数の可動式ロボット装置の位置を特定できるコンピュータ
を備えることができる。
本装置では、複数のセンサが、カメラ、複数の可動式ロボット装置から全地球測位システム情報を受信できる受信機、及び無線自動識別センサ読取器のうちの少なくとも一つから選択される幾つかの種類のセンサを含む。
本装置では、複数のセンサを、複数の可動式ロボット装置のうちの少なくとも一つの装置上と、組立現場において選択された位置に配置することができる。
【００１４】
本装置では、複数の可動式ロボット装置が、
構造物の外部周囲を移動することができ、構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことができる外部可動式ロボット装置と、
構造物の内部で幾つかの第２作業を行うことができ、構造物を組立てるために、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して幾つかの第２作業を行うことができる内部可動式ロボット装置
を含むことができる。
【００１５】
本装置では、作業は、部品の固定、部品の検査、穴開け、部品の締付け、締結具の取付け、及びシーリング材の塗布のうちの少なくとも一つを含むことができる。
請求項１の装置では、構造物は、航空機、翼、機体、エンジン、タンク、潜水艦の船殻、宇宙船、宇宙ステーション、水上艦、及び自動車のうちの一つから選択される。
【００１６】
本発明はまた、
構造物の外部周囲を移動することができ、構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことができる外部可動式ロボット装置と、
構造物の内部で幾つかの第２作業を行うことができ、構造物を組立てるために、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して幾つかの第２作業を行うことができる内部可動式ロボット装置
を備える組立システムにも関する。
この組立システムでは、内部可動式ロボット装置が、幾つかの第２作業を行うために、構造物の内部に移動することが可能であり得る。
この組立システムでは、内部可動式ロボット装置が、幾つかの第２作業を行うために、構造物の内部に幾つかの部材を移動することが可能であり得る。
【００１７】
本発明はまた、
組立現場において幾つかの位置に移動することができ、組立現場において航空機構造の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置であって、内部可動式ロボット装置、外部可動式ロボット装置、柔軟固定具、及びサービス装置のうちの少なくとも一つを備え、 外部可動式ロボット装置が、構造物の外部周囲を移動することができ、構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことができ、内部可動式ロボット装置が、構造物の内部で幾つかの第２作業を行うことができ、構造物を組立てるために、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して幾つかの第２作業を行うことができる、複数の可動式ロボット装置と、
複数の可動式ロボット装置のための消耗品を運ぶことができる幾つかのラックであって、消耗品が、電源装置、先端部、ツール、及び部品のうちの少なくとも一つを含む、幾つかのラックと、
組立現場内で複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる無線通信システムであって、組立現場に位置する幾つかの無線ポートを含み、複数の可動式ロボット装置の各装置が、幾つかの無線ポートとの通信リンクを確立することができる通信装置を有する、無線通信システムと、
組立現場において複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成し、前記位置情報を複数の可動式ロボット装置に送信できる運動制御システムであって、複数のセンサと、複数のセンサを使用して複数の可動式ロボット装置の位置を特定できるコンピュータを備え、複数のセンサが、カメラ、複数の可動式ロボット装置から全地球測位システム情報を受信できる受信機、及び無線自動識別センサ読取器のうちの少なくとも一つから選択される幾つかの種類のセンサを含み、前記幾つかのセンサが、複数の可動式ロボット装置のうちの少なくとも一つの装置上と、組立現場において選択された位置に配置されており、位置情報が、可動式ロボット装置の腕部の位置、可動式ロボット装置の先端部の位置、可動式ロボット装置の本体の位置、及び部品の位置の少なくとも一つを含む、運動制御システムと、
コンピュータシステムであって、複数の可動式ロボット装置と情報交換ができ、前記情報が指令、データ、可動式ロボット装置の位置、及び複数の可動式ロボット装置のうちの可動式ロボット装置によって実行可能なプログラムのうちの少なくとも一つを含む、コンピュータシステム
を備える、航空機組立システムにも関する。
【００１８】
本発明はまた、構造物を組立てる方法にも関し、この方法は、
組立現場において幾つかの位置に移動でき、無線通信システムを使用して組立現場で構造物の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置との通信を確立し、
運動制御システムを使用して複数の可動式ロボット装置についての位置情報を特定し、
複数の可動式ロボット装置に情報を送り、前記情報が位置情報を含み、
前記位置情報を使用して構造物の組立作業を行うステップ
を含む。
【００１９】
本方法では、複数の可動式ロボット装置へ情報を送るステップが、
幾つかのプログラムを複数の可動式ロボット装置に送る
ステップを含むことができる。
本方法では、複数の可動式ロボット装置へ情報を送るステップが、
複数の可動式ロボット装置の幾つかの装置へ位置情報を送るステップ
を含むことができる。
本方法では、情報はさらに、メッセージ、指令、及びプログラムのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【００２０】
本方法では、位置情報を使用して構造物の組立作業を行うステップが、
複数の可動式ロボット装置同士でメッセージをやり取りし、
メッセージを使用して、構造物の幾つかの組立作業を行う
ステップを含むことができる。
本発明はまた、航空機構造を組立てる方法にも関し、この方法は、
組立現場において幾つかの位置に移動でき、無線通信システムを使用して組立現場で航空機構造の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置との通信を確立し、
運動制御システムを使用して複数の可動式ロボット装置についての位置情報を特定し、
複数の可動式ロボット装置に情報を送り、前記情報が位置情報及び幾つかのプログラムと指令のうちの少なくとも一つを含み、
複数の可動式ロボット装置同士でメッセージをやり取りし、
前記情報とメッセージを使用して航空機構造の組立作業を行うステップ
を含むことができる。
【００２１】
特徴、機能、および利点は、本発明の様々な実施形態において個別に達成可能である、あるいは、更に別の実施形態と組み合わせることができ、さらに別の実施形態の更なる詳細は、下記の説明及び図面を参照することにより理解できる。
【００２２】
有利な実施形態を特徴づけると考えられる新規の特性は添付の請求項に記載されている。しかしながら有利な実施形態だけでなく、使用の好適なモード、更なる目的、そしてその利点は、添付の図面と併せて本発明の有利な実施形態の下記の詳細説明を読むときに最適に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は有利な一実施形態による航空機の製造及び点検方法の図である。
【図２】図２は有利な一実施形態を実行できる航空機の図である。
【図３】図３は有利な一実施形態による組立環境の図である。
【図４】図４は有利な一実施形態による組立プロセスの図である。
【図５】図５は有利な一実施形態によるデータ処理システムの図である。
【図６】図６は有利な一実施形態による可動式ロボット装置の図である。
【図７】図７は有利な一実施形態による組立環境の図である。
【図８】図８は有利な一実施形態による組立環境の図である。
【図９】図９は有利な一実施形態による組立現場の図である。
【図１０】図１０は有利な一実施形態による構造物の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１１】図１１は有利な一実施形態による構造物の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１２】図１２は有利な一実施形態による構造物の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは有利な一実施形態による航空機構造の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは有利な一実施形態による航空機構造の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１３Ｃ】図１３Ｃは有利な一実施形態による航空機構造の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１３Ｄ】図１３Ｄは有利な一実施形態による航空機構造の組立プロセスのフローチャート図である。
【図１４】図１４は有利な一実施形態による構造物に作業を行うプロセスのフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図面をさらに具体的に参照すると、本発明の実施形態は図１に示す航空機の製造及び点検方法１００と図２に示す航空機２００に関連させて説明することができる。最初に図１を見ると、航空機の製造及び点検方法は、有利な一実施形態にしたがって図示されている。試作段階において、航空機の製造及び点検方法１００は図２の航空機２００の規格及び設計１０２と、材料調達１０４を含むことができる。
製造段階においては、図２の航空機２００の構成要素及びサブアセンブリの製造１０６と、システム統合１０８が行われる。その後、図２の航空機２００は検査及び納入１１０を経て就航されることができる。
【００２５】
顧客によって就航されている間、図２の航空機２００には、変更、再構成、改装、及び他の保守及び点検も含むことができる所定の保守及び点検１１４を予定することができる。
航空機の製造及び点検方法１００の各プロセスは、システム・インテグレーター、第三者、及び／又はオペレータによって行われる又は実施することが可能である。これらの実施例において、オペレータは顧客であってよい。この説明の目的のために、システム・インテグレーターは、非限定的に、任意の数の航空機メーカー及び主要なシステム下請業者を含むことができ、第三者は、非限定的に、任意の数の供給メーカー、下請業者及びサプライヤを含むことができ、オペレータは、航空機、リース会社、軍部、サービス組織等であってよい。
【００２６】
ここで図２に示すように、有利な実施形態が実施可能である航空機の図面が図示されている。この実施例では、航空機２００は図１の航空機の製造及び点検方法１００によって製造され、複数のシステム２０４と内部装飾２０６を有する機体２０２を含むことができる。システム２０４の実施例は、一又は複数の推進システム２０８、電気システム２１０、油圧システム２１２、及び環境システム２１４を含む。任意の数の他のシステムを含むことができる。航空宇宙における実施例を示したが、異なる有利な実施形態を自動車産業等の他の業界に応用することができる。
【００２７】
本明細書に具現化された装置及び方法を、図１の航空機の製造及び点検方法１００の任意の一又は複数の段階に採用することができる。例えば、図１の構成要素及びサブアセンブリの製造１０６において製造された構成要素又はサブアセンブリを、航空機２００が図１の就航１１２中に製造される構成要素又はサブアセンブリと同じ方法で加工又は製造することができる。
また、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、又はこれらの組み合わせを、例えば、航空機２００を実質的に組立てやすくする、又は航空機２００にかかる費用を削減することによって、例えば非限定的に、図１の構成要素およびサブアセンブリの製造１０６及びシステム統合１０８等の製造段階において用いることが可能である。同様に、一又は複数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはこれらの組み合わせを、航空機２００が就航１１２中に、又は図１の保守及び点検１１４中に用いることができる。
【００２８】
異なる有利な実施形態では、現在使用されている製造技術によって例えば航空機構造等の物体の製造費用を削減することができるが、これらの技術は実行するのが難しい可能性があることを認め、考慮に入れている。異なる有利な実施形態では、異なる種類の航空機構造に対して異なる組立システムが必要となり得ることを認め、考慮に入れている。
例えば、異なる有利な実施形態では、航空機の翼を製造するために設計された航空機組立システムは、航空機の機体の製造に使用するには適切でない可能性があることを認め、考慮に入れている。異なる有利な実施形態では、床の製造が特定の種類の構造物向けに特別に設計することができることを認め、考慮に入れている。
【００２９】
異なる有利な実施形態では、既存の配置を変更することができないため、異なる種類の航空機構造は異なる配置を必要とする可能性があることを認め、考慮に入れている。異なる有利な実施形態では、定置型装置を異なる種類の航空機構造のために異なる位置に移動、置換え、及び／又は再設置することは難しい可能性があることを認め、考慮に入れている。異なる有利な実施形態では、この種の変更を行うことは可能であるが、この変更には時間がかかり、費用が高くつく可能性があることを認め、考慮に入れている。
異なる有利な実施形態はまた、床の製造における溝及び導管を変更する及び／又は別の経路に切り替えることはさらに難しい可能性があることも認め、考慮している。電力線、データ回線、及び／又は他のユティリティを別の経路に切り替えるのに要する時間及び費用により、製造現場の地盤に新しい溝及び／又は導管を作る必要があり得る。異なる有利な実施形態では、この種の変更は、定置型装置を取り外して新しい位置に再設置するのと同様に費用が高くつく可能性があることを認め、考慮に入れている。
【００３０】
その上、異なる有利な実施形態では、費用に加えて、これらの変更を行うのに要する時間により、その時間帯は製造設備が使えなくなる可能性があることを認め、考慮に入れている。その結果、異なる有利な実施形態では、製造時間が長引く可能性がある、及び／又は製品を納品するのに遅れが発生する可能性があることを認め、考慮に入れている。
したがって、一又は複数の有利な実施形態により、複数の可動式ロボット装置、無線通信システム、及び運動制御システムを備える装置を提供することができる。複数の可動式ロボット装置は、組立現場において幾つかの位置に移動可能であってよく、組立現場において構造物の組立作業を行うことが可能であり得る。本明細書で使用される幾つかは、一又は複数の品目を意味する。例えば、幾つかの位置は、一又は複数の位置であり得る。
【００３１】
無線通信システムは、組立現場内で複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる。運動制御システムは、組立現場において複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成し、前記位置情報を複数の可動式ロボット装置に送信可能であってよい。
具体的な実例となる実施例として、一又は複数の異なる有利な実施形態を、構成要素及びサブアセンブリの製造１０６において航空機２００の構造物を組立てるために実行することができる。例えば、異なる有利な実施形態を使用して、翼、機体、又は他の適切な構造物のうちの少なくとも一つを組立てることができる。本明細書に使用されるように、「のうちの少なくとも一つ」という表現は、品目リストに使用される時は、一又は複数の品目の異なる組み合わせを使用することができ、リスト内の各品目のうちの一つのみを必要とし得ることを意味する。例えば、「品目Ａ、品目Ｂ、及び品目Ｃ」のうちの少なくとも一つは例えば限定しないが、品目Ａ、又は品目Ａ及び品目Ｂを含むことができる。この実施例はまた、品目Ａ、品目Ｂ、及び品目Ｃ、又は品目Ｂ及び品目Ｃを含むこともできる。
【００３２】
さらに、異なる有利な実施形態を、保守及び点検１１４中に使用して、代替構造物の組立て、既存の構造物への保守作業、既存の構造物の修理作業、及び／又は航空機２００の構造物への他の適切な作業を行うことも可能である。
ここで図３を参照すると、組立て環境の図が有利な一実施形態にしたがって図示されている。組立環境３００は、構造物３０２の組立てに使用できる組立環境の一実施例である。構造物３０２は外部３０４及び内部３０６を有することができる。
【００３３】
図示したこの実施例では、組立環境３００は組立システム３０８を含むことができる。図示した異なる実施例では、組立システム３０８は、現在入手可能な組立システムよりも迅速に、異なる種類の構造物の組立を行うためにシステム自体を再構成できる自律組立システムであってよい。
構造物３０２は、例えば図２の航空機２００等の物体の構造物であってよい。構造物３０２は様々な形態を取ることができる。例えば限定しないが、構造物３０２は翼３１０、機体３１２、エンジン３１４、及び／又は他の適切な種類の構造物であってよい。
【００３４】
図示したこの実施例では、構造物３０２は組立現場３１６で組立てることができる。組立現場３１６は作業場３１８を含むことができる。図示したこの実施例では、作業場３１８は、現在利用可能な組立環境で使用できる、特定の固定構造物、溝、地下導管、及び／又は他のインフラストラクチャを必要としない場合がある。
組立システム３０８は、コンピュータシステム３２０、運動制御システム３２２、無線通信システム３２４、複数の可動式ロボット装置３２６、ラック３２５、及び／又は他の適切な構成要素を含むことができる。
【００３５】
図示したこれらの実施例では、複数の可動式ロボット装置３２６によって作業３２７を行って構造物３０２を組立てることができる。図示したこれらの実施例では、複数の可動式ロボット装置３２６は、例えば限定しないが、幾つかの内部可動式ロボット装置３２８、幾つかの外部可動式ロボット装置３３０、幾つかのサービスマニピュレータ３３２、幾つかの柔軟固定具３３４、及び／又は他の適切なタイプの可動式ロボット装置を含むことができる。
幾つかの内部可動式ロボット装置３２８は、構造物３０２の内部３０６で作業３２７を行うことが可能になり得る。幾つかの内部可動式ロボット装置３２８は、構造物３０２の内部３０６に移動及び／又は内部３０６に到達して作業３２７を実施することができる。幾つかの外部可動式ロボット装置３３０は、構造物３０２の外部３０４で作業３２７を行うことができる。図示したこれらの実施例では、一以上の作業３２７を一つのグループとして、複数のタスク３２９のうちの一つのタスクを形成することができる。
【００３６】
幾つかのサービスマニピュレータ３３２は、例えば幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０等の様々なロボット装置に消耗品を供給することができる。幾つかの柔軟固定具３３４は、構造物３０２及び／又は構造物３０２の部品３３６を支持できてよい。部品３３６は構造物３０２を組立てるのに使われる物体及び／又は材料であってよい。幾つかの柔軟固定具３３４はまた、構造物３０２を位置づけする及び／又は移動させることが可能であってもよい。例えば、幾つかの柔軟固定具３３４は、構造物３０２の組み立て中に、組立現場３１６内で構造物３０２を移動させる及び／又は位置づけすることが可能であってよい。
さらに、幾つかの柔軟固定具３３４は、構造物３０２の組立が完了した後に、組立現場
３１６の外へ構造物３０２を移動させることが可能であってよい。部品３３６は例えば限定しないが、外板、フレーム、リブ、スパー、エンジンケーシング、及び／又は他の適切な種類の部品を含むことができる。
【００３７】
図示した実施例では、作業３２７は例えば限定しないが、締め付け、堀削、固定、密閉、塗装、研磨、ルーティング、研削、検査、測定、及び／又は他の適切な種類の作業であってよい。
無線通信システム３２４を使用して、複数の可動式ロボット装置３２６及び／又はコンピュータシステム３２０の間で情報３３８をやり取りすることができる。情報３３８は、複数の可動式ロボット装置３２６内の異なる装置同士だけでなく、コンピュータシステム３２０と複数の可動式ロボット装置３２６の間で交換することができる。情報３３８は例えば限定しないが、メッセージ３４０、位置情報３４６、指令３４８、プログラム３５０、及び／又は他の適切な種類の情報を含むことができる。
【００３８】
メッセージ３４０は例えば限定しないが、状況メッセージ、要求、警告、エラー、及び／又は他の適切な種類のメッセージであってよい。位置情報３４６は、複数の可動式ロボット装置３２６のうちの一以上の装置の組立現場３１６における位置を提供することができる。例えば、複数の可動式ロボット装置３２６が、幾つかの位置３５２に配置されている可能性がある。これらの位置だけでなく、複数の可動式ロボット装置３２６の様々な部分の位置によって、位置情報３４６を形成することができる。
コンピュータシステム３２０及び／又は複数の可動式ロボット装置３２６内の他の装置によって実行されるプロセス３５５によって指令３４８が発行され得る。プログラム３５０は複数の可動式ロボット装置３２６によって作業３２７を行うために実行可能な関数形式でコンピュータによって読み取り可能な指示を含むことができる。
【００３９】
プログラム３５０は、作業３２７の実行前及び／又は実行中に送ることができる。例えば、複数の可動式ロボット装置３２６の特定の可動式ロボット装置があるタスクを終えたときに、プログラム３５０の新しいプログラムをそのロボット装置に送ってロボット装置に新しいタスクを実行させることができる。
運動制御システム３２２は、複数の可動式ロボット装置３２６及び／又はコンピュータシステム３２０間の通信用の位置情報３４６を無線通信システム３２４に送ることができる。運動制御システム３２２はコントローラ３５４、センサ３５６、通信装置３５８、及び／又は他の適切な構成要素を含むことができる。
【００４０】
センサ３５６は複数の可動式ロボット装置３２６、部品３３６、及び／又は他の適切な物体の位置についての情報を集めることができる。通信装置３５８はセンサ３５６から情報を受信する、及び／又はセンサ３５６に位置情報３４６を要求することができる。
位置情報３４６を使用して、複数の可動式ロボット装置３２６が組立現場３１６において互いに、及び／又は他の物体と衝突するのを避けることができる。さらに、位置情報３４６を使用して、複数の可動式ロボット装置３２６間で作業３２７の実施を調整することができる。通信装置３５８は例えば限定しないが、送信機、受信機、送受信機、及び／又は他の適切な種類の通信機器を含むことができる。
【００４１】
コントローラ３５４は、位置情報３４６を無線通信システム３２４に分配することができる。センサ３５６は例えば限定しないが、カメラ、全地球測位システム装置、無線自動識別子、及び／又は他の適切な種類のセンサを含むことができる。センサ３５６は、組立現場３１６の作業場３１８の複数の可動式ロボット装置３２６上、及び／又は位置情報３４６を生成するために使用するのに適切な他の場所に位置していてよい。
構造物３０２の組立においては、ラック３２５が消耗品３６０を供給することができる。消耗品３６０は例えば限定しないが、部品３３６、先端部３６２、電源装置３６４、ツール３６６、締結具３６８、シーリング材３７０、塗料３７２、接着剤３７４、及び／又は他の適切な材料を含むことができる。
【００４２】
さらに、ラック３２５は可動式であってよく、幾つかの位置３５２へ移動、及び／又は幾つかの場所３５２の周りを移動して、消耗品を複数の可動式ロボット装置３２６へ供給することができる。ある有利な実施形態では、幾つかのサービスマニピュレータ３３２はラック３２５から消耗品３６０を受信して消耗品３６０を複数の可動式ロボット装置３２６へ運ぶことができる。
組立システム３０８によって、複数の可動式ロボット装置３２６がホーム位置３７６から幾つかの位置３５２に移動して、構造物３０２を組立てるために作業３２７を実施することができる。異なる有利な実施形態では、複数の可動式ロボット装置３２６を移動して作業３２７の実施中に幾つかの位置３５２のうちで位置を変えることができる。
【００４３】
さらに、ある有利な実施形態では、構造物３０２を作業３２７の実施中に静止したままにすることができる。さらに別の有利な実施形態では、幾つかの柔軟固定具３３４により、作業３２７の実施中に組立現場３１６内で構造物３０２を再配置する、及び／又は移動させることができる。この動きは、現在使用されている固定アセンブリシステムでの動きと同様であってよい。
作業３２７が完了すると、組立システム３０８の複数の可動式ロボット装置３２６、ラック３２５、及び他の可動式物体はホーム位置３７６に移動することができる。この動きにより、作業場３１８が空き、他の種類の作業の準備ができる。
【００４４】
さらに、組立システム３０８により、異なる種類の構造物の製造において現在入手可能な製造システムと比べて、柔軟性がさらに増す可能性がある。例えば、複数の可動式ロボット装置３２６が、コンピュータシステム３２０からプログラム３５０の新しいプログラムを受信することによって、翼３１０の形態の構造物３０２の組立を機体３１２またはエンジン３１４の組立に切り替えることができる。
また、特定の種類の構造物は、ラック３２５上の消耗品３６０から必要な消耗品を選択することによって容易に組立てることが可能になる。特定の種類の構造物のプログラム３５０によって、幾つかの位置３５２を変更することができる。複数の可動式ロボット装置３２６によって、異なる種類の構造物に必要な、幾つかの位置３５２において異なる位置に移動する能力を得ることができる。
【００４５】
この移動には、電源供給ライン、導管、溝、レール、及び／又は他の適切な種類のケーブルの再ルーティングが不必要である可能性がある。さらに、ロボット装置の取り外しと、新しい位置への再設置もまた避けることができる。その結果、組立システム３０８をある種類の構造物から別の構造物へ変更するのに必要な時間を短縮できる。現在入手可能なシステムと比べて、異なる種類の構造物の組立への変更をさらに短い時間で安く実行することができる。
また、組立システム３０８を使用して、航空機の構造物以外の他の種類の構造物を組立てることができる。プログラム３５０及び／又は消耗品３６０の変更によって、組立システム３０８を使用して例えば限定しないが、自動車、潜水艦、船、タンク、及び／又は他の適切な物体等の別の物体用の構造物を組立てることができる。
【００４６】
コンピュータシステム３２０はまた、組立システム３０８の様々な構成要素の調子を監視することができる。例えば、コンピュータシステム３２０は、複数の可動式ロボット装置３２６の調子３７８を監視することができる。ラック３２５上の消耗品３６０のレベル及び／又は量もまたコンピュータシステム３２０によって監視することができる。
複数の可動式ロボット装置３２６の一部分が磨耗したときは、この部分を作業３２７の実施中に交換することができる。この交換は幾つかのサービスマニピュレータ３３２を使用して行うことができる。このようにして、複数の可動式ロボット装置３２６の磨耗した部分を交換する、又は複数の可動式ロボット装置３２６によって使用される消耗品３６０を取り替える時間を削減することができる。
【００４７】
さらに、コンピュータシステム３２０上で実行するプロセス３５３により、構造物３０２の組立についての履歴３８０を作成することができる。履歴３８０を分析して、今後の組立作業に必要な改善及び／又は変更を特定することができる。
構造物３０２の組立の実施において、コンピュータシステム３２０は複数の可動式ロボット装置３２６にプログラム３５０を送信することができる。複数の可動式ロボット装置３２６はホーム位置３７６から幾つかの位置３５２へ移動することができる。ラック３２５は、幾つかの位置３５２の適切な位置内に位置づけすることができる。
【００４８】
その後に、作業３２７を開始して構造物３０２の組立を行うことができる。構造物３０２の組立が完了したあとに、複数の可動式ロボット装置３２６はホーム位置３７６に戻ることができる。
その時に、組立現場３１６では別の構造物の組立の準備ができていてよい。新しい構造物は構造物３０２と同じ種類、又は異なる種類の構造物であってよい。さらに、次の構造物の組立は、複数の可動式ロボット装置３２６又は別のグループの可動式ロボット装置を使用して行うことができる。
【００４９】
図３の組立環境３００の図は物理的又は構造的な制限を意味するものではなく、異なる有利な実施形態を実施することが可能である。図示した構成要素に加えて、及び／又はその代わりに、他の構成要素を使用することができる。幾つかの構成要素は幾つかの有利な実施形態において不必要であり得る。また、ブロックは幾つかの機能要素を示すために記載されている。異なる有利な実施形態において実施されるときには、一以上のこれらのブロックを組み合わせる、及び／又は異なるブロックに分けることができる。
例えば、ある有利な実施形態では、幾つかのサービスマニピュレータ３３２は不必要であり得る。この種の実施形態では、複数の可動式ロボット装置３２６をラック３２５に戻して消耗品３６０を調達することができる。
【００５０】
さらに、ある有利な実施形態では、構造物３０２に加えて追加の構造物を、複数の可動式ロボット装置３２６によって組立現場３１６内で組立てることができる。複数の可動式ロボット装置３２６を幾つかの位置３５２内で位置から位置へと移動させて、両方の構造物の組立を同時に行うことができる。さらに、複数の可動式ロボット装置３２６のうちの特定の可動式ロボット装置は２つ以上のタスクを行うことができる。
構造物３０２の組立において一つのタスクが完了すると、可動式ロボット装置が新しいプログラムを受信して、構造物３０２の組立を完了するのに必要な別のタスクを行うことができる。また、ある有利な実施形態では、内部可動式ロボット装置と外部可動式ロボット装置の両方を有することは不必要であり得る。ある有利な実施形態では、可動式ロボット装置は、両方のタイプの機能を発揮することができ、構造物３０２の組み立て中に機能を切り替えることができる。
【００５１】
ここで図４を見てみると、組立プロセスの図が有利な実施形態に従って図示されている。図示したこの実施例では、可動式ロボット装置４００と可動式ロボット装置４０２は、構造物に作業３２７を行う図３の複数の可動式ロボット装置３２６の一部となり得る。
図示したこの実施例では、可動式ロボット装置４００と可動式ロボット装置４０２は、構造物４０６の位置４０４まで移動することができる。構造物４０６は、例えば限定しないが、図３の構造物３０２等の構造物の一実施例であってよい。図示したこの実施例では、可動式ロボット装置４００は構造物４０６の表面４０８上に位置することができ、可動式ロボット装置４０２は構造物４０６の表面４１０上に位置することができる。
【００５２】
可動式ロボット装置４００と可動式ロボット装置４０２は、締め付け作業を行って部品４１２を互いに対して締め付けることができる。可動式ロボット装置４００は堀削作業を行って部品４１２を通る穴４１４を開けることができる。その後に、可動式ロボット装置４００と可動式ロボット装置４０２は、穴４１４に締結具４１６を取り付けて互いに対して部品４１２を固定することができる。可動式ロボット装置４００と可動式ロボット装置４０２は次に締め付け作業を停止し、さらなる作業を行うために別の位置まで移動することができる。
ここで図５を見てみると、データ処理システムの図が有利な実施形態にしたがって図示されている。図示したこの実施例では、データ処理システム５００は、プロセッサ装置５０４、メモリ５０６、永続記憶装置５０８、通信装置５１０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置５１２、及びディスプレイ５１４の間の通信を可能にする通信用ファブリック５０２を備える。データ処理システム５００は、コンピュータシステム３２０、運動制御システム３２２、無線通信システム３２４、及び複数の可動式ロボット装置３２６内で使用可能である。特定の実施形態によっては、データ処理システム５００の異なるアーキテクチャ及び／又は構成を使用することができる。
【００５３】
プロセッサ装置５０４は、メモリ５０６にロード可能なソフトウェアの指示を実行する働きをする。特定の実施形態によっては、プロセッサ装置５０４は一以上のプロセッサ一式又はマルチプロセッサ・コアであってよい。さらに、プロセッサ装置５０４は、第２プロセッサを単一チップに有するメインプロセッサが含まれる、一以上の異種プロセッサシステムを使用して実行することができる。図示した別の実施例としては、プロセッサ装置５０４は同じタイプのマルチプロセッサを含む対称的なマルチプロセッサシステムであってよい。
メモリ５０６及び永続記憶装置５０８は記憶装置５１６の実施例である。記憶装置は、例えば限定しないが、データ、関数形式のプログラムコード、及び／又は一時的及び／又は永続的のいずれかの他の適切な情報等の情報を保存することができ得る任意のハードウェアであってよい。これらの実施例において、メモリ５０６は例えばランダム・アクセス・メモリ、又は任意の他の適切な揮発性の又は非揮発性の記憶装置であってよい。
【００５４】
永続記憶装置５０８は特定の実施形態によって様々な形態を取ることができる。例えば永続記憶装置５０８は一以上の構成要素又は機器を含むことができる。例えば、永続記憶装置５０８は、ハードドライブ、フラッシュメモリ、書き換え可能な光ディスク、書き換え可能な磁気テープ、又は上記の組み合わせであってよい。永続記憶装置５０８によって使用される媒体も取り外し可能であってよい。例えば、取り外し可能なハードドライブを永続記憶装置５０８に使用することができる。
通信装置５１０はこれらの実施例では、他のデータ処理システム又は機器との通信を可能にする。これらの実施例では、通信装置５１０はネットワークインターフェースカードであってよい。通信装置５１０は物理的及び無線通信リンクのいずれか又は両方の使用を通して通信を可能にすることができる。
【００５５】
入力／出力装置５１２は、データ処理システム５００に接続できる他の機器とのデータの入力及び出力を可能にする。例えば、入力／出力装置５１２は、キーボード、マウス、及び／又は他の適切な入力機器を介したユーザ入力の接続を可能にする。さらに、入力／出力装置５１２はプリンタに出力を送ることができる。ディスプレイ５１４は、ユーザに情報を表示する機構を提供する。
オペレーティングシステム、アプリケーション、及び／又はプログラムの指示は、通信用ファブリック５０２を介してプロセッサ装置５０４と通信している記憶装置５１６に含まれていてよい。図示したこれらの実施例では、指示は永続記憶装置５０８では関数形式である。これらの指示は、プロセッサ装置５０４によって実行するために、メモリ５０６にロードすることができる。異なる実施形態のプロセスは、例えばメモリ５０６等のメモリに含まれることができる、コンピュータによって実行される指示を用いてプロセッサ装置５０４によって実施することができる。
【００５６】
これらの指示は、プログラムコード、コンピュータで使用可能なプログラムコード、又はプロセッサ装置５０４のプロセッサによって読み取られ実行可能である、コンピュータによって読取可能なプログラムコードと呼ばれる。異なる実施形態のプログラムコードは、例えばメモリ５０６又は永続記憶装置５０８等の異なる物理的な又は触知可能なコンピュータによって読み取り可能な媒体に具現化することができる。
プログラムコード５１６は、選択的に取り出し可能で、プロセッサ装置５０４によって実行するためにデータ処理システム５００にロードする又は転送することができる、コンピュータによって読取可能な媒体５１８に関数形式で含まれることができる。これらの実施例では、プログラムコード５１６とコンピュータによって読み取り可能な媒体５１８がコンピュータプログラム製品５２２を形成している。ある実施例では、コンピュータによって読取可能な媒体５１８は、例えば永続記憶装置５０８の一部になり得るハードドライブ等の記憶装置に転送するために、ドライブ又は他の装置に挿入する又は設置することができる光又は磁気ディスク等の触知可能な形態であってよい。
【００５７】
触知可能な形態では、コンピュータによって読取可能な媒体５１８はまた、データ処理システム５００に接続することができるハードドライブ、サムドライブ、又はフラッシュメモリ等の永続記憶装置の形態をとることができる。コンピュータによって読取可能な媒体５１８の触知可能な形態はまた、コンピュータによって記録可能な記憶媒体とも呼ばれる。ある場合には、コンピュータによって読み取り可能な媒体５１８は取り出し可能でない可能性がある。
あるいは、プログラムコード５１６は、通信装置５１０との通信リンク、及び／又は入力／出力装置５１２との接続を介して、コンピュータによって読取可能な媒体５１８からデータ処理システム５００に転送することができる。通信リンク及び／又は接続は図示した実施例では物理的なもの又は無線であってよい。コンピュータによって読み取り可能な媒体はまた、例えば通信リンク、又はプログラムコードを含んだ無線送信等の非触知可能媒体の形態を取ることもできる。
【００５８】
図示したある実施形態では、プログラムコード５１６はネットワークを通して、データ処理システム５００内で使用するために、別の装置又はデータ処理システムから永続記憶装置５０８にダウンロードすることができる。例えば、サーバーデータ処理システムのコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に保存されたプログラムコードを、サーバーからデータ処理システム５００にネットワークを通してダウンロードすることができる。プログラムコード５１６を供給するデータ処理システムは、サーバーコンピュータ、クライアントコンピュータ、又はプログラムコード５１６を保存し送信することができる他の装置であってよい。
図示したデータ処理システム５００の異なる構成要素は、アーキテクチャ面での制限を課すものではなく、異なる実施形態が実施可能である。図示した異なる実施形態は、図示したデータ処理システム５００に追加の、又はその代替となる構成要素を含むデータ処理システムにおいて実行可能である。
【００５９】
図５に示す他の構成要素を、図示した実施例から変化させることができる。異なる実施形態を、プログラムコードを実行できる任意のハードウェア装置又はシステムを使用して実施することが可能である。一実施例として、データ処理システムは無機構成要素と一体化した有機構成要素を含むことができる、及び／又は全体が人間以外の有機構成要素でできていてよい。例えば、記憶装置は有機半導体からなっていてよい。
別の実施例として、データ処理システム５００の記憶装置は、データを保存できる任意のハードウェア装置であってよい。メモリ５０６、永続記憶装置５０８、及びコンピュータによって読み取り可能な媒体５１８は触知可能な形態の記憶装置の実施例である。
【００６０】
別の実施例では、バスシステムを使用して通信用ファブリック５０２を実行することができ、バスシステムは例えばシステムバス又は入力／出力バス等の一以上のバスからできていてよい。当然ながら、バスシステムは、バスシステムに取り付けられた異なる構成要素又は装置間のデータ転送を可能にする任意の適切な種類のアーキテクチャを用いて実行することが可能である。加えて、通信装置は、例えばモデム又はネットワークアダプタ等のデータの送受信に使用される一以上の装置を含むことができる。さらに、メモリは例えば、通信用ファブリック５０２に存在できるインターフェース及びメモリコントローラハブに含まれる等の、メモリ５０６又はキャッシュであってよい。
ここで図６を見てみると、可動式ロボット装置の図は、有利な実施形態に従って図示されている。可動式ロボット装置６００は、図３の複数の可動式ロボット装置３２６を実行可能である一実施例である。可動式ロボット装置６００は自律装置であってよく、異なる情報源から連続的な指示を受ける必要なく作業を行うことができる。
【００６１】
図示したように、可動式ロボット装置６００は、本体６０２と、可動システム６０４、先端部６０６、位置情報装置６０８、視覚システム６１０、電力システム６１２、データ処理システム６１４、及び他の適切な構成要素を含むことができる。
本体６０２は、可動式ロボット装置６００上に及び／又は可動式ロボット装置６００内に異なる構成要素を配置できる構造体及び／又はハウジングを提供することができる。可動システム６０４は可動式ロボット装置６００に可動性を与えることができる。可動システム６０４は様々な形態を取ることができる。
【００６２】
可動システム６０４は例えば限定しないが、車輪６１８、行路６２０、足部分６２２及び／又は他の適切な構成要素を含むことができる。先端部６０６は、可動式ロボット装置６００に作業を行う能力を与える構成要素であってよい。先端部６０６は、マニピュレータ６２４及び／又はツールシステム６２６であってよい。マニピュレータ６２４はツールシステム６２６を保持する及び／又は操作することができる。
ツールシステム６２６は幾つかのツールであってよい。例えば、ツールシステム６２６は限定しないが、ドリル、締結装置、密閉装置、及び／又は他の適切な種類のツールを含むことができる。図示したこれらの実施例では、先端部６０６を３つ以上の軸線６２８周囲で移動させることが可能である。
【００６３】
位置情報装置６０８は、可動式ロボット装置６００の幾つかの位置６３２についての位置情報６３０を生成する能力を持つことができる。例えば限定しないが、幾つかの位置６３２は、本体６０２の位置、先端部６０６の位置、及び／又は可動式ロボット装置６００の他の適切な位置であってよい。位置情報６３０は、３つ以上の軸線６２８を使用した三次元空間に存在することができる。視覚システム６１０は例えば限定しないが、カメラ、データ処理システム、及び／又は物体、物体の位置、及び／又は部品に作業を行うのに必要な他の情報を特定できるソフトウェアを含むことができる。
視覚システム６１０は、可動式ロボット装置６００に、部品６３４と部品６３４に行われている作業６３６を視認する能力を与えることができる。電力システム６１２は、可動式ロボット装置６００を稼動させる電力を供給することができる。電力システム６１２は、電源装置６３８を使用して電力を発生させることができる。電源装置６３８は、取り外し可能、及び／又は交換可能であってよい。電源装置６３８は、電源装置６３８が劣化したときに交換することが可能である。
【００６４】
電源装置６３８は例えば限定しないが、バッテリ及び／又は他の適切な種類の電源装置であってよい。例えば、電源装置６３８は、電線を使用せずに電力を受けることができる無線供給装置であってよい。図示したこれらの実施例では、データ処理システム６１４はプログラム６４０を受信して保存することができる。
データ処理システム６１４は、これらの実施例ではプログラム６４０を実行することによって可動式ロボット装置６００の操作を制御することができる。プログラム６４０は、無線通信装置６１７、及び／又は他の供給源を通して受信することができる。図示したこれらの実施例では、無線通信装置６１７は、可動式ロボット装置６００と図３の組立環境３００内の他の構成要素との間で位置情報５３０等の情報を転送する能力を提供することができる。
【００６５】
図示したこれらの実施例では、可動式ロボット装置６００は装置自体の再構成を行って、作業６３６に含まれる様々な作業を行うことができる。この再構成は、プログラム６４０の新バージョンと消耗品６４６を受信することによって行うことが可能である。消耗品６４６は例えば限定しないが、先端部、ツール、部品、及び／又は作業６３６を行うのに必要な他の適切な構成要素を含むことができる。
さらに、プログラム６４０の実行においては、可動式ロボット装置６００は、可動式ロボット装置６００のツールシステム６２６、マニピュレータ６２４、及び／又は他の構成要素のどの部品が磨耗し始めており、交換が必要である可能性があるかどうかを決定することができ得る。プログラム６４０は、可動式ロボット装置６００に必要に応じて消耗品６４６を要求する能力を提供することができる。さらに、プログラム６４０はまた、可動式ロボット装置６００に、点検及び／又は保守を要求する能力を提供することもできる。さらに、可動式ロボット装置６００が作業６３６のうちの特定の作業をおこなうことができない場合、可動式ロボット装置６００は別の可動式ロボット装置にリクエストを送ってそれらの作業を行わせることができる。
【００６６】
可動式ロボット装置６００は、ケーブル、固定取付け具、レール、及び／又は組立システムにおいてロボット装置によって現在使用されているほかの構成要素を要することなく、異なる位置に移動する能力を提供することができる。
図６の可動式ロボット装置６００は、物理的又は構造的制限を課すように意図したものではなく、異なる有利な実施形態を実行することが可能である。図示された構成要素に加えて、及び／又はそれに代えて別の構成要素を使用することができる。ある有利な実施形態においては幾つかの構成要素は不必要である可能性がある。また、ブロックは幾つかの機能要素を示すためのものである。異なる有利な実施形態を実行するときに、一以上のこれらのブロックを異なるブロックと組み合わせて、及び／又は異なるブロックに分けることができる。
【００６７】
例えば、ある有利な実施形態では、位置情報装置６０８は不必要である可能性がある。位置情報装置６０８は、運動制御システムが位置情報を特定するのにカメラのみを使用する場合に不必要となる可能性がある。さらに別の有利な実施形態においては、可動式ロボット装置６００は先端部６０６に加えて更なる先端部を含むことができる。
可動式ロボット装置６００は、図３の複数の可動式ロボット装置３２６のうちの一つ以上の可動式ロボット装置を実行するのに使用することができる装置の一実施例である。例えば、可動式ロボット装置６００は外部可動式ロボット装置、サービスマニピュレータ、柔軟固定具、内部可動式ロボット装置、及び／又はほかの適切な種類の可動式ロボット装置を実行するのに使用することができる。
【００６８】
ここで図７を見てみると、組立環境の図が有利な一実施形態に従って図示されている。図示したこの実施例では、組立環境７００は図３の組立環境３００の一実施例である。この実施例では、組立環境７００の組立現場７０２は、床７０４、壁７０６、壁７０８、壁７１０、及び壁７１１を含むことができる。図示したこの実施例では、壁７１０と壁７１１を拡大図で示すことができる。
この図では、無線通信システム７１２と運動制御システム７１４の構成要素の壁７０６、７０８、及び７１０に取り付けられた状態を見ることができる。無線通信システム７１２は、無線通信装置７１６、７１８、７２０、７２２、７２４、及び７２６を有することができる。これらの無線通信装置は、受信機、送信機、送受信機、及び／又は他の適切な種類の無線通信装置であってよい。
【００６９】
運動制御システム７１４は、運動制御装置７２８、７３０、７３２、７３４、７３６、７３８、７４０、７４２、７４４、７４６、７４７、７４８、７５０、７５２、及び７５４を含むことができる。これらの運動制御装置は例えば限定しないが、受信機、カメラ、無線自動識別子読取機、及び／又は位置情報を生成するのに使用することができ得る他の適切な構成要素であってよい。
図示したこの実施例では、ラック７５６、７５８、及び７６０は壁７０８に当接して位置していてよい。例えばバッテリ７６４、ツール７６６、カセット７６８、及び先端部７７０等の消耗品は、これらのラックによって供給することができる。システムコントローラ７７２は、これらの実施例では、構造物７７４の組立を制御するのに使用できるコンピュータシステムの一実施例である。
【００７０】
構造物７７４は翼７７５であってよい。翼７７５は、外部７７６及び内部７７７を有することができる。柔軟固定具７７８、７７９、７８０、７８１、７８２、及び７８３は、翼７７５の組立作業を行うために、翼７７５を保持することができる。
これらの実施例では、翼７７５の組立は、翼７７５の外部７７６に作業を行う外部可動式ロボット装置７８４、７８５、及び７８６を使用して行うことができる。翼７７５の組立はまた、翼７７５の内部７７７に作業を行うことができる内部可動式ロボット装置７８７及び７８８を使用して行うこともできる。図示したこの実施例では、外部ロボット装置７８５及び７８６は、翼７７５の表面７８９上を移動して作業を行う。
【００７１】
図示したこの実施例では、内部可動式ロボット装置７８７は、柔軟な腕部７９０を有することができ、これにより、内部可動式ロボット装置７８７が翼７７５の内部７７７に到達して作業を行うことが可能になり得る。さらに、サービスマニピュレータ７９１は、翼７７５の組立作業を行う異なる可動式ロボット装置に消耗品を供給する、及び／又は保守を行うことができる。
さらに、壁７０８及び７１０それぞれに、ユティリティ接続口７０５及び７０７を設置することができる。ユティリティ接続口７０５及び７０７により、例えば電力、水、空気、及び／又は他の適切なユティリティ等のユティリティとの接続を得ることができる。ユティリティ接続口７０５及び７０７は、組立作業中に、及び／又は組立作業が完了した後の保守において使用することが可能である。
【００７２】
ホーム位置７９２は、組立作業を開始する前に異なる可動式ロボット装置を位置づけすることができる位置であってよい。ホーム位置７９２はまた、作業完了後に、可動式ロボット装置が戻ることができる位置であってもよい。
異なる可動式ロボット装置は互いに連動して働いて、作業を行うことができる。例えば、内部可動式ロボット装置７８７が外部可動式ロボット装置７８４と連動して働いて、堀削、及び／又は締結具の取り付け等の様々な作業を行うことができる。
【００７３】
例えば、外部ロボット装置７８４は電磁石７９３を有することができ、翼７７５の複数の部分を固定して、内部可動式ロボット装置７８７と連動して様々な作業を行うことができる。例えば外部可動式ロボット装置７８５、外部可動式ロボット装置７８６、及び内部可動式ロボット装置７８８等の他の可動式ロボット装置は、独立して稼動することができる。
ここで図８を見ると、組立環境の図は有利な実施形態に従って図示されている。図示したこの実施例では、組立環境７００は機体８００の組立作業を行うのに使用するために再構成することが可能である。機体８００は、外部８０２及び内部８０４を有することができる。
【００７４】
この種の構造物に対しては、外部可動式ロボット装置８０６、８０８、及び８１０は機体８００の外部８０２表面８１２に作業を行うことができる。内部可動式ロボット装置８１４、８１６、及び８１８は機体８００の内部８０４に作業を行うことができる。
図７及び図８の組立環境７００の図は単に、構造物を組立てるために組立環境を実現することができることを示す実施例である。組立環境７００は、一以上の異なる有利な実施形態において異なる種類の構造物を組立てるために、さらなる柔軟性を付与することができる。組立現場７０２を使用して、例えば翼７７５及び機体８００等の異なる種類の構造物を製造することができる。
【００７５】
組立環境７００の再構成は、可動式ロボット装置用プログラムの変更、可動式ロボット装置の追加、可動式ロボット装置の除去、又は他の適切な構成変更を行うことにより迅速に行うことができる。これらの変更は、現在の組立システムの再構成に必要な変更に比べて、さらに迅速に行うことができる、及び／又はさらに安い費用で行うことができる。
例えば、翼７７５が機体８００よりも前に組立てることができる場合、翼７７５を組立てるのに使用される可動式ロボット装置を再プログラミング、及び／又は必要に応じて他の可動式ロボット装置と交換して、組立現場７０２において機体８００を組立てることができる。これらの変更は、現在利用可能な組立システムの変更を行うのに必要な時間及び／又は費用を要することなく、行うことができる。電線、レール、溝、及び他の構成要素の再ルーティングは、この種の組立システムでは不必要であり得る。
【００７６】
ここで図９を参照すると、組立現場の図は有利な一実施形態に従って図示されている。図示したこの実施例では、組立現場７０２は、異なるラック及び／又は可動式ロボット装置がない状態で図示されている。組立現場７０２は、構造物を組立てる作業が行われていない時の現場の図である。固定されたロボット装置、レール、溝、導管、ケーブル、及び他の構造物がないことによって、組立現場７０２を他の作業のために簡単に再構成することが可能になり得る。さらに、固定された構造物がないことで、組立現場７０２の保守をさらに簡単にすることもできる。
ここで図１０を見てみると、構造物を組立てるプロセスのフローチャート図が有利な一実施形態に従って図示されている。図１０に示すプロセスは、図３の組立環境３００において実現することができる。
【００７７】
このプロセスは、複数の可動式ロボット装置３２６との通信を確立することで開始することができる（作業１０００）。複数の可動式ロボット装置３２６は、幾つかの位置３５２に移動し、無線通信システム３２４を使用して作業３２７を行って組立現場３１６で構造物３０２を組立てることが可能であり得る。
複数の可動式ロボット装置３２６の位置情報３４６は、運動制御システム３２２によって生成された位置情報３４６を使用して特定することができる（作業１００２）。位置情報３４６は、複数の可動式ロボット装置３２６の位置、及び／又は複数の可動式ロボット装置３２６の異なる部分であってよい。情報３３８は、無線通信システム３２４を使用して複数の可動式ロボット装置３２６に送ることができる（作業１００４）。情報３３８は位置情報を含むことができる。情報３３８を使用して作業３２７を行って構造物３０２を組立てることができ（作業１００６）、その後プロセスは終了する。
【００７８】
ここで図１１を参照すると、構造物を組立てるプロセスのフローチャート図が有利な一実施形態に従って図示されている。図１１に示すプロセスは、図３の組立環境３００において実施することができる。例えば、このプロセスをコンピュータシステム３２０のプロセス３５５において実施して図３の構造物３０２の組立てを制御することができる。
このプロセスは、構造物３０２を特定することから開始することができる（作業１１００）。その後、このプロセスでは、複数の可動式ロボット装置３２６にプログラム３５０をダウンロードすることができる（作業１１０２）。このプロセスは次に、複数の可動式ロボット装置３２６とラック３２５に、幾つかの位置３５２に移動するための指令３４８を送ることができる（作業１１０４）。このプロセスは次に、複数の可動式ロボット装置３２６に指令３４８を送って構造物３０２の組立てを開始することができる（作業１１０６）。
【００７９】
構造物３０２の組立てが完了したかどうかの決定を行うことができる（作業１１０８）。構造物３０２の組立てが完了していない場合、任意の複数の可動式ロボット装置３２６がそれぞれのタスクを完了したかどうかの決定を行うことができる（作業１１１０）。これらのタスクはタスク３２９に含まれるタスクであってよい。
任意の複数の可動式ロボット装置３２６がそれぞれのタスクを完了している場合、追加のタスクを行う必要があるかどうかの決定を行うことができる（作業１１１２）。ある実施例においては、幾つかの可動式ロボット装置が、他の可動式ロボット装置よりも前にタスクを完了することができる。これらの実施例では、これらの可動式ロボット装置が他のタスクを行うことができ、これにより構造物３０２を組立てるのに必要な時間を短縮することができる。他の可動式ロボット装置がそれぞれのタスクをさらに迅速に完了するのを補助することができるタスクを、タスクを有さない可能性のある可動式ロボット装置に割り当てることができる。さらに、一つの可動式ロボット装置が保守又は点検を要する場合に、タスクを完了した別の可動式ロボット装置によって、保守又は点検を要する可動式ロボット装置のタスクを行うことができる。
【００８０】
追加のタスクを行う必要がある場合に、プロセスでは、特定の可動式ロボット装置に追加のタスクを割り当てることができる（作業１１１４）。作業１１１４において、特定の可動式ロボット装置に指令３４８及び／又はプログラム３５０を送ることができる。このプロセスは次に、作業１１０８に戻ることができる。作業１１１２を再び参照すると、追加のタスクを行う必要がない場合は、プロセスは作業１１０８に戻ることができる。プロセスはまた、複数の可動式ロボット装置３２６のどの装置もタスクを完了していない場合に、作業１１１０から作業１１０８に戻ることもできる。
作業１１０８を再び参照すると、構造物３０２の組立てが完了した場合に、このプロセスは次に、複数の可動式ロボット装置３２６とラック３２５に組立現場３１６を離れるように指令３４８を送ることができ（作業１１１６）、その後プロセスは終了する。作業１１１６においては、複数の可動式ロボット装置３２６のうちの幾つかの装置がホーム位置３７６に戻ることができる。複数の可動式ロボット装置３２６内の幾つかの柔軟固定具３３４によって、構造物３０２を更なる加工及び／又は保管のために別の現場に移動させることができる。
【００８１】
次に図１２を見ると、構造物を組立てるプロセスのフローチャート図が、有利な一実施形態に従って図示されている。図示したこの実施例では、図１２のプロセスを、例えば図６の可動式ロボット装置６００等の可動式ロボット装置において実施することができる。このプロセスは、図６のデータ処理システム６１４によって実施することができる。
このプロセスは、実行用の幾つかの指令及びプログラムを受信することによって開始することができる（作業１２００）。このプロセスは次に、実行用の作業６３６から一つの作業を選択することができる（作業１２０２）。消耗品６４６が、選択作業を行うのに必要な消耗品を含むかどうかの決定を行うことができる（作業１２０４）。
【００８２】
消耗品がある場合は、プロセスは選択作業を行うことができる（作業１２０６）。この作業は例えば限定しないが、ドリルで穴を開ける、別の可動式ロボット装置と連動して部品を締め付ける、部品を研削する、シーリング材を塗布する、部品の検査を行う、及び／又は他の適切な作業であってよい。
作業を行った後で、まだ行っていない追加の作業が作業６３６に含まれているかどうかの決定を行うことができる（作業１２０８）。追加の作業がある場合は、プロセスは特定作業の中から実施していない作業を選択することができ（作業１２１０）、プロセスは次に作業１２０４に戻る。
【００８３】
全ての作業が完了したら、プロセスはコンピュータシステムに可動式ロボット装置６００が作業６３６を完了したことを示すメッセージを送ることができ（作業１２１２）、その後プロセスは終了する。この時点で、可動式ロボット装置６００は追加の指令を待つことができる。
作業１２０４を再び参照すると、消耗品６４６が特定作業を行うのに必要な消耗品を含まない場合、プロセスは次に消耗品６４６を供給するように幾つかのサービスマニピュレータ３３２にメッセージを送ることができる（作業１２１４）。プロセスは次に消耗品６４６が届くのを待つことができる（作業１２１６）。消耗品６４６が届いたら、プロセスは次に上述したように作業１２０６に進むことができる。これらの消耗品は例えば限定しないが、締結具、先端部、ツール、電源装置、及び／又は他の適切な消耗品を含むことができる。
【００８４】
ここで図１３Ａ〜１３Ｄを参照すると、航空機構造を組立てるプロセスのフローチャート図が有利な一実施形態に従って図示されている。図１３Ａ〜１３Ｄに示すこのプロセスは、作業を行って航空機構造を組立てることができる一実施例である。図１３Ａ〜１３Ｄに示すこのプロセスは、図３の組立環境３００を使用して実施することができる。
このプロセスは、構造物３０２を組立てるのに必要な情報をコンピュータシステム３２０が取得することによって開始することができる（作業１３００）。この情報は例えば限定しないが、規格、製造計画、必要な設備、必要なツール、必要な部品、必要な材料、及び／又は他の適切な情報を含むことができる。プロセスは次に、構造物３０２を組立てるためにコンピュータシステム３２０を起動することができる（作業１３０２）。コンピュータシステム３２０は、運動制御システム３２２、無線通信システム３２４、及び任意の適切なユティリティを起動することができる（作業１３０６）。組立環境３００内の全てのシステムが作動しているかどうかの決定を行うことができる（作業１３０８）。全てのシステムが作動していない場合、プロセスは作業１３０６に戻ることができる。
【００８５】
作業１３０８において全てのシステムが作動している場合、コンピュータシステム３２０は複数の可動式ロボット装置３２６に情報３３８を送ることができる（作業１３１０）。情報３３８は例えば限定しないが、メッセージ３４０、位置情報３４６、指令３４８、プログラム３５０、及び／又は構造物３０２を組み立てるための作業３２７を行うのに必要な他の適切な情報を含むことができる。
コンピュータシステム３２０によって送られる情報に対する応答は、複数の可動式ロボット装置３２６から受信することができる（作業１３１２）。全ての情報３３８を受信したかどうかの決定を行うことができる（作業１３１４）。全ての情報３３８を受信していない場合は、プロセスは作業１３１０に戻る。
【００８６】
全ての情報３３８を受信したら、コンピュータシステム３２０は、複数の可動式ロボット装置３２６、ラック３２５、及び／又は他の適切な構成要素に対して、組立システム３０８が構造物３０２の組立てを開始する準備ができているかどうかを決定するためのクエリを送る（作業１３１５）。
コンピュータシステム３２０は応答を受信することができ（作業１３１６）、消耗品３６０がセットされているかどうか決定することができる（作業１３１７）。消耗品３６０がセットされていない場合、消耗品３６０を調達する及び／又は調節する（作業１３１８）。作業１３１８は、ツール、先端部、締結用カセット、バッテリ、及び／又は他の適切な消耗品の調整及び装填を含むことができる。プロセスは次に作業１３１６に戻ることができる。
【００８７】
消耗品３６０がセットされている場合、プロセスでは、複数の可動式ロボット装置３２６が作業３２７を行う準備ができているかどうかを決定することができる（作業１３２０）。複数の可動式ロボット装置３２６の全ての装置が作業３２７を行う準備ができていない場合、複数の可動式ロボット装置３２６のうちの一以上の装置の調節を行うことができ（作業１３２２）、その後プロセスは作業１３２０に戻る。
作業１３２２は例えば限定しないが、幾つかの内部可動式ロボット装置３２８、幾つかの外部可動式ロボット装置３３０、幾つかのサービスマニピュレータ３３２、幾つかの柔軟固定具３３４、及び／又は他の適切な装置の調整、及び／又は設置を含むことができる。複数の可動式ロボット装置３２６の全ての装置の準備ができている場合、コンピュータシステム３２０は複数の可動式ロボット装置３２６に対し、作業３２７を行うために幾つかの位置３５２に移動するよう指令３４８を送ることができる（作業１３２４）。
【００８８】
受信した指令３４８に応答して、ラック３２５は幾つかの位置３５２に移動することができる（作業１３２６）。ラック３２５はコンピュータシステム３２０及び運動制御システム３２２と通信して衝突を避けることができる（作業１３２８）。次に、ラック３２５がホーム位置３７６に配置されているかどうかの決定を行うことができる（作業１３３０）。ラック３２５がホーム位置３７６にない場合、プロセスは作業１３２６に戻ることができる。
作業１３２４において受信した指令３４８に応答して、幾つかの柔軟固定具３３４を固定具の位置に向かって組立現場３１６に移動させることができる（作業１３３２）。幾つかの柔軟固定具３３４はコンピュータシステム３２０及び運動制御システム３２２と通信して衝突を避けることができる（作業１３３４）。次に、幾つかの柔軟固定具３３４が作業３２７を行う位置にあるかどうかの決定を行うことができる（作業１３３６）。幾つかの柔軟固定具３３４がその位置にない場合は、プロセスは作業１３３２に戻ることができる。
【００８９】
また、作業１３２４の指令３４８に応答して、幾つかの外部可動式ロボット装置３３０、幾つかの内部可動式ロボット装置３２８、及び幾つかのサービスマニピュレータ３３２が組立現場３１６に移動することができる（作業１３３８）。幾つかの内部可動式ロボット装置３２８、幾つかの外部可動式ロボット装置３３０、及び幾つかのサービスマニピュレータ３３２は移動中に、コンピュータシステム３２０と運動制御システム３２２と通信して衝突を避けることができる（作業１３４０）。
プロセスでは、作業１３３０、１３３６、及び１３４０において、全ての装置が作業３２７を行う準備ができるまで待つことができる（作業１３４２）。全ての装置が作業３２７を行う準備ができたときに、コンピュータシステム３２０が無線通信システム３２４に指令を送って組立作業３２７を開始することができる（作業１３４６）。組立作業は作業３２７のサブセットであってよく、部品を位置づけし相互に固定して構造物３０２を形成することを含むことができる。
【００９０】
幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０は、無線通信システム３２４を使って幾つかのサービスマニピュレータ３３２と通信し、消耗品３６０をリクエストすることができる（作業１３４８）。幾つかのサービスマニピュレータ３３２はラック３２５から消耗品３６０を調達して、幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０まで消耗品３６０を運ぶことができる（作業１３５０）。
幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０が消耗品３６０からの消耗品を十分に受け取ったかどうかの決定を行うことができる（作業１３５２）。消耗品３６０からの消耗品を十分に受け取っていない場合、プロセスは作業１３４８に戻ることができる。これらの消耗品は、部品、締結具、シーリング材、塗料、接着剤、及び／又は構造物３０２の組立てに必要な他の適切な消耗品を含むことができる。十分な消耗品を受け取ったら、消耗品３６０の部品を幾つかの柔軟固定具３３４にセットすることができる（作業１３５４）。
【００９１】
次に、全ての部品が幾つかの柔軟固定具３３４に装填されているかどうかの決定を行うことができる（作業１３５６）。全ての部品が装填されていない場合、プロセスは作業１３５４に戻ることができる。そうでなければ、幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０は幾つかの位置３５２に移動することができる（作業１３５８）。
幾つかの外部可動式ロボット装置３３０のうちの幾つかの装置は、メッセージ３４０を送って構造物の最上部への移動をリクエストすることができる（作業１３６０）。幾つかのサービスマニピュレータ３３２は、構造物３０２へのリクエストを行っている幾つかの外部可動式ロボット装置３３０内の装置を持上げて設置することができる（作業１３６２）。
【００９２】
リクエストを出している幾つかの外部可動式ロボット装置３３０が全て、構造物３０２の最上部に設置されているかどうかの決定を行うことができる（作業１３６４）。リクエストを出している幾つかの外部可動式ロボット装置３３０が全て、構造物３０２の最上部に設置されていない場合、プロセスは作業１３６０に戻ることができる。
そうでなければ、プロセスは次に、構造物３０２に組立作業３２７を行って構造物３０２を組立てることができる（作業１３６６）。これらの組立作業は、幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０の、同期された組み立て作業を含むことができる。幾つかの内部可動式ロボット装置３２８と幾つかの外部可動式ロボット装置３３０は、これらの装置自体と消耗品３６０を監視する（作業１３６８）。
【００９３】
保守が必要かどうかの決定を行うことができる（作業１３７０）。保守では、先端部３６２、電源装置３６４、ツール３６６、締結具３６８、及び／又は消耗品３６０の他の適切な形態の交換を要する可能性がある。
保守作業が必要な場合は、保守が必要な特定の可動式ロボット装置からメッセージ３４０を幾つかのサービスマニピュレータ３３２へ送ることができる（作業１３７２）。メッセージ３４０の受信に応答して、幾つかのサービスマニピュレータ３３２は消耗品３６０を調達して、消耗品３６０を使用しながら保守を行うことができる（作業１３７４）。
【００９４】
保守が完了したかどうかの決定を行うことができる（作業１３７６）。保守が完了していない場合、プロセスは作業１３７２に戻ることができる。保守作業が完了した場合は、プロセスでは構造物３０２への作業３２７の実施を継続することができる（作業１３７８）。作業３２７は、部品の組立て、検査、及び構造物３０２の組立てに必要な他の適切な作業を含むことができる。その後に、作業３２７が完了したかどうかの決定を行うことができる（作業１３８０）。
作業３２７が完了していない場合、プロセスは作業１３７８に戻ることができる。作業３２７が完了している場合は、コンピュータシステム３２０から幾つかの柔軟固定具３３４に指令３４８を送って、組立現場３１６から構造物３０２を移動させることができる（作業１３８２）。その後、構造物３０２を更なる処理のために別の組立現場に移動することができ（作業１３８４）、その後プロセスは終了する。
再び作業１３７０を参照すると、保守が必要ない場合、プロセスは上述したように作業１３７８まで継続する。
【００９５】
ここで図１４を見ると、構造物に作業を行うためのプロセスのフローチャート図が有利な一実施形態に従って図示されている。図１４に示すプロセスは、図３の組立環境３００等の環境において実施することが可能である。
このプロセスは、第１可動式ロボット装置と第２可動式ロボット装置を起動させることによって開始することができる（作業１４００）。その後、作業が行われる構造物３０２を特定することができる（作業１４０４）。第１可動式ロボット装置が構造物３０２の第１表面に隣接する一方、第２可動式ロボット装置は構造物３０２の第２表面に隣接することができる。
【００９６】
第１可動式ロボット装置と第２可動式ロボット装置は、締め付け機能を用いてその位置で部品を締め付けることができる（作業１４０６）。第１可動式ロボット装置はドリル作業を行って構造物３０２上の位置において部品を貫通する穴を開けることができる（作業１４０８）。第１可動式ロボット装置と第２可動式ロボット装置は、穴に締結具を取り付けて構造物３０２上で部品を相互に固定することができ（作業１４１０）、その後プロセスは終了する。
図示した異なる実施形態におけるフローチャートとブロック図は、異なる有利な実施形態の装置及び方法の幾つかのあり得る実施形態のアーキテクチャ、機能性、及び作業を示している。これに関しては、フローチャート又はブロック図の各ブロックは、一作業又はステップのモジュール、区分、機能、及び／又は一部を表すことができる。
【００９７】
ある代替実施形態では、ブロックにおいて注記された一つ又は複数の作用は、図面に注記されたのとは違う順番に起こることが可能である。例えばある場合には、それに含まれる機能性によって、続いて示す２つのブロックを実質的に同時に実施することが可能である、又はブロックを時には逆の順に実施することができる。
したがって、異なる有利な実施形態により、特定の組立現場で組立てることができる異なる種類の構造物の柔軟性をさらに増すことができる、構造物を組立てる方法及び装置が提供される。異なる有利な実施形態により、現在の組立システムと比べてより迅速に、及び／又はより安く組立てられるように、構造物の種類を変更する機能が提供され得る。異なる有利な実施形態は、固定レール、固定ロボット装置、溝、床の導管、及び移動、及び変更に時間及び費用がかかる可能性のある他の構造物の必要をなくすことができる。
【００９８】
異なる有利な実施形態の説明は、図示及び説明目的で記載されており、開示された形の実施形態を包括する又は限定するものではない。当業者には、多数の修正及び変更が明らかである。さらに異なる有利な実施形態は、他の有利な実施形態と比べて、異なる利点を提供することができる。
異なる有利な実施形態を航空機構造に関連させて説明してきたが、他の有利な実施形態を他の種類の物体に応用することができる。例えば限定しないが、他の有利な実施形態を翼、機体、エンジン、タンク、潜水艦の船殻、宇宙船、宇宙ステーション、水上艦、及び自動車に応用することができる。
選択された一つの又は複数の実施形態は、実施形態の原理と実際の応用形態を最適に説明するために、そして当業者が特定の使用に好適なさまざまな修正が施された様々な実施形態の開示内容を理解することができるように、選択され説明された。
【符号の説明】
【００９９】
１０２ 規格及び設計
１０４ 材料の調達
１０６ 構成要素及びサブアセンブリの製造
１０８ システム統合
１１０ 検査及び納入
１１２ 就航
１１４ 保守及び点検
２００ 航空機
２０２ 機体
２０４ システム
２０６ 内部装飾
２０８ 推進
２１０ 電気
２１２ 油圧
２１４ 環境
３００ 組立環境
３０２ 構造物
３０４ 外部
３０６ 内部
３０８ 組立システム
３１０ 翼
３１２ 機体
３１４ エンジン
３１６ 組立現場
３１８ 作業場
３２０ コンピュータシステム
３２２ 運動制御システム
３２４ 無線通信システム
３２５ ラック
３２６ 複数の可動式ロボット装置
３２７ 作業
３２８ 幾つかの内部可動式ロボット装置
３２９ 複数のタスク
３３０ 幾つかの外部可動式ロボット装置
３３２ 幾つかのサービスマニピュレータ
３３４ 幾つかの柔軟固定具
３３６ 部品
３３８ 情報
３４０ メッセージ
３４６ 位置情報
３４８ 指令
３５０ プログラム
３５２ 幾つかの位置
３５３ プロセス
３５４ コントローラ
３５５ プロセス
３５６ センサ
３５８ 通信装置
３６０ 消耗品
３６２ 先端部
３６４ 電源装置
３６６ ツール
３６８ 締結具
３７０ シーリング材
３７２ 塗料
３７４ 接着剤
３７６ ホーム位置
３７８ 調子
３８０ 履歴
４００ 可動式ロボット装置
４０２ 可動式ロボット装置
４０４ 位置
４０６ 構造物
４０８ 表面
４１０ 表面
４１２ 部品
４１４ 穴
４１６ 締結具
５００ データ処理システム
５０２ 通信用ファブリック
５０４ プロセッサ装置
５０６ メモリ
５０８ 永続記憶装置
５１０ 通信装置
５１２ 入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置
５１４ ディスプレイ
５１６ 記憶装置
６００ 可動式ロボット装置
６０２ 装置本体
６０４ 可動システム
６０６ 先端部
６０８ 位置情報装置
６１０ 視覚システム
６１２ 電力システム
６１４ データ処理システム
６１７ 無線通信装置
６１８ 車輪
６２０ 行路
６２２ 足部分
６２４ マニピュレータ
６２６ ツールシステム
６２８ ３つ以上の軸線
６３０ 位置情報
６３２ 可動式ロボット装置６００の幾つかの位置
６３４ 部品
６３６ 部品６３４に行われている作業
６３８ 電力装置
６４０ プログラム
６４６ 消耗品
７００ 組立環境
７０２ 組立現場
７０４ 床
７０６ 壁
７０８ 壁
７１０ 壁
７１１ 壁
７１２ 無線通信システム
７１４ 運動制御システム
７１６ 無線通信装置
７１８ 無線通信装置
７２０ 無線通信装置
７２２ 無線通信装置
７２４ 無線通信装置
７２６ 無線通信装置
７２８ 運動制御装置
７３０ 運動制御装置
７３２ 運動制御装置
７３４ 運動制御装置
７３６ 運動制御装置
７３８ 運動制御装置
７４０ 運動制御装置
７４２ 運動制御装置
７４４ 運動制御装置
７４６ 運動制御装置
７４７ 運動制御装置
７４８ 運動制御装置
７５０ 運動制御装置
７５２ 運動制御装置
７５４ 運動制御装置
７５６ ラック
７５８ ラック
７６０ ラック
７６４ バッテリ
７６６ ツール
７６８ カセット
７７０ 先端部
７７２ システムコントローラ
７７４ 構造物
７７５ 翼
７７６ 翼外部
７７７ 翼内部
７７８ 柔軟固定具
７７９ 柔軟固定具
７８０ 柔軟固定具
７８１ 柔軟固定具
７８２ 柔軟固定具
７８３ 柔軟固定具
７８４ 外部可動式ロボット装置
７８５ 外部可動式ロボット装置
７８６ 外部可動式ロボット装置
７８７ 内部可動式ロボット装置
７８８ 内部可動式ロボット装置
７８９ 翼表面
７９０ 柔軟な腕部
７９１ サービスマニピュレータ
７９２ ホーム位置
７９３ 電磁石
８００ 機体
８０２ 機体外部
８０４ 機体内部
８０６ 外部可動式ロボット装置
８０８ 外部可動式ロボット装置
８１０ 外部可動式ロボット装置
８１２ 表面
８１４ 内部可動式ロボット装置
８１６ 内部可動式ロボット装置
８１８ 内部可動式ロボット装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組立現場において幾つかの位置に移動することができ、組立現場において構造物の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置と、
組立現場内で複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる無線通信システムと、
組立現場における複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成し、前記位置情報を複数の可動式ロボット装置に送信できる運動制御システムと
を備える装置。
【請求項２】
複数の可動式ロボット装置が、内部可動式ロボット装置、外部可動式ロボット装置、柔軟固定具、及びサービス装置のうちの少なくとも一つを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
位置情報が、可動式ロボット装置の腕部の位置、可動式ロボット装置の先端部の位置、可動式ロボット装置の本体の位置、及び部品の位置の少なくとも一つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
コンピュータシステムをさらに備える装置であって、前記コンピュータシステムが、複数の可動式ロボット装置と情報交換ができ、前記情報が指令、データ、可動式ロボット装置の位置、及び複数の可動式ロボット装置のうちの可動式ロボット装置によって実行可能なプログラムのうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
運動制御システムが、
複数のセンサと、
複数のセンサを使用して複数の可動式ロボット装置の位置を特定できるコンピュータとを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
複数のセンサが、カメラ、複数の可動式ロボット装置から全地球測位システム情報を受信できる受信機、及び無線自動識別センサ読取器のうちの少なくとも一つから選択される幾つかの種類のセンサを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
複数のセンサが、複数の可動式ロボット装置のうちの少なくとも一つの装置上と、組立現場において選択された位置に配置される、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
複数の可動式ロボット装置が、
構造物の外部周囲を移動することができ、構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことができる外部可動式ロボット装置と、
構造物の内部で幾つかの第２作業を行うことができ、構造物を組立てるために、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して幾つかの第２作業を行うことができる内部可動式ロボット装置と
を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
作業が、部品の固定、部品の検査、穴開け、部品の締付け、締結具の取付け、及びシーリング材の塗布のうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
構造物の外部周囲を移動することができ、構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことができる外部可動式ロボット装置と、
構造物の内部で幾つかの第２作業を行うことができ、構造物を組立てるために、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して幾つかの第２作業を行うことができる内部可動式ロボット装置と
を備える、組立システム。
【請求項１１】
内部可動式ロボット装置が、幾つかの第２作業を行うために、構造物の内部に幾つかの部材を移動させることができる、請求項１０に記載の組立システム。
【請求項１２】
構造物を組立てる方法であって、
組立現場において幾つかの位置に移動でき、無線通信システムを使用して組立現場で構造物の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置との通信を確立し、
運動制御システムを使用して複数の可動式ロボット装置についての位置情報を特定し、
複数の可動式ロボット装置に情報を送り、前記情報が位置情報を含み、
位置情報を使用して構造物の組立作業を行う
ステップを含む方法。
【請求項１３】
複数の可動式ロボット装置に情報を送るステップが、
幾つかのプログラムを複数の可動式ロボット装置に送る
ステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
複数の可動式ロボット装置へ情報を送るステップが、
複数の可動式ロボット装置のうちの幾つかの装置に位置情報を送る
ステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
位置情報を使用して構造物の組立作業を行うステップが、
複数の可動式ロボット装置同士でメッセージをやり取りし、
メッセージを使用して、構造物の幾つかの組立作業を行う
ステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１】
組立現場において幾つかの位置に移動することができ、組立現場において構造物の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置と、
組立現場内で複数の可動式ロボット装置との通信を可能にすることができる無線通信システムと、
組立現場における複数の可動式ロボット装置の位置情報を生成し、前記位置情報を複数の可動式ロボット装置に送信できる運動制御システムと
を備える装置。
【請求項２】
複数の可動式ロボット装置が、内部可動式ロボット装置、外部可動式ロボット装置、柔軟固定具、及びサービス装置のうちの少なくとも一つを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
位置情報が、可動式ロボット装置の腕部の位置、可動式ロボット装置の先端部の位置、可動式ロボット装置の本体の位置、及び部品の位置の少なくとも一つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
コンピュータシステムをさらに備える装置であって、前記コンピュータシステムが、複数の可動式ロボット装置と情報交換ができ、前記情報が指令、データ、可動式ロボット装置の位置、及び複数の可動式ロボット装置のうちの可動式ロボット装置によって実行可能なプログラムのうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
運動制御システムが、
複数のセンサと、
複数のセンサを使用して複数の可動式ロボット装置の位置を特定できるコンピュータとを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
複数のセンサが、カメラ、複数の可動式ロボット装置から全地球測位システム情報を受信できる受信機、及び無線自動識別センサ読取器のうちの少なくとも一つから選択される幾つかの種類のセンサを含む、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
複数のセンサが、複数の可動式ロボット装置のうちの少なくとも一つの装置上と、組立現場において選択された位置に配置される、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
複数の可動式ロボット装置が、
構造物の外部周囲を移動することができ、構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことができる外部可動式ロボット装置と、
構造物の内部で幾つかの第２作業を行うことができ、構造物を組立てるために、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して幾つかの第２作業を行うことができる内部可動式ロボット装置と
を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
作業が、部品の固定、部品の検査、穴開け、部品の締付け、締結具の取付け、及びシーリング材の塗布のうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
構造物の外部周囲を移動することができ、構造物の外部に幾つかの第１作業を行うことができる外部可動式ロボット装置と、
構造物の内部で幾つかの第２作業を行うことができ、構造物を組立てるために、外部可動式ロボット装置によって行われる幾つかの第１作業と連動して幾つかの第２作業を行うことができる内部可動式ロボット装置と
を備える、組立システム。
【請求項１１】
内部可動式ロボット装置が、幾つかの第２作業を行うために、構造物の内部に幾つかの部材を移動させることができる、請求項１０に記載の組立システム。
【請求項１２】
構造物を組立てる方法であって、
組立現場において幾つかの位置に移動でき、無線通信システムを使用して組立現場で構造物の組立作業を行うことができる複数の可動式ロボット装置との通信を確立し、
運動制御システムを使用して複数の可動式ロボット装置についての位置情報を特定し、
複数の可動式ロボット装置に情報を送り、前記情報が位置情報を含み、
位置情報を使用して構造物の組立作業を行う
ステップを含む方法。
【請求項１３】
複数の可動式ロボット装置に情報を送るステップが、
幾つかのプログラムを複数の可動式ロボット装置に送る
ステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
複数の可動式ロボット装置へ情報を送るステップが、
複数の可動式ロボット装置のうちの幾つかの装置に位置情報を送る
ステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
位置情報を使用して構造物の組立作業を行うステップが、
複数の可動式ロボット装置同士でメッセージをやり取りし、
メッセージを使用して、構造物の幾つかの組立作業を行う
ステップを含む、請求項１２に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１３Ｄ】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１３Ｄ】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−１９４７１０（Ｐ２０１０−１９４７１０Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−３５８８５（Ｐ２０１０−３５８８５）
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（５００５２０７４３）ザ・ボーイング・カンパニー (773)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３５８８５（Ｐ２０１０−３５８８５）
【出願日】平成２２年２月２２日（２０１０．２．２２）
【出願人】（５００５２０７４３）ザ・ボーイング・カンパニー (773)
【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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