用于对飞行器进行可视化检查的协作式机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种用于对飞行器(90)的外表面进行可视化检查的装置(100)，该装置包括用于容置飞行器的检测场地、至少一个可视化检查机器人(10)以及控制中心(50)。机器人的活动平台(11)承载具有可视化装置(13)的旋转架(12)。机器人包括处理装置(20)，其引导活动平台(11)并且处理从可视化装置(13)接收到的数据。机器人的处理装置(22)适用于：在对停靠在检测场地的飞行器(90)的外表面进行可视化检查期间地控制机器人(10)；在检测到飞行器外表面上的异常的情况下中断可视化检查；将可视化检查数据传送至控制中心；和接收来自控制中心的指令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术属于飞行器的无损检测的领域。更具体地，本专利技术涉及一种用于在地面上可视化检查地面上的飞行器的协作式机器人，可视化检查是检验或检测操作的一部分；本专利技术还涉及一种采用这样的机器人的检查方法。本专利技术特别地应用于飞行器的飞行前检测操作的领域。在飞行器领域中，飞行前或是在维护操作期间的可视化检查包含于用于确保飞行器运行安全的周期性检验中。实际上，可视化检查使得能够检测发生在飞行器的通常最容易受到外界影响的可见部分上的异常，并且在某些情况下，使得能够揭示结构中更深处的缺陷。另外，可视化检查不实施任何特定的拆卸，最多打开观察口或观察舱门，这使得检查相对快捷。历史上以及至今仍大范围使用的可视化检查是由地面操作员来执行的，该操作员例如是技术人员或者飞行器的驾驶员。地面操作员依照检查清单(check list)来执行检查，但操作员可以特别是在一些痕迹引导他去关注特定区域的情况下自由地检查飞行器上的除了预先列入检测清单上的之外的其他元件或区域，这使得能够改善对于可能的异常的检测。相反，操作员可能由于观察到并不一定是最重要的信息而更多或更少地专注和分心，从而带来忽视应当进行深入检查和分析的某些细节信息的风险。为了避免人工干预的随机性，已经考虑实现自动方式的可视化检查。为了实现该自动的可视化检查，设想了一种使用视频摄像机的系统，该视
频摄像机可以是相对于地面固定的，例如固定在飞机库中，或者由于由在地面上或在飞行中移动的机器人所携带而是活动的。专利申请WO2012/047479示出了飞机的自动检查装置的示例。飞机的检查是由一组摄像机负责的，该组摄像机借助于滚动机器人而相对于地面是固定的或活动的，或者借助于被分配到飞机的不同部分的飞行机器人而在飞行中是活动的。可视化装置与远程信息中心通信，该信息中心处理接收的图像以从中推断出异常的出现并且确定要实施的维护操作。在此类系统中，图像的处理及其解释是自动实现的，这使得能够执行检测操作而无需人工干预，决策制定交由自动系统来进行。如果因此得以避免人工操作员的随机性，则特别是在出现难以解释的、新的以及未列入目录的情况的情况下，丧失了由具有强大解释能力的操作员来进行观察的益处。另外，由于必须证明系统的高度可靠性，因此以自动的方式来确保影响安全问题的检测的装置存在潜在的认证问题。为了避免已知的解决方案的困难，本专利技术的用于对飞行器外表面进行可视化检查的装置包括用于容置飞行器的检查场地并且包括至少一个可视化检查机器人，该机器人的活动平台承载具有可视化装置的旋转架且包括用于实现对活动平台的引导以及对从可视化装置接收的信息进行处理的处理装置。另外，可视化检查装置包括具有至少一个检测操作员的位置的检测中心，并且可视化检查机器人的处理装置能够：-在对停在检查场地上的飞行器的外表面进行可视化检查时以自主的方式引导可视化检查机器人；-在检测到正在检查的飞行器的外表面上有异常的情况下暂停进行中的可视化检查；-将可视化检查信息传送至检测中心；-接收来自检测中心的关于可视化检查的结果的指令。因此，得到了一种完全通过由协作式机器人辅助的远程操作员来检测飞行器的可视化检查装置，其中协作式机器人在飞行器附近实现可视化检查的任务。有利地，可视化检查机器人包括用于在检查期间随时确定可视化检查机器人的位置以及可视化装置在与飞行器关联的坐标系中的定向的装置。机器人因此能够以自主的方式相对于飞机而移动，既为了管理其移动也为了管理飞行器的应被可视化检查的区域。在一个实施方式中，机器人的处理装置能够通过处理由可视化装置获取的待检查飞行器的图像来确定机器人的位置以及可视化装置的定向。此类装置即使是在飞机相对于其应当具有的理论位置不具有准确位置的情况下也使得能够重置机器人相对于飞机的位置，以及能够校正该位置的偏离而无需装置外部的测量或手段。在一个实施方式中，可视化检查机器人包括绝对定位装置，例如GPS接收器或者指向参考目标的激光测距仪，和/或例如通过里程计(odométrie)来累积其移动的装置。因此，机器人能够与飞行器位置的任何修正无关地移动以去到飞行器附近，并且，即便未通过对飞行器的直接观察来以连续方式确立机器人的位置，也能在所述修正之后确定机器人移动时的准确位置。另外，可视化检查装置包括部分或全部以下特征：处理装置包括数据存储装置，该数据存储装置至少暂时性地包括待检查飞行器的特别是几何和图形的特征。机器人因此局部地具有飞行器的标称特征，其中机器人应当检查飞行器的标称特征并且应当以可视化方式识别相对于这些标称特征的可能的异常。处理装置包括数据存储装置，数据存储装置例如在异常库中包括异常的特征。机器人除了是用于识别不一定被列入目录的异常的逻辑引擎之外，还因而能够比较观察到的全部可视化元素与已知的异常。处理装置包括图像处理算法以用于在由可视化装置实现的图像中检测以至少一个光谱波长可见的异常。可视化装置包括在可见光范围内和/或红外线范围内和/或紫外线范围内的照明装置。因此，不仅照亮了飞行器在自然条件下照明微弱的区域，还使得对于某些光谱敏感的异常或者视觉对比度在某些光谱波长处提高的异常显现出来。可视化装置和处理装置被配置成确定所检查的飞行器外表面的三维形状。因此还可以识别哪些飞行器外表面形状不符合标称形状。在该装置的一个实施方式中，可视化检查装置包括用于对所检测的飞
行器的结构进行无损检测的装置。无损检测装置是由可视化检查机器人携带的或者全部或部分地由其行为被可视化检查机器人所控制的至少一个检测机器人携带。因此，可以确认或否定所可视化异常是在结构的更深部分中出现异常的征象，并且可以测量不可见的损坏。可视化装置可以相对于可视化检查机器人的平台的参照系按照高低角和方位角来定向。因此可以由机器人在其移动时快速扫描飞行器的整个可见外表面。在一个实施方式中，处理装置被配置成确定在飞行器上检测到的缺陷相对于所述飞行器的内部结构组件的位置，该内部结构组件从飞行器外部不可见。因此可以更好地评估缺陷的后果，并且相对于可识别的具体结构组件而为维护操作员定位缺陷的位置，例如检查机器人是在检查场地的地面上滚动移动的机器人，或者是在一个空间中通过升力移动的机器人，该空间在地面上的投影基本对应于检查场地。在该装置的一个实施方式中，应用多个检查机器人，该多个机器人被配置成联合实现对同一飞行器的可视化检查。因此，可视化检查可以更快地实现，并且在必要的情况下，如果应用专用于检查某些区域的机器人，则可视化检查可以更全面地实现。本专利技术还涉及一种用于可视化检查飞行器的方法，其中，待检查的飞行器的外表面的图像被传送到可视化检查机器人的处理装置，其中，处理装置分析图像以识别可能存在的可见的异常，并且其中，当检测到可见的异常时，与所检测到的异常相关的数据被传送到检测中心，并且至少当处理装置识别出属于被视为“关键”异常类别的异常时中止可视化检查。有利地，当由于检测到异常而中止检查时，通过检测中心将指令传送到可视化检查机器人以继续进行可视化检查，所述指令确定了机器人应当如何继续进行检查。在一个实施方式中，可见异常的程度是由处理装置基于测量变形的光学装置和/或通过在光谱中的可见光范围内和/或红外线范围内和/或紫外线范围内的比色分析来计算的。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种飞行器(90)的外表面的可视化检查装置(100)，包括用于容置飞行器的检查场地，其特征在于，所述可视化检查装置包括至少一个可视化检查机器人(10)，该可视化检查机器人的活动平台(11)承载具有可视化装置(13)的旋转架(12)并包括用于实现对所述活动平台(11)的引导和处理从所述可视化装置(13)接收的信息的处理装置(20)，其特征在于，所述可视化检查装置(100)包括具有用于至少一个检测操作员的位置的控制中心(50)，以及其特征在于，所述可视化检查机器人的处理装置(22)能够：‑在对停靠在所述检查场地上的飞行器(90)的外表面进行可视化检查时以自主的方式操纵所述可视化检查机器人(10)；‑在检测到正在检查的飞行器的外表面的异常的情况下中断进行中的可视化检查；‑将可视化检查信息传送至所述控制中心；‑接收来自所述控制中心的对于可视化检查的结果的指令。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.24 FR 13603951.一种飞行器(90)的外表面的可视化检查装置(100)，包括用于容置飞行器的检查场地，其特征在于，所述可视化检查装置包括至少一个可视化检查机器人(10)，该可视化检查机器人的活动平台(11)承载具有可视化装置(13)的旋转架(12)并包括用于实现对所述活动平台(11)的引导和处理从所述可视化装置(13)接收的信息的处理装置(20)，其特征在于，所述可视化检查装置(100)包括具有用于至少一个检测操作员的位置的控制中心(50)，以及其特征在于，所述可视化检查机器人的处理装置(22)能够：-在对停靠在所述检查场地上的飞行器(90)的外表面进行可视化检查时以自主的方式操纵所述可视化检查机器人(10)；-在检测到正在检查的飞行器的外表面的异常的情况下中断进行中的可视化检查；-将可视化检查信息传送至所述控制中心；-接收来自所述控制中心的对于可视化检查的结果的指令。2.根据权利要求1所述的可视化检查装置，其中，所述可视化检查机器人包括用于在检查期间随时确定在与所述飞行器相关的坐标系中所述可视化装置的定向以及所述可视化检查机器人的位置的装置。3.根据权利要求2所述的可视化检查装置，其中，所述机器人的处理装置能够通过处理由所述可视化装置获得的待检查飞行器的图像来确定所述机器人的位置和所述可视化装置的定向。4.根据权利要求2或权利要求3所述的可视化检查装置，其中，所述可视化检查机器人包括绝对定位装置，例如GPS接收器、视力计(optomé trie)或指向参考目标的激光测距仪，和/或用于对所述可视化检查机器人的移动进行积分的装置。5.根据前述权利要求之一所述的可视化检查装置，其中，所述处理装置包括数据存储装置，所述数据存储装置至少暂时地包括待检查的飞行器的特性，特别是几何特性和图形特性。6.根据前述权利要求之一所述的可视化检查装置，其中，所述处理装置包括数据存储装置，所述数据存储装置例如在异常数据库中包含异常特性。7.根据前述权利要求之一所述的可视化检查装置，其中，所述处理装置包括图像处理算法以用于在由所述可视化装置传送的图像中检测所述可视化装置在光谱波长中可见的异常。8.根据前述权利要求之一所述的可视化检查装置，其中，所述可视化装置包括在可见光范围内和/或在红外线范围内和/或在紫外线范围内的照明装置。9.根据前述权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·科林，弗兰克·吉伯特，
申请(专利权)人：空客集团有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR