[發明專利]自主移動飛行器檢查系統

在審

• 申請號: 202080022842.0
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN113597587A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 阿梅爾·利亞卡特;洛伊德·汀格勒;菲利普·耶茨
• 申請（專利權）人: 空中客車營運有限公司
• 主分類號: G05D1/00
• 分類號: G05D1/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;李德山

公開了一種自主檢查系統，該自主檢查系統包括至少一個自主移動機器人。該機器人具有多個二維LiDAR掃描儀，每個掃描儀具有二維掃描平面。多個掃描儀以非共面的掃描平面取向被安裝在自主移動機器人上。處理器包括用于接收來自多個LiDAR陣列的點數據的輸入以及用于提供檢查數據的輸出。處理器被配置成：將來自多個LiDAR掃描儀的點數據編譯成自主移動機器人的周圍的三維圖，以及識別三維圖內的物品的尺寸和輪廓。還公開了一種檢查方法。

技術領域

本發明涉及自主檢查系統和自主檢查的方法。特別地，但不排他地，實施方式涉及飛行器結構檢查。

背景技術

自動化在制造中具有越來越重要的作用，例如，用于提高制造效率或改善安全性。自動化系統在許多行業例如汽車制造中是常見的。然而，在一些行業中，自動化系統可能是昂貴的并且難以實現，例如，航空航天制造(并且特別是商用飛行器制造)，在航空航天制造中，由于產品的尺寸和規模以及各種不同的制造和組裝過程的復雜度和數目，設施通常占據大的占用空間。對于這樣的行業，自主系統提供了與自動化系統相比大得多的益處。自主系統可以與自動化系統形成對比，這是因為自主系統能夠以更大程度的獨立性來執行任務，例如，自主系統可以是適應性的、能夠學習的并且具有做“決定”的能力。因此，自主系統可以例如能夠在其中先前沒有使用過該系統的位置中工作，或者在其中其他的系統或項目(item)不在已知位置的動態環境中工作。相比之下，自動化系統(例如，汽車制造中的制造機器人)通常將專用于在高度受控的環境中執行重復性任務。

其中使用自主交通工具或自主機器人可能有益的一個領域是航空結構(aerostructure)的檢查。例如，在飛行器制造期間(例如，在最終組裝線中)以及也在飛行器維護、修理和檢修設施(其在本文中將通過標準首字母縮略詞“MRO”指代)處，可能例行地需要這樣的檢查。用于自動化解決方案的已知解決方案通常需要使用昂貴的三維掃描儀或攝像裝置，例如3D光定向與測距(LiDAR)掃描儀。這樣的掃描儀可以例如在即時定位與地圖構建(SLAM)設備中使用。為了降低復雜度和/或成本，已知一些系統例如手持系統用移動的2D掃描儀(例如，可以跨被掃描的項目進行掃描的柔性安裝件上的掃描儀)來代替3D掃描儀。然而，這樣的系統可能無法提供良好的響應時間并且導致更長的檢查時間。此外，在工業環境中，在這樣的系統的使用中可能出現健康和安全問題。

飛行器MRO應用中潛在的自動化的一個示例是“Air-Cobot”項目，該項目正在開發輪式協作移動機器人以用于在檢查活動中協助人類(并且如例如在論文“Air-Cobot:Aircraft Enhanced Inspection by Smart and Collaborative Robot”中所描述的，該論文可在以下處獲取：http://laris.univ-angers.fr/_resources/IFAC2017/IFAC_Paper_3176.pdf)。Air-Cobot機器人能夠自主地執行導航任務以及例行地執行檢查任務。Air-Cobot機器人設置有包括導航傳感器和無損測試傳感器的感測系統的陣列，該導航傳感器包括四個攝像裝置、兩個激光測距儀、全球定位系統(GPS)接收器和初始測量單元(IMU)，該無損測試傳感器包括平移-傾斜-變焦(PTZ)攝像裝置和3D掃描儀。

本發明的至少一些實施方式旨在提供替選的檢查機器人，例如，可以期望提供更有成本效益的機器人系統或具有降低的復雜度的機器人系統以使得能夠在更廣泛的應用范圍中使用自主檢查，或者提供具有更好范圍、準確度和速度的系統。

發明內容