(57)【要約】      （修正有）【課題】機体パネルの両面上の機器を正確な箇所に位置決めして、リベットまたは他の構成要素が適切に組み込まれるシステムを提供する。【解決手段】構造体１０４の第１の側１０６の表面上の第１のポイント１１２に当接する第１の長尺物体１１６と、前記第１のポイントと反対側の前記構造体の第２の側１０８の表面状の第２のポイント１１４に当接する第２の長尺物体１１８であって、前記第１の長尺物体が前記第１のポイントで前記第２の長尺物体と位置合わせされるシステムが提供される。また、前記第１の長尺物体には、前記第１のポイントから既知の距離を隔てて複数のコーナーキューブ１２８，１３０が取付けられ、前記第２の長尺物体には、前記第２のポイントから既知の距離を隔てて複数のコーナーキューブ１３２，１３４が取付けられている。【選択図】図１ａ
2015094762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造体の第１の側の第１の表面の近傍にある第１の長尺物体と、
前記構造体の第２の側の第２の表面の近傍にある第２の長尺物体であって、前記第２の表面および前記第２の側が前記第１の表面および前記第１の側に対して前記構造体の反対側にあり、前記第１の長尺物体が前記第１の表面上の第１のポイントで前記第２の長尺物体と位置合わせされる、第２の長尺物体と、
互いからおよび前記第１のポイントから第１の既知の距離を隔てて前記第１の長尺物体に取り付けられる第１の複数のコーナーキューブであって、前記第１の長尺物体が前記第１のポイントで前記第１の表面に当接する、第１の複数のコーナーキューブと、
互いからおよび前記第１のポイントから第２の既知の距離を隔てて前記第２の長尺物体に取り付けられる第２の複数のコーナーキューブであって、前記第２の長尺物体が前記第１のポイントと反対側の第２のポイントで前記第２の表面に当接する、第２の複数のコーナーキューブと、
を備えるシステム。
【請求項２】
前記第１の表面の近傍にある第３の長尺物体と、
前記第２の表面の近傍にある第４の長尺物体であって、前記第４の長尺物体が前記第１の表面上の第３のポイントで前記第３の長尺物体と位置合わせされ、前記第４の長尺物体が前記第３のポイントと反対側の第４のポイントで前記第２の表面と当接する、第４の長尺物体と、
互いからおよび前記第３のポイントから第３の既知の距離を隔てて前記第３の長尺物体に取り付けられる第３の複数のコーナーキューブであって、前記第３の長尺物体が前記第３のポイントで前記第１の表面に当接する、第３の複数のコーナーキューブと、
互いからおよび前記第３のポイントから第４の既知の距離を隔てて前記第４の長尺物体に取り付けられる第４の複数のコーナーキューブと、
を更に備える請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の表面の近傍にある第５の長尺物体と、
前記第２の表面の近傍にある第６の長尺物体であって、前記第６の長尺物体が前記第１の表面上の第５のポイントで前記第５の長尺物体と位置合わせされ、前記第６の長尺物体が前記第５のポイントと反対側の第６のポイントで前記第２の表面と当接する、第６の長尺物体と、
互いからおよび前記第５のポイントから第５の既知の距離を隔てて前記第５の長尺物体に取り付けられる第５の複数のコーナーキューブであって、前記第５の長尺物体が前記第５のポイントで前記第１の表面に当接する、第５の複数のコーナーキューブと、
互いからおよび前記第５のポイントから第６の既知の距離を隔てて前記第６の長尺物体に取り付けられる第６の複数のコーナーキューブと、
を更に備える請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１の側に配置される第１の測定システムであって、前記第１の測定システムが、第１のレーザを前記第１の複数のコーナーキューブに投影する、第３のレーザを前記第３の複数のコーナーキューブに投影する、および、第５のレーザを前記第５の複数のコーナーキューブに投影するように構成され、前記第１の複数のコーナーキューブが前記第１のレーザを反射するように構成され、前記第３の複数のコーナーキューブが前記第３のレーザを反射するように構成され、前記第５の複数のコーナーキューブが前記第５のレーザを反射するように構成される、第１の測定システムと、
前記第２の側に配置される第２の測定システムであって、前記第２の測定システムが、第２のレーザを前記第２の複数のコーナーキューブに投影する、第４のレーザを前記第４の複数のコーナーキューブに投影する、および、第６のレーザを前記第６の複数のコーナーキューブに投影するように構成され、前記第２の複数のコーナーキューブが前記第２のレーザを反射するように構成され、前記第４の複数のコーナーキューブが前記第４のレーザを反射するように構成され、前記第６の複数のコーナーキューブが前記第６のレーザを反射するように構成される、第２の測定システムと、
を更に備える請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１のレーザ、前記第３のレーザ、および、前記第５のレーザと関連して生成される測定値は、前記第１の既知の距離、前記第３の既知の距離、および、前記第５の既知の距離のそれぞれと組み合わされて、前記第１の表面と関連付けられる第１の座標系内における前記第１のポイント、前記第３のポイント、および、前記第５のポイントの位置を決定し、前記第２のレーザ、前記第４のレーザ、および、前記第６のレーザと関連して生成される測定値は、前記第２の既知の距離、前記第４の既知の距離、および、前記第６の既知の距離と組み合わされて、前記第２の表面と関連付けられる外部座標系内における前記第１のポイント、前記第３のポイント、および、前記第５のポイントの位置を決定する、請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１の表面と関連付けられる前記第１の座標系および前記第２の表面と関連付けられる第２の座標系のそれぞれの座標系内での前記第１のポイント、前記第３のポイント、および、前記第５のポイントの位置の決定は、前記第１の座標系に対する前記第２の座標系のマッピングをサポートする、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１の座標系に対する前記第２の座標系の前記マッピングは、前記第１の座標系に基づいた前記第２の座標系内での物体の位置決めおよび移動を促進する、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の座標系に対する前記第２の座標系の前記マッピングは、前記第１の表面上での第１のロボットの移動および位置決めと協調した前記第２の表面上での第２のロボットの移動および位置決めを促進する、請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
表面上の所定の位置に座標測定基準を定めるコンピュータ実施方法であって、
第１の表面上の第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのそれぞれの第１、第２、および、第３の基準座標を受けるコンピュータを備え、
前記コンピュータは、第２の表面上の第４のポイント、第５のポイント、および、第６のポイントのそれぞれの第４、第５、および、第６の基準座標を受け、前記第２の表面および前記第１の表面が構造体の両側を構成し、前記第１のポイント、前記第２のポイント、および、前記第３のポイントと、前記第４のポイント、前記第５のポイント、および、前記第６のポイントとがそれぞれ両側で互いに対向してほぼ配列され、
前記コンピュータは、前記第１の表面の第１の座標系内で、前記第４、第５、および、第６の基準座標を前記第１、第２、および、第３の基準座標のそれぞれへマッピングし、
前記コンピュータは、前記マッピングに基づき、前記第２の表面の外部座標系を内部座標系に適合させ、前記第１、第２、および、第３の基準座標と、前記第４、第５、および、第６の基準座標とが、前記第１のポイント、前記第２のポイント、および、前記第３のポイントのそれぞれから既知の距離を隔てて位置されるターゲットに向けられる測定を使用して決定される、コンピュータ実施方法。
【請求項１０】
前記ターゲットは、前記第１のポイント、前記第２のポイント、および、前記第３のポイントのそれぞれで前記第１の表面と当接する第１のバー、第２のバー、および、第３のバーのそれぞれに取り付けられる第１、第２、および、第３の複数のコーナーキューブを備え、前記ターゲットは、前記第４のポイント、前記第５のポイント、および、前記第６のポイントのそれぞれで前記第２の表面と当接する第４のバー、第５のバー、および、第６のバーに取り付けられる第４、第５、および、第６の複数のコーナーキューブを更に備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のバー上、前記第２のバー上、および、前記第３のバー上のそれぞれの前記第１、第２、および、第３の複数のコーナーキューブ、および、前記第４、第５、および、第６のバー上のそれぞれの前記第４、第５、および、第６の複数のコーナーキューブは、互いから既知の距離を隔てて取り付けられるとともに、前記第１のポイント、前記第２のポイント、および、前記第３のポイントのそれぞれから既知の距離を隔てて取り付けられる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のバーは、前記構造体の第１の穴を貫通して前記第４のバーに取り付き、前記第２のバーは、前記構造体の第２の穴を貫通して前記第５のバーに取り付き、前記第３のバーは、前記構造体の第３の穴を貫通して前記第６のバーに取り付く請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の表面に当接する前記第１のバー、前記第２のバー、および、前記第３のバーの端部から突出する軸部は、前記第１の穴、前記第２の穴、および、前記第３の穴のそれぞれを貫通して、前記第２の表面に当接する前記第４のバー、前記第５のバー、および、前記第６のバーの端部にある第４の穴、第５の穴、および、第６の穴のそれぞれに挿入される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記構造体の前記第１の穴、前記第２の穴、および、前記第３の穴への前記軸部の挿通、および、前記第４のバー、前記第５のバー、および、前記第６のバーのそれぞれの前記第４の穴、前記第５の穴、および、前記第６の穴内への前記軸部の挿入は、前記第１のバーおよび前記第４のバー、前記第２のバーおよび前記第５のバー、並びに、前記第３のバーおよび前記第６のバーが、前記第１の表面および前記第２の表面と面一態様で当接できるようにする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記測定がレーザ光を備え、航空機の機体の内部および機体の外部に位置されるレーザ干渉計デバイスは、前記第１の基準座標および前記第２の基準座標のそれぞれを決定するために、レーザを既知の距離から前記第１、第２、および、第３の複数のコーナーキューブ並びに前記第４、第５、および、第６の複数のコーナーキューブのそれぞれへ投影する請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
航空機および他の複雑な製品の製造業者は、それらの製品における構成要素の配置において精度を必要とする場合がある。航空機メーカーは、多くの数千のリベット、締結具、および、他の構成要素を製造中に航空機の機体の様々な箇所に組み込む。正しいリベットが意図されるリベット穴内に配置されるようにすることは、難題を与える場合がある。製造中または整備中にリベットを機体またはジェット機に組み込むことは、機体の内面および外面の両方でリベットアセンブリおよび工具の同時制御された動作を必要とする場合がある。機体パネルの両面上の機器は、正確な箇所に位置決めされなければならず、そうしなければ、リベットまたは他の構成要素が適切に組み込まれない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
例示的実施形態はシステムを提供する。システムは、構造体の第１の側の第１の表面の近傍にある第１の長尺物体を含む。また、システムは、構造体の第２の側の第２の表面の近傍にある第２の長尺物体も含み、第２の表面および第２の側は、第１の表面および第１の側に対して構造体の反対側にあり、第１の長尺物体は、第１の表面上の第１のポイントで第２の長尺物体と位置合わせされる。また、システムは、互いからおよび第１のポイントから第１の既知の距離を隔てて第１の長尺物体に取り付けられる第１の複数のコーナーキューブも含み、第１の長尺物体は、第１のポイントで第１の表面に当接する。また、システムは、互いからおよび第１のポイントから第２の既知の距離を隔てて第２の長尺物体に取り付けられる第２の複数のコーナーキューブも含み、第２の長尺物体は、第１のポイントと反対側の第２のポイントで第２の表面に当接する。
【０００３】
例示的実施形態は方法も提供する。方法は、長尺物体の第１の対、第２の対、および、第３の対を備えるシステムを使用して実施され、長尺物体のそれぞれの対は、構造体の両側の第１の表面上および第２の表面上のそれぞれの第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのうちの１つに位置される第１の長尺物体および第２の長尺物体を備え、第１の対、第２の対、および、第３の対における第１および第２の長尺物体のそれぞれは、第１および第２の長尺物体上に互いから既知の距離を隔てて取り付けられるとともに第１の表面上の第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのそれぞれから既知の距離を隔てて取り付けられる第１の複数のコーナーキューブおよび第２の複数のコーナーキューブのそれぞれを含む。方法は、第１の表面の近傍に配置されて、それぞれの第１の長尺物体上の第１の複数のコーナーキューブにおける第１の測定を指示する第１の測定デバイスを含む。また、方法は、第１の測定デバイスで、それぞれの第１の長尺物体上の第１の複数のコーナーキューブから第１の反射された測定値を受けるステップも含む。また、方法は、第２の表面の近傍に配置されて、第２の表面上のそれぞれの第２の長尺物体上の第２の複数のコーナーキューブにおける第２の測定を指示する第２の測定デバイスも含む。また、方法は、第２の測定デバイスで、それぞれの第２の長尺物体上の第２の複数のコーナーキューブから第２の反射された測定値を受けるステップも含む。また、方法は、第１の反射された測定値を使用して第１の表面の第１の座標系を測定するステップも含む。また、方法は、第２の反射された測定値を使用して第２の表面の第２の座標系を測定するステップも含む。また、方法は、第２の座標系を第１の座標系へマッピングするステップも含む。
【０００４】
例示的実施形態は、表面上の所定の位置に座標測定基準を定めるコンピュータ実施方法も提供する。方法は、第１の表面上の第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのそれぞれの第１、第２、および、第３の基準座標を受けるコンピュータを含む。また、方法は、コンピュータが、第２の表面上の第４のポイント、第５のポイント、および、第６のポイントのそれぞれの第４、第５、および、第６の基準座標を受けることも含み、第２の表面および第１の表面が構造体の両側を構成し、第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントと、第４のポイント、第５のポイント、および、第６のポイントとがそれぞれ両側で互いに対向してほぼ配列される。また、方法は、コンピュータが、第１の表面の第１の座標系内で、第４、第５、および、第６の基準座標を第１、第２、および、第３の基準座標のそれぞれへマッピングすることも含む。また、方法は、コンピュータが、マッピングに基づき、第２の表面の第２の座標系を第１の座標系に適合させることも含み、第１、第２、および、第３の基準座標と、第４、第５、および、第６の基準座標とが、第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのそれぞれから既知の距離を隔てて位置されるターゲットに向けられる測定値を使用して決定される。
【０００５】
特徴、機能、および、利点は、本開示の様々な実施形態において独立に達成されてもよく、あるいは、以下の説明および図面に関連して更なる詳細が分かる更なる他の実施形態において組み合わされてもよい。
【０００６】
例示的な実施形態の特性であると考えられる新規な特徴が添付の特許請求の範囲に記載される。しかしながら、例示的実施形態、並びに、使用の好ましい態様、更なる目的、および、その特徴は、本開示の例示的実施形態の以下の詳細な説明を添付図面と併せて読んで参照することにより最も良く理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１ａ】例示的実施形態に係る二重隠しポイントバーのシステムのブロック図である。
【図１ｂ】例示的実施形態に係る二重隠しポイントバーのシステムのブロック図である。
【図２】例示的実施形態に係る二重隠しポイントターゲットの方法のフローチャートである。
【図３】例示的実施形態に係る隠しポイントバーの図である。
【図４】例示的実施形態に係る二重隠しポイントターゲットの方法のフローチャートである。
【図５】例示的実施形態に係る隠しポイントバーの図である。
【図６】民間航空機を製造する方法のフローチャートである。
【図７】民間航空機のブロック図である。
【図８】例示的実施形態に係るデータ処理システムの例図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
数千の小さな構成要素を航空機に組み込むために人の技術者を使用することは、非常に高価で、誤りを起こし易い場合がある。多量の小さい構成要素が機体に組み込まれるようになっているときに、機体の両側で歩き回って一致協力して作業するように技術者のチームに指示することは、費用がかかり、生産上の問題および遅れをもたらす場合がある。多くの大型航空機の場合のように、穴が事前に穿孔される場合であっても、数千の事前に穿孔された穴の中から正しい穴を見つけるように両側の２つのチームに指示することは、非常に時間がかかる。
【０００９】
航空機製造業者および他の業者は、リベットおよび他の金属、プラスチック、および、複合構成要素を生産中に航空機に組み込むために、コンピュータ制御のロボットまたは他のデバイスを使用してきた。ロボットは、人の技術者よりも精密に、正確に、一貫して、および、速く、構成要素を組み込むことができる。数千の構成要素が組み込まれるようになっているときには、ロボットは、人の組み込み者に優るかなりの生産利点および品質利点をもたらし得る。
【００１０】
ロボットは、リベットおよび他の構成要素を航空機の機体に組み込む際に人の技術者に優る様々な利点を与えることができるが、航空機製造業者は、機体の両側のロボットの動きを協調させるという問題に依然として直面される。両側のロボットは、正しい穴へ、あるいは、ロボットが構成要素を組み込むあるいは他の行動を行う他の場所へと移動しなければならない。
【００１１】
航空機製造業者は、一般に、構成要素を位置決めして配置するために機体の内面の座標系を使用する。機体の滑らかな外表面上の基準ポイントは少なくてもよいが、より容易に見える基準ポイントが、内面上に見出されるとともに、フレームおよびサイドレールを含んでもよい。製造業者は、内側モールドライン（ＩＭＬ）、内面および合流点を描くためのフレームワーク、しわ、および内面が出会う線を参照する。内部の座標系または測定システムは、内側モールドラインに関連付けられるとともに、飛行機座標フレームを与える。
【００１２】
穴の穿孔および構成要素の配置のために内部座標測定ポイントが特定される。外部および内部のスキン表面上の同一の座標測定ポイントを突き止めることは、継続的課題を与える。外面および内面は、所々に僅かとはいえ、通常は湾曲されており、したがって、同じ形状を有さない。
【００１３】
外部座標系と内部座標系とにおける違いを克服しようと試みるとともに外部基準および内部基準の両方のための単一ポイントの特定を促進することができる座標測定システムが開発されてきた。測定値を較正するためのターゲットを含むツールが歴史的に使用されてきた。ある場合には、ターゲットがウインドウ開口部内に配置された。そのような配置は、ターゲットが１つのラインに沿って位置されるため、満足できない幾何学的形態をもたらす場合がある。協調は、ウインドウベルトに沿って行なわれることに制限される場合がある。ウインドウターゲットは、複数のターゲット、一般的には３つあるいは４つのターゲットを有してもよく、これは、座標測定機（ＣＭＭ）での較正または認証を必要とする場合がある。また、ウインドウターゲットは、貨物輸送機で使用することができない。したがって、機体スキンを含む航空機表面の両側でポイントの特定をより正確に協調させるための有効な新たな技術が望ましい。
【００１４】
例示的実施形態は、構造体、例えば航空機の機体の両側の表面上でのロボットまたは他の物体の動きの協調に関する前述した問題を、両側の表面上の対応するポイントを特定することに基づいて認識して考慮に入れる。例示的実施形態は、数千の金属リベットおよび複合リベット、締結具、および、他の構成要素を航空機の機体および他の製品の様々な表面上に配置する際に製造業者により直面される課題を認識する。第２の表面の座標系に基づいて第１の表面上での物体の動きおよび位置決めをサポートするための方法およびシステムであって、第１および第２の表面が航空機の機体のスキンなどの構造体の両側にある方法およびシステムが提供される。
【００１５】
例示的実施形態は、機体の内面上の１つのポイントに関して１つの内部座標系内で空間座標を決定してもよい。例示的実施形態は、同じ内部に位置されるポイントの外表面に関して１つの座標系内で空間座標を決定する。内面上に別々に位置される３つのポイントに関して２つの空間座標系内で空間座標を決定するプロセスを完了することにより、例示的実施形態は、外部座標系を内部座標系へとマッピングすることができる。３つの別個のポイントは、航空機の機体にリベットを配置するための３つの別個の事前に穿孔された穴であってもよい。その後、外面付近で移動する物体は、内部座標系にしたがって移動することができる。
【００１６】
航空機製造業者は、ロボットを同じ穴へと移動するために両側の表面に配置してもよい。例示的実施形態は、航空機の外面上のロボットが航空機の内部座標フレーム系にしたがって移動できるようにしてもよい方法およびシステムを提供してもよい。そのような移動および位置合わせは、外部座標系を内部座標系へとマッピングすることによって達成されてもよい。
【００１７】
例示的実施形態が二重隠しポイントバーを提供してもよく、この二重隠しポイントバーでは、例えばリベット穴の両側において、同様の寸法および組成を有してもよいバーが、それらのそれぞれの表面に対して長さ方向でリベット穴に配置される。第１のバーは、一端がリベット穴にある状態で機体の内面上に位置される。第２のバーは、同様に一端がリベット穴にある状態で外面上に位置される。バーの配置は、それらのそれぞれの表面に対して垂直であってもよい。バーは、これらのバーが静止されたまま保持されるように且つ各バーのそれらのそれぞれの表面に隣接する端部が表面に対して面一であるように穴を通じて互いに接続されてもよい。
【００１８】
機体の両側で、各バーには、レーザビームを反射する反射体、場合により球状に装着される反射体、２つのコーナーキューブ、または、結晶物体が取り付けられる。内側に配置されるバーおよび外側に配置されるバーのいずれにおいても、少なくとも２つのコーナーキューブ間の距離は既知である。内面に位置されるバーにおいて、各コーナーキューブと内面との間の距離は既知である。外面に位置されるバーにおいて、そのコーナーキューブのそれぞれと内側に配置されるバーが内面に出会うポイントとの間の距離も既知である。外面に位置されるバーに関する距離は、バーが出会う対象リベット穴における航空機機体の厚さの知識に依存してもよい。これらの距離に関する知識は、機体のための外部座標フレームを機体のための内部座標フレームと適合させる際に使用されてもよく、また、機体の外面上および内面上での物体、例えばロボットの調和のとれた動きを可能にしてもよい。
【００１９】
例示的実施形態は、測定デバイスが構造体の両側の表面付近に位置されるようにしてもよい。各測定デバイスは、構造体のそれらのそれぞれの側に配置されるバー上のコーナーキューブにレーザビームを投影してもよい。コーナーキューブは、受けられたレーザビームまたは他の形態の光を元のそれらのそれぞれの測定デバイスへと反射して戻す。追尾式干渉計であってもよい測定デバイスは、投影されて反射される光の測定値を使用して、コーナーキューブまでの距離を決定してもよい。これらの測定された距離、並びに、コーナーキューブ間の既知の距離、および、コーナーキューブから内側に配置されるバーが内面に接触するポイントまでの既知の距離に基づいて、ベクトルが計算される。ベクトルと航空機の機体の厚さを含む他の既知の測定値とに基づいて、構造体の両側のバー上のコーナーキューブから内側に配置されるバーが内面と接触するポイントまでの距離が計算されてもよい。
【００２０】
例示的実施形態は、物体の表面が三次元でもよいことを認識する。したがって、空間内の単一のポイントの位置を測定することは、三次元空間内の三次元物体の位置を定めるのに十分でない場合がある。したがって、例示的実施形態は、航空機の機体上の３つの別個のポイントに位置されるべき、内側よび外側に配置されるバーの３つの対の使用をもたらす。構造体のそれぞれの側の少なくとも１つの測定デバイスは、それぞれの側の３つの各バー上のコーナーキューブにレーザビームまたは他の光を投影する。３つの内側に配置されるバーが内面と出会う対象の３つのポイントのそれぞれの空間的位置が決定されてもよい。航空機の機体のための内部座標フレームが３つの測定されたポイントに適合されてもよい。
【００２１】
距離は、外側に配置されるバー上に配置されるコーナーキューブからも決定されるため、それらのコーナーキューブから３つの内側に配置されるバーが内面と出会う対象の３つのポイントまでの距離が決定されてもよい。これらの決定された距離に基づき、外側に位置される測定デバイスにより決定される外側コーナーキューブの位置に適合される外部座標フレームが、内部座標フレームに適合されてもよい。外部座標フレームは内部座標フレームに対して効果的にマッピングされる。航空機の機体または他の構造体の外面上で移動するロボット並びに他のデバイスおよび物体は、内部座標フレームにしたがってそのようにする。その結果、機体の両側に位置されるロボットは、単一の座標フレーム、すなわち、内部座標フレームにしたがって移動することができ、また、より正確な位置決めを行なうことができる。結果として、機体内へのリベットまたは他のハードウェアの正確な配置における精度を向上させることができる。
【００２２】
また、例示的実施形態は、表面の穴と関連付けられない航空機の機体上または他の表面上の対象のポイントの測定も行なう。そのような場合、表面の両側のバーは、該バー上またはバーの内側に配置される磁石の使用によって仮想接続状態に維持されてもよい。セラミックまたは他の適した物質から形成されてもよいローラーが、バーの端部に対して、これらのバーのそれぞれの表面の近傍で装着されてもよい。ローラーは、適切な位置決めを達成するためにバーの移動を可能にしてもよい。正確な計算のために航空機スキンの厚さの知識が必要とされてもよい。
【００２３】
ここで、図面に注意を向ける。図１ａは、例示的実施形態に係る二重隠しポイントバーのシステムのブロック図である。
【００２４】
システム１００は航空機１０２を含んでもよい。航空機１０２は、図６に関連して説明されてもよい。また、システム１００は、航空機１０２のスキンであってもよい構造体１０４を含んでもよい。構造体１０４は、金属または他の材料から形成されてもよい。構造体１０４は、第１の側１０６と第２の側１０８とを含む。一実施形態において、第１の側１０６は、航空機１０２の構造体１０４の内面であってもよく、また、第２の側１０８は、航空機１０２の構造体１０４の外面であってもよい。また、システム１００は構造体１０４に第１の穴１１０を含み、この穴を貫通して、リベット、締結具、または、他のハードウェア構成要素が配置されてもよい。システム１００は、第１の側１０６の第１の穴１１０の位置である第１のポイント１１２も備える。また、システム１００は、第２の側１０８の第１の穴１１０の位置である第２のポイント１１４も備える。第１のポイント１１２および第２のポイント１１４は、事実上、構造体１０４の内面および外面のそれぞれにおける第１の穴１１０の両側である。
【００２５】
また、システム１００は、構造体１０４の第１の側１０６および第２の側１０８のそれぞれに位置されてもよい第１のバー１１６および第２のバー１１８も含む。第１の側１０６は、第１のポイント１１２で第１の側１０６と当接する第１のバー１１６の第１の端部１２２から突出してもよい軸部１２０を含む。第２のバー１１８は第２の穴１２４を含む。第２の穴１２４は、第２のポイント１１４で第２の側１０８と当接する第２のバー１１８の第２の端部１２６に位置される。第２の穴１２４の直径は、軸部１２０がぴったり合う態様で第２の穴１２４内に嵌合できるように、おおよそ軸部１２０の直径であってもよい。また、第２の穴１２４の深さは、おおよそ、軸部１２０の長さから第１のポイント１１２および第２のポイント１１４での構造体１０４の厚さを差し引いたものであってもよい。
【００２６】
第１のバー１１６の第１の端部１２２から突出する軸部１２０は、第１のポイント１１２で構造体１０４の第１の穴１１０に挿通されてもよい。第２のポイント１１４において構造体１０４の第２の側１０８で第１の穴１１０から出現する軸部１２０は、第２のバー１１８の第２の穴１２４内に挿入されてもよい。軸部１２０は、第１のバー１１６の第１の端部１２２および第２のバー１１８の第２の端部１２６が第１のポイント１１２および第２のポイント１１４のそれぞれで構造体１０４と当接できるように、第２のバー１１８の第２の穴１２４の内側に完全に挿入されてもよい。
【００２７】
システム１００は、コーナーキューブ１２８、コーナーキューブ１３０、コーナーキューブ１３２、および、コーナーキューブ１３４も含み、これらのコーナーキューブは、球状に装着される光学的コーナー反射体であるとともに、３つの互いに垂直なミラーから形成されてもよい。例示的実施形態は「コーナーキューブ」に言及するが、キャッツアイ逆反射体、または、所望の方向で光を反射する異なるタイプの配置の他の反射面を含む、他のタイプの適した反射光学素子が使用されてもよい。したがって、この文書の全体にわたって使用される「コーナーキューブ」という用語は、必ずしも特許請求の範囲に記載される発明を限定しない。
【００２８】
コーナーキューブ１２８およびコーナーキューブ１３０は、第１のポイント１１２と一直線を成す直線態様で第１のバー１１６に取り付けられる。コーナーキューブ１３２およびコーナーキューブ１３４も同様に第２のポイント１１４と一直線を成す直線態様で第２のバー１１８に取り付けられる。一実施形態では、３つ以上のコーナーキューブ１２８およびコーナーキューブ１３０が第１のバー１１６に取り付けられる。一実施形態では、３つ以上のコーナーキューブ１３２およびコーナーキューブ１３４が第２のバー１１８に取り付けられる。コーナーキューブ１２８およびコーナーキューブ１３０は、それらが第１のポイント１１２と位置合わせされるならば、第１のバー１１６に埋め込まれる態様で位置されてもよい。コーナーキューブ１３２およびコーナーキューブ１３４は、それらが第２のポイント１１４と位置合わせされるならば、第２のバー１１８に埋め込まれる態様で位置されてもよい。
【００２９】
コーナーキューブ１２８およびコーナーキューブ１３０のそれぞれと第１のポイント１１２との間の距離は既知である。したがって、コーナーキューブ１２８とコーナーキューブ１３０との間の距離は既知である。コーナーキューブ１３２およびコーナーキューブ１３４のそれぞれと第２のポイント１１４との間の距離は既知である。したがって、コーナーキューブ１３２とコーナーキューブ１３４との間の距離は既知である。
【００３０】
コーナーキューブ１３２およびコーナーキューブ１３４のそれぞれと第１のポイント１１２との間の距離も決定される。この距離は、第１の穴１１０における構造体１０４の厚さをコーナーキューブ１３２およびコーナーキューブ１３４のそれぞれから第２のポイント１１４までの距離に対して加えることにより決定されてもよい。あるいは、この距離は、コーナーキューブ１３２およびコーナーキューブ１３４のそれぞれから第２のポイント１１４までの距離の知識を軸部１２０の長さおよび第２の穴１２４の深さについての知識で補うことによって決定されてもよい。
【００３１】
システム１００は、測定デバイス１３６および測定デバイス１３８も含む。測定デバイス１３６および測定デバイス１３８は、水平角度、垂直角度、および、空間内のポイントの範囲を測定する球状の座標測定システムであってもよい。しかしながら、異なる用途に適していれば、デカルト座標系または円柱座標系などの他の座標系における測定値が使用されてもよい。測定デバイス１３６および測定デバイス１３８が追尾式干渉計であってもよい。
【００３２】
測定デバイス１３６および測定デバイス１３８は、空間内のポイントの位置のそれらの測定値を、三次元空間の数学的表示を成す空間的なｘ、ｙ、ｚ座標へと変換する。測定デバイス１３６は、構造体１０４の第１の側１０６に位置されるとともに、レーザビーム１４０ａおよびレーザビーム１４２ａをコーナーキューブ１２８およびコーナーキューブ１３０へとそれぞれ投影する。測定デバイス１３８は、構造体１０４の第２の側１０８に位置されるとともに、レーザビーム１４４ａおよびレーザビーム１４６ａをコーナーキューブ１３２およびコーナーキューブ１３４へとそれぞれ投影する。本明細書中で使用される「レーザビーム」という用語は、他の形態の光または測定値のことであってもよい。例えば、コヒーレント光または非コヒーレント光のいずれかを生み出すダイオードまたは他の光源が使用されてもよい。したがって、この文書の全体にわたって使用される「レーザビーム」という用語は、必ずしも特許請求の範囲に記載される発明を限定しない。とはいえ、幾つかの例示的実施形態では、実際のレーザビームの使用には、光の出力に対して優れた制御性を持つという利点がある。
【００３３】
コーナーキューブ１２８およびコーナーキューブ１３０は、レーザビーム１４０ａおよびレーザビーム１４２ａのそれぞれを元の測定デバイス１３６へと反射して戻す。コーナーキューブ１３２およびコーナーキューブ１３４は、レーザビーム１４４ａおよびレーザビーム１４６ａのそれぞれを元の測定デバイス１３８へと反射して戻す。
【００３４】
測定デバイス１３６は、反射されたレーザビーム１４０ａおよび反射されたレーザビーム１４２ａをコーナーキューブ１２８およびコーナーキューブ１３０のそれぞれから受ける。測定デバイス１３８は、反射されたレーザビーム１４４ａおよび反射されたレーザビーム１４６ａをコーナーキューブ１３２およびコーナーキューブ１３４のそれぞれから受ける。測定デバイス１３６は、反射されたレーザビーム１４０ａおよび反射されたレーザビーム１４２ａを解析して、コーナーキューブ１２８およびコーナーキューブ１３０のそれぞれの互いに対する位置および測定デバイス１３６に対する位置を決定する。同様に、測定デバイス１３８は、反射されたレーザビーム１４４ａおよび反射されたレーザビーム１４６ａを解析して、コーナーキューブ１３２およびコーナーキューブ１３４のそれぞれの互いに対する位置および測定デバイス１３８に対する位置を決定する。
【００３５】
第１の側１０６でのその位置計算に基づいて、測定デバイス１３６は、その後、コーナーキューブ１２８およびコーナーキューブ１３０のそれぞれに関して内部座標系１４８内で空間的なｘ、ｙ、ｚ位置座標を決定してもよい。しかしながら、先に示したように、他の座標系が使用されて測定されてもよい。第１のポイント１１２に対するコーナーキューブ１２８およびコーナーキューブ１３０のそれぞれの既知の位置に部分的に基づいて、内部座標系１４８内の第１のポイント１１２の位置座標が計算されてもよい。内部座標系１４８は、航空機の機体の内面であってもよい構造体１０４の第１の側１０６のための空間座標系であってもよい。
【００３６】
第２の側でのその位置計算に基づいて、測定デバイス１３８は、その後、コーナーキューブ１３２およびコーナーキューブ１３４のそれぞれに関して外部座標系１５０内で空間的なｘ、ｙ、ｚ位置座標を決定してもよい。この場合も先と同様に、他の座標系が使用されてもよい。場合により、内部座標系１４８および外部座標系１５０が異なる座標系を使用してもよいが、例示的実施形態では、これらの２つの座標系が同じ座標系を使用することが好ましい。１つの系からの座標を他の系の座標へと変換する変換システムが設けられる場合には、異なる座標系が使用されてもよい。一実施形態では、内部座標系１４８が第１の座標系と称されてもよい。一実施形態では、外部座標系１５０が第２の座標系と称されてもよい。
【００３７】
このとき、第２のポイント１１４までの距離の知識と構造体１０４の厚さの知識とに部分的に基づいてコーナーキューブ１３２およびコーナーキューブ１３４のそれぞれから第１のポイント１１２までの距離を決定できるため、第２のポイント１１４の位置座標を外部座標系１５０内で計算することができる。外部座標系１５０は、航空機の機体の外面であってもよい構造体１０４の第２の側１０８のための空間座標系であってもよい。
【００３８】
測定デバイス１３６および測定デバイス１３８は、互いに通信してもよく、また、情報を共有してもよい。内部座標系１４８内の第１のポイント１１２の計算された位置座標を有する測定デバイス１３６は、外部座標系１５０内の第１のポイント１１２の計算された位置座標を有する測定デバイス１３８と通信してもよい。
【００３９】
システム１００は、汎用コンピュータであってもよいコンピュータ１５２も含む。汎用コンピュータは図８に関連して説明される。システム１００は、コンピュータ１５２上で全体的にあるいは部分的に実行してもよいアプリケーション１５４も含む。アプリケーション１５４は、測定デバイス１３６および測定デバイス１３８によって生成されるデータの処理を行なう。図１ａには、内部座標系１４８および外部座標系１５０がコンピュータ１５２内に記憶されているように描かれているが、一実施形態では、内部座標系１４８および外部座標系１５０がコンピュータ１５２以外のデバイスに記憶される。
【００４０】
第１のバー１１６、第２のバー１１８、および、それらの構成要素は、総称して第１の対１５６と称されてもよい。前述したように、例示的実施形態は、航空機の機体がその一例である構造体１０４上の３つの別個のポイントに位置されるべき、内側および外側に配置されるバーの３つの対の使用をもたらし、これらの３つの対のうち、第１のバー１１６および第２のバー１１８並びにそれらの構成要素が第１の対１５６である。３つの別個のポイントのそれぞれが構造体１０４の穴に位置されてもよく、そのような穴の一例が第１の穴１１０であり、また、航空機の機体のリベット穴がその一例であってもよい。バーの３つの対が使用されてもよい。これは、第１のポイント１１２がそのうちの１つである第１の側１０６の３つの別個のポイントの空間的なｘ、ｙ、ｚ座標が、第１の側１０６を表わす内部座標系１４８および第２の側１０８を表わす外部座標系１５０の両方で計算されるからである。
【００４１】
また、図１ａは、第３のバー１６０および第４のバー１６２を含む第２の対１５８も描く。第２の対１５８、その構成要素である第３のバー１６０および第４のバー１６２並びにそれらの構成要素は、第１の対１５６、その構成要素である第１のバー１１６および第２のバー１１８並びにそれらの構成要素と同一であってもよくあるいは類似してもよい。第３のバー１６０はコーナーキューブ１６４およびコーナーキューブ１６６を含む。第４のバー１６２はコーナーキューブ１６８およびコーナーキューブ１７０を含む。第３のバーは、構造体１０４に隣接する第３の端部１７２と軸部１７４と含む。
【００４２】
軸部１７４は、第３の穴１７６で構造体１０４を通じて突出する。第４のバー１６２は第４の端部１７８と第４の穴１８０とを含み、第４の穴１８０内へ軸部１７４が挿入される。第３のバー１６０は第１の側１０６において、第３のポイント１８２で構造体１０４と当接する。第４のバー１６２は、第２の側１０８において、第４のポイント１８４で構造体１０４と当接する。
【００４３】
測定デバイス１３６は、レーザビーム１４０ｂおよびレーザビーム１４２ｂをコーナーキューブ１６４およびコーナーキューブ１６６のそれぞれに投影し、これらのコーナーキューブは、その後、レーザビーム１４０ｂおよびレーザビーム１４２ｂを元の測定デバイス１３６へと反射して戻す。同様に、測定デバイス１３８は、レーザビーム１４４ｂおよびレーザビーム１４６ｂをコーナーキューブ１６８およびコーナーキューブ１７０に投影し、これらのコーナーキューブは、レーザビーム１４４ｂおよびレーザビーム１４６ｂを元の測定デバイス１３８へと反射して戻す。
【００４４】
第１の対１５６と関連する作用と同様に、測定デバイス１３６は、反射されたレーザビーム１４０ｂおよび反射されたレーザビーム１４２ｂを解析して、コーナーキューブ１６４およびコーナーキューブ１６６のそれぞれの互いに対する位置および測定デバイス１３６に対する位置を決定する。測定デバイス１３８は、反射されたレーザビーム１４４ｂおよび反射されたレーザビーム１４６ｂを解析して、コーナーキューブ１６８およびコーナーキューブ１７０のそれぞれの互いに対する位置および測定デバイス１３８に対する位置を決定する。
【００４５】
第１の側１０６でのその位置計算に基づいて、測定デバイス１３６は、その後、コーナーキューブ１６４およびコーナーキューブ１６６のそれぞれに関して内部座標系１４８内で空間的な位置座標を決定してもよい。第３のポイント１８２に対するコーナーキューブ１６４およびコーナーキューブ１６６のそれぞれの既知の位置に部分的に基づいて、内部座標系１４８内の第３のポイント１８２の位置座標が計算されてもよい。
【００４６】
第２の側１０８でのその位置計算に基づいて、測定デバイス１３８は、その後、コーナーキューブ１６８およびコーナーキューブ１７０のそれぞれに関して外部座標系１５０内で空間的な座標を決定してもよい。このとき、第４のポイント１８４までの距離の知識と構造体１０４の厚さの知識とに部分的に基づいて第３のポイント１８２に対するコーナーキューブ１６８およびコーナーキューブ１７０のそれぞれの位置を決定できるため、第３のポイント１８２の位置座標を外部座標系１５０内で計算することができる。前述したように、外部座標系１５０は、航空機の機体の外面であってもよい構造体１０４の第２の側１０８のための空間座標系であってもよい。
【００４７】
また、図１ａは、第５のバー１８８および第６のバー１９０を含む第３の対１８６も描く。第３の対１８６、その構成要素である第５のバー１８８および第６のバー１９０並びにそれらの構成要素は、第１の対１５６、その構成要素である第１のバー１１６および第２のバー１１８並びにそれらの構成要素と同一であってもよくあるいは類似してもよい。第３の対１８６、その構成要素である第５のバー１８８および第６のバー１９０並びにそれらの構成要素は、第２の対１５８、その構成要素である第３のバー１６０および第４のバー１６２並びにそれらの構成要素と同一であってもよくあるいは類似してもよい。
【００４８】
第５のバー１８８はコーナーキューブ１９２およびコーナーキューブ１９４を含む。第６のバー１９０はコーナーキューブ１９６およびコーナーキューブ１９８を含む。第５のバー１８８は、構造体１０４に隣接する第５の端部２００を含むとともに、軸部２０２を含む。軸部２０２は、第５の穴２０４で構造体１０４を通じて突出する。第６のバー１９０は第６の端部２０６と第６の穴２０８とを含み、第６の穴２０８内へ軸部２０２が挿入される。第５のバー１８８は第１の側１０６において、第５のポイント２１０で構造体１０４と当接する。第６のバー１９０は、第２の側１０８において、第６のポイント２１２で構造体１０４と当接する。
【００４９】
測定デバイス１３６は、レーザビーム１４０ｃおよびレーザビーム１４２ｃをコーナーキューブ１９２およびコーナーキューブ１９４のそれぞれに投影し、これらのコーナーキューブは、その後、レーザビーム１４０ｃおよびレーザビーム１４２ｃを元の測定デバイス１３６へと反射して戻す。同様に、測定デバイス１３８は、レーザビーム１４４ｃおよびレーザビーム１４６ｃをコーナーキューブ１９６およびコーナーキューブ１９８に投影し、これらのコーナーキューブは、レーザビーム１４４ｃおよびレーザビーム１４６ｃを元の測定デバイス１３８へと反射して戻す。
【００５０】
第１の対１５６および第２の対１５８と関連する作用と同様に、測定デバイス１３６は、反射されたレーザビーム１４０ｃおよび反射されたレーザビーム１４２ｃを解析して、コーナーキューブ１９２およびコーナーキューブ１９４のそれぞれの互いに対する位置および測定デバイス１３６に対する位置を決定する。同様に、測定デバイス１３８は、反射されたレーザビーム１４４ｃおよび反射されたレーザビーム１４６ｃを解析して、コーナーキューブ１９６およびコーナーキューブ１９８のそれぞれの互いに対する位置および測定デバイス１３８に対する位置を決定する。
【００５１】
第１の側１０６でのその位置計算に基づいて、測定デバイス１３６は、その後、コーナーキューブ１９２およびコーナーキューブ１９４のそれぞれに関して内部座標系１４８内で空間的な位置座標を決定してもよい。コーナーキューブ１９２およびコーナーキューブ１９４のそれぞれから第５のポイント２１０までの既知の位置に部分的に基づいて、内部座標系１４８内の第５のポイント２１０の位置座標が計算されてもよい。
【００５２】
第２の側１０８でのその距離計算に基づいて、測定デバイス１３８は、その後、コーナーキューブ１９６およびコーナーキューブ１９８のそれぞれに関して外部座標系１５０内で空間的な座標を決定してもよい。このとき、第６のポイント２１２までの距離の知識と構造体１０４の厚さの知識とに部分的に基づいてコーナーキューブ１９６およびコーナーキューブ１９８のそれぞれから第５のポイント２１０までの距離を決定できるため、第５のポイント２１０の位置座標を外部座標系１５０内で計算することができる。前述したように、外部座標系１５０は、航空機の機体の外面であってもよい構造体１０４の第２の側１０８のための空間座標系であってもよい。
【００５３】
第１のポイント１１２、第３のポイント１８２、および、第５のポイント２１０の空間的な座標位置を計算することにより、測定デバイス１３６は、第１のポイント１１２、第３のポイント１８２、および、第５のポイント２１０の位置を内部座標系１４８内で決定してもよい。第２のポイント１１４、第４のポイント１８４、および、第６のポイント２１２の空間的な座標位置を計算することにより、測定デバイス１３８は、第２のポイント１１４、第４のポイント１８４、および、第６のポイント２１２の位置を外部座標系１５０内で決定してもよい。第２のポイント１１４、第４のポイント１８４、および、第６のポイント２１２から第１のポイント１１２、第３のポイント１８２、および、第５のポイント２１０までの距離（すなわち、構造体１０４の厚さ）はそれぞれ既知であるため、外部座標系１５０を第１のポイント１１２、第３のポイント１８２、および、第５のポイント２１０へと方向付けるあるいはマッピングすることができる。したがって、外部座標系１５０を内部座標系１４８へとマッピングできる。外部座標系１５０の座標フレーム内で移動する物体は、内部座標系１４８にしたがって効果的に移動することができる。
【００５４】
前述したように、第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０はそれぞれ２つ以上のコーナーキューブを有してもよい。２つのコーナーキューブが第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０のうちの少なくとも１つで使用される場合、コーナーキューブは、第１のバー１１６、第３のバー１６０、または、第５のバー１８８における第１のポイント１１２、第３のポイント１８２、または、第５のポイント２１０と位置合わせされる。３つ以上のコーナーキューブが第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０のうちの少なくとも１つに取り付けられる場合、コーナーキューブは、第１のポイント１１２、第３のポイント１８２、または、第５のポイント２１０のうちのそれらのそれぞれの隣接するポイントと直線的に位置合わせされる必要はない。
【００５５】
図１ａでは、コーナーキューブ１２８、コーナーキューブ１３０、コーナーキューブ１３２、コーナーキューブ１３４、コーナーキューブ１６４、コーナーキューブ１６６、コーナーキューブ１６８、コーナーキューブ１７０、コーナーキューブ１９２、コーナーキューブ１９４、コーナーキューブ１９６、および、コーナーキューブ１９８がダイヤモンドまたは回転された正方形として描かれるが、コーナーキューブ１２８、コーナーキューブ１３０、コーナーキューブ１３２、コーナーキューブ１３４、コーナーキューブ１６４、コーナーキューブ１６６、コーナーキューブ１６８、コーナーキューブ１７０、コーナーキューブ１９２、コーナーキューブ１９４、コーナーキューブ１９６、および、コーナーキューブ１９８は、他の態様では丸められあるいは成形されてもよく、また、第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０のうちのそれらのそれぞれのバーに埋め込まれてもよい。また、図１ａでは、第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０が互いに同様であるように見えるが、一実施形態において、第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０のそれぞれは、長さ、幅、および、他の物理的寸法が互いに異なっており、また、第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０のそれぞれに取り付けられるコーナーキューブ１２８、コーナーキューブ１３０、コーナーキューブ１３２、コーナーキューブ１３４、コーナーキューブ１６４、コーナーキューブ１６６、コーナーキューブ１６８、コーナーキューブ１７０、コーナーキューブ１９２、コーナーキューブ１９４、コーナーキューブ１９６、および、コーナーキューブ１９８の数量に関して異なってもよい。
【００５６】
一実施形態において、第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０のそれぞれは、長さが数インチ、例えば長さが３インチであってもよい。一実施形態において、コーナーキューブは、第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０のうちの少なくとも１つのバー上で互いに２インチ離間していてもよい。一実施形態では、第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０がアルミニウムから形成される。一実施形態において、第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０内のコーナーキューブ１２８、コーナーキューブ１３０、コーナーキューブ１３２、コーナーキューブ１３４、コーナーキューブ１６４、コーナーキューブ１６６、コーナーキューブ１６８、コーナーキューブ１７０、コーナーキューブ１９２、コーナーキューブ１９４、コーナーキューブ１９６、および、コーナーキューブ１９８はそれぞれ、第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０のそれぞれの内側に組み込まれる半円スペーサによって互いに離間される。
【００５７】
単独であるいは何らかの組み合わせで機能するアプリケーション１５４、測定デバイス１３６、および、測定デバイス１３８は、本明細書中に記載される処理を行なってもよく、また、状況に対処できる処理能力および柔軟性を有してもよい。この場合、コーナーキューブ１２８、コーナーキューブ１３０、コーナーキューブ１３２、コーナーキューブ１３４、コーナーキューブ１６４、コーナーキューブ１６６、コーナーキューブ１６８、コーナーキューブ１７０、コーナーキューブ１９２、コーナーキューブ１９４、コーナーキューブ１９６、および、コーナーキューブ１９８の数量および配置は、第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０の間で異なってもよい。図１ａでは、第１の対１５６、第２の対１５８、および、第３の対１８６が構造体１０４上で互いから等しい距離にあるように見えるが、一実施形態において、第１の対１５６、第２の対１５８、および、第３の対１８６は、互いから様々な距離を隔ててもよく、また、構造体１０４上で直線的に位置合わせされない。
【００５８】
第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０は、幾つかの実施形態では、バーがそれらのそれぞれの構造体１０４の表面と出会うそれらのそれぞれの第１のポイント１１２、第２のポイント１１４、第３のポイント１８２、第４のポイント１８４、第５のポイント２１０、および、第６のポイント２１２がそれらのそれぞれの空間座標を決定するために見える必要がないため、「隠しポイントバー」と称されてもよい。例示的実施形態は、コーナーキューブとそれらのそれぞれのバーが構造体１０４の表面に出会うポイントとの間の距離が知られるようにするため、測定デバイス１３６および測定デバイス１３８は、ポイントへと向かう視野のラインを必要とすることなく、内部座標系１４８内または外部座標系１５０内で、第１のポイント１１２、第３のポイント１８２、第５のポイント２１０、および、第２のポイント１１４、第４のポイント１８４、第６のポイント２１２のそれぞれの位置を決定できる。コンピュータ１５２上で実行するアプリケーション１５４によって処理を扱ってもよい測定デバイス１３６および測定デバイス１３８は、既知の情報に基づいて、また、コーナーキューブ１２８、コーナーキューブ１３０、コーナーキューブ１３２、コーナーキューブ１３４、コーナーキューブ１６４、コーナーキューブ１６６、コーナーキューブ１６８、コーナーキューブ１７０、コーナーキューブ１９２、コーナーキューブ１９４、コーナーキューブ１９６、および、コーナーキューブ１９８の本明細書中で教示される距離決定に基づいて、第１のポイント１１２、第３のポイント１８２、第５のポイント２１０、および、第２のポイント１１４、第４のポイント１８４、第６のポイント２１２のための座標を決定する。第１のポイント１１２、第２のポイント１１４、第３のポイント１８２、第４のポイント１８４、第５のポイント２１０、および、第６のポイント２１２は、ポイントの座標位置を決定するために測定デバイス１３６または測定デバイス１３８に見える必要はなく、そのため、幾つかの実施形態では、「隠しポイントバー」という用語が使用される。幾つかの実施形態における「隠し」という用語の使用は、特許請求の範囲に記載される発明を限定する構造的特徴または方法動作を表わさなくてもよい。むしろ、「隠し」という用語の使用は、便宜的な命名法としてのみ使用されてもよい。
【００５９】
図１ａには、第１の対１５６、第２の対１５８、第３の対１８６、および、構造体１０４を含むブラケット、航空機１０２の恒久的な構成要素であるあるいは本明細書中に記載される目的のために航空機１０２に一時的に取り付けられまたは付設される要素と共に、航空機１０２が描かれる。航空機１０２の部品ではなく航空機１０２に対して物理的に付設されなくてもよい構成要素としては、コンピュータ１５２、測定デバイス１３６、測定デバイス１３８、および、測定デバイス１３６、測定デバイス１３８によって投影されて受けられるレーザビームが挙げられる。
【００６０】
図１ｂは、例示的実施形態に係る二重隠しポイントバーのシステムのブロック図である。図１ａと図１ｂとの間に意図された差異はない。図１ｂは、例示目的のために、システム１００の選択された構成要素を「拡大された」より詳細な正確な図で描いているにすぎない。図１ｂは、構造体１０４の領域内の第１のバー１１６および第２のバー１１８の構成要素を描く。図１ｂにおける構成要素が互いにゆるく関連付けられて互いに接触しなくてもよいように見えるかもしれないが、実際には、図１ｂの構成要素は、本明細書中の他の箇所で記載されるように、互いにぴったりと嵌合する。図１ｂにおける幾つかの構成要素間の空間は、図示のために与えられている。
【００６１】
前述したように、図１ｂは、システム１００の幾つかの構成要素を更に詳しく描くために与えられる。図１ｂと図１ａとの間で何らかの違いが見出され得る場合には、図１ｂが与える更なる詳細に起因して、図１ｂが優先し得る。図１ｂでは、第１の穴１１０および第１のポイント１１２が同じ位置へと向けられる。これは、第１のポイント１１２が第１の側１０６の第１の穴１１０の位置として規定されるからである。第２のポイント１１４は第２の側１０８の第１の穴１１０の位置である。図１ｂでは、第２の穴１２４が空の空間を指している。第２の穴１２４は、第１の穴１１０のようにそれ自体が有形のものではないが、依然として図１ｂおよび図１ａの構成要素である。図１ａおよび図１ｂでは軸部１２０が破線によって描かれる。これは、軸部１２０が第１の穴１１０に挿通されて第２の穴１２４にぴったりと挿入される際に、軸部１２０が見えないからである。
【００６２】
図２は、例示的実施形態に係る二重隠しポイントターゲットの方法のフローチャートである。図２は、長尺物体の第１の対、第２の対、および、第３の対を備えるシステムを使用して実施される方法２５０のフローチャートであり、この場合、長尺物体のそれぞれの対は、構造体の両側の第１の表面上および第２の表面上のそれぞれの第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのうちの１つに位置される第１の長尺物体および第２の長尺物体を備え、また、第１の対、第２の対、および、第３の対における第１および第２の長尺物体のそれぞれは、第１および第２の長尺物体上の互いから既知の位置に取り付けられるとともに第１の表面上の第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのそれぞれから既知の位置に取り付けられる第１の複数のコーナーキューブおよび第２の複数のコーナーキューブのそれぞれを含む。図２に示される方法２５０は、図１ａおよび図１ｂのシステム１００を使用して実施されてもよい。
【００６３】
図２に示されるプロセスは、図８のプロセッサユニット８０４などのプロセッサによって実施されてもよい。図２に示されるプロセスは、図１ａ、図１ｂ、および、図３〜図８に記載される技術の変形であってもよい。図２で与えられる作業の一部は「プロセス」によって実行されるように記載されるが、これらの作業は、本明細書中の他の箇所に記載されるように、少なくとも１つの有形のプロセッサによって、または、１つ以上の物理的なデバイスを使用して行なわれるようになっている。「プロセス」という用語は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されるコンピュータ命令を含んでもよい。
【００６４】
方法２５０は、第１の表面の近傍に配置される第１の測定デバイスがそれぞれの第１の長尺物体上の第１の複数のコーナーキューブにおける第１の測定を指示するときに始まってもよい（作業２５２）。次に、プロセスは、第１の測定デバイスで、それぞれの第１の長尺物体上の第１の複数のコーナーキューブから、第１の反射された測定値を受けてもよい（作業２５４）。次に、第２の表面の近傍に配置される第２の測定デバイスは、第２の表面上のそれぞれの第２の長尺物体上の第２の複数のコーナーキューブにおける第２の測定を指示してもよい（作業２５６）。
【００６５】
次に、プロセスは、第２の測定デバイスで、それぞれの第２の長尺物体上の第２の複数のコーナーキューブから第２の反射された測定値を受けてもよい（作業２５８）。次に、プロセスは、第１の反射された測定値を使用して第１の表面の第１の座標系を測定してもよい（作業２６０）。次に、プロセスは、第２の反射された測定値を使用して第２の表面の第２の座標系を測定してもよい（作業２６２）。次に、プロセスは、第２の座標系を第１の座標系へマッピングしてもよい（作業２６４）。その後、方法２５０を終了してもよい。
【００６６】
方法２５０によって与えられる第１の座標系は、図１ａおよび図１ｂに描かれるシステム１００により与えられる内部座標系１４８に対応してもよい。方法２５０によって与えられる第２の座標系は、図１ａおよび図１ｂに描かれるシステム１００により与えられる外部座標系１５０に対応してもよい。方法２５０によって与えられる第１の表面は、図１ａおよび図１ｂに描かれるシステム１００により与えられる構造体１０４の第１の側１０６に対応してもよい。方法２５０によって与えられる第２の表面は、図１ａおよび図１ｂに描かれるシステム１００により与えられる構造体１０４の第２の側１０８に対応してもよい。
【００６７】
図３は、例示的実施形態に係る隠しポイントバーの図である。図３は、一実施形態では、図１ａに描かれ且つ図１ｂに部分的に描かれる第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０のうちの少なくとも１つであってもよい隠しポイントバー３００を描く。隠しポイントバー３００は、図３においてＰ１および参照数字３０２により表わされるとともにＰ２および参照数字３０４により表わされる２つのコーナーキューブを伴って描かれる。また、隠しポイントバー３００は、該隠しポイントバー３００が航空機の機体の内面などの表面と接触してもよい１つのポイントを伴って描かれる。しかしながら、例示的実施形態は、車両製造、建物製造、または、他のデバイス製造を含む他の形態の製造で使用されてもよい。ポイントは、図３では、Ｐ３および参照数字３０６として表わされる。
【００６８】
また、図３は、Ｌ１およびＬ２として表わされるとともに参照数字３０８および参照数字３１０のそれぞれと関連付けられる２つの長さも描く。Ｌ１はＰ２とＰ３との間の距離である。Ｌ２はＰ２とＰ１との間の距離である。Ｐ３の位置は、Ｐ１とＰ２との間の距離間隔によってスケーリングされるＬ１とＬ２との間の比率の関数であってもよい。Ｐ３の位置に関する方程式は以下であってもよい。
【数１】
2015094762.tif 000003
【数２】
2015094762.tif 000004
【００６９】
図４は、例示的実施形態に係る二重隠しポイントターゲットの方法のフローチャートである。図４に示される方法４００は、図１ａおよび図１ｂのシステム１００を使用して実施されてもよい。図４に示されるプロセスは、図８のプロセッサユニット８０４などのプロセッサによって実施されてもよい。図４に示されるプロセスは、図１ａ、図１ｂ、図３、および、図５〜図８に記載される技術の変形であってもよい。図４で与えられる作業の一部は「プロセス」によって実行されるように記載されるが、これらの作業は、本明細書中の他の箇所に記載されるように、少なくとも１つの有形のプロセッサによって、または、１つ以上の物理的なデバイスを使用して行なわれるようになっている。「プロセス」という用語は、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されるコンピュータ命令を含んでもよい。
【００７０】
方法４００は、プロセスが、コンピュータを使用して、第１の表面上の第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのそれぞれの第１、第２、および、第３の基準座標を受けるときに始まってもよい（作業４０２）。次に、プロセスは、コンピュータを使用して、第２の表面上の第４のポイント、第５のポイント、および、第６のポイントのそれぞれの第４、第５、および、第６の基準座標を受けてもよく、この場合、第２の表面および第１の表面が構造体の両側を構成し、また、第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントと、第４のポイント、第５のポイント、および、第６のポイントとがそれぞれ両側で互いに対向してほぼ配列される（作業４０４）。
【００７１】
次に、プロセスは、コンピュータを使用して、第１の表面の第１の座標系内で、第４、第５、および、第６の基準座標を第１、第２、および、第３の基準座標のそれぞれへマッピングしてもよい（作業４０６）。次に、プロセスは、マッピングに基づき、また、コンピュータを使用して、第２の表面の外部座標系を内部座標系に適合させてもよく、この場合、第１、第２、および、第３の基準座標、並びに、第４、第５、および、第６の基準座標は、第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのそれぞれから既知の距離に位置されるターゲットへと向けられる光を使用して決定される（作業４０８）。その後、方法４００を終了してもよい。
【００７２】
方法４００によって与えられる第１の座標系は、図１ａに描かれるシステム１００により与えられる内部座標系１４８に対応してもよい。方法４００によって与えられる第２の座標系は、図１ａに描かれるシステム１００により与えられる外部座標系１５０に対応してもよい。方法４００によって与えられる第１の表面は、図１ａおよび図１ｂに描かれるシステム１００により与えられる構造体１０４の第１の側１０６に対応してもよい。方法４００によって与えられる第２の表面は、図１ａおよび図１ｂに描かれるシステム１００により与えられる構造体１０４の第２の側１０８に対応してもよい。
【００７３】
図５は、例示的実施形態に係る隠しポイントバーの図である。一実施形態において、図１ａに描かれ且つ部分的に図１ｂに描かれるタイプの第１のバー１１６、第２のバー１１８、第３のバー１６０、第４のバー１６２、第５のバー１８８、および、第６のバー１９０は、第１の穴１１０、第３の穴１７６、または、穴２０４のそれぞれの近傍に位置されなくてもよい。例示的実施形態は、本明細書中で与えられる内部座標系１４８に対する外部座標系１５０の適合のために航空機の機体または他の表面の穴が不要となるようにする。代わりに、バーの内側に取り付けられるあるいは組み込まれる磁石の使用によって表面の両側のバーが一緒に引き寄せられてもよい。
【００７４】
図５は、航空機の機体または他の両面構造体５０６の内面および外面のそれぞれに隣接して位置される内部バー５０２および外部バー５０４を含むシステム５００を描く。内部バー５０２上にはコーナーキューブ５０８およびコーナーキューブ５１０が装着される。外部バー５０４上にはコーナーキューブ５１２およびコーナーキューブ５１４が装着される。また、内部バー５０２は、第１の磁石５１６、第１のローラーハウジング５１８、第１のローラー５２０、第２のローラーハウジング５２２、および、第２のローラー５２４も含む。外部バー５０４は第２の磁石５２６も含む。第１のローラー５２０および第２のローラー５２４はセラミックまたは他の材料から形成されてもよい。第１の磁石５１６および第２の磁石５２６は希土類磁性材料から形成されてもよい。内部バー５０２は、第１の磁石５１６と第２の磁石５２６とが満足に位置合わせされるまで、第１のローラー５２０および第２のローラー５２４を使用して、両面構造体５０６の表面付近で移動されてもよい。
【００７５】
図６は、民間航空機の製造方法のフローチャートである。図６および図７を参照して、図６に示される航空機の製造および保守点検方法６００と図７に示される航空機７００との関連で本開示の実施形態が説明されてもよい。生産前に、航空機の製造および保守点検方法６００は、航空機７００の仕様および設計６０２と、材料調達６０４とを含んでよい。生産中、構成要素および部分組立品の製造６０６と、航空機７００のシステム統合６０８とが行なわれる。その後、航空機７００は、就航６１２するために認証および搬送６１０を経由してもよい。取引先による就航の間、航空機７００は、定期的な整備および保守点検６１４（変更、再構成、改修などを含んでもよい）の予定が組まれる。
【００７６】
方法６００のプロセスのそれぞれは、システム統合者、第三者、および／または、オペレータ（例えば、取引先）によって実行されあるいは行なわれてもよい。この説明の目的のため、システム統合者は、制限なく、任意の数の航空機製造業者および主要システム下請業者を含んでもよく、第三者は、制限なく、任意の数のベンダー、下請業者、および、サプライヤーを含んでもよい。また、オペレータは、航空会社、リース会社、軍事企業、保守点検機関などであってもよい。
【００７７】
図７は民間航空機のブロック図である。図７に示されるように、航空機の製造および保守点検方法６００によって生産される航空機７００は、複数のシステム７２０と内部７０２とを有する機体７１８を含んでもよい。高レベルシステム７２０の例は、推進システム７２４、電気システム７２６、油圧システム７２８、および、環境システム７３０のうちの１つ以上を含む。任意の数の他のシステムが含まれてもよい。航空宇宙の例が示されるが、本発明の原理は、例えば自動車産業などの他の産業に適用されてもよい。
【００７８】
本明細書中に具現化される装置および方法は、製造および保守点検方法６００の段階のうちの任意の１つ以上の段階中に使用されてもよい。例えば、生産プロセスに対応する構成要素または部分組立品は、航空機７００が就航中の間に生産された構成要素または部分組立品と同様の態様で作られあるいは製造されてもよい。また、１つ以上の装置実施形態、方法実施形態、または、これらの組み合わせは、例えば、航空機７００の組み立てを大幅に促進させることによってあるいは航空機７００のコストを低減することによって、構成要素および部分組立品の製造６０６中およびシステム統合６０８中に利用されてもよい。同様に、装置実施形態、方法実施形態、または、これらの組み合わせのうちの１つ以上は、例えば制限なく、航空機７００の就航中から整備および保守点検６１４の間で利用されてもよい。
【００７９】
図８は、例示的実施形態に係るデータ処理システムの例図である。図８のデータ処理システム８００は、図１ａおよび図１ｂのシステム１００、あるいは、本明細書中に開示される任意の他のモジュールまたはシステムまたはプロセスなど、例示的実施形態を実施するために使用されてもよいデータ処理システムの一例である。この例示的な例において、データ処理システム８００は、プロセッサユニット８０４、メモリ８０６、持続的記憶装置８０８、通信ユニット８１０、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット８１２、および、ディスプレイ８１４の間で通信を与える通信ファブリック８０２を含む。
【００８０】
プロセッサユニット８０４は、メモリ８０６内へロードされてもよいソフトウェアのための命令を実行する役目を果たす。プロセッサユニット８０４は、特定の実施に応じて、所定数のプロセッサ、マルチプロセッサコア、または、何らかの他のタイプのプロセッサであってもよい。要素に関連して本明細書中で使用される所定数は、１つ以上の要素を意味する。また、プロセッサユニット８０４は、主プロセッサが副プロセッサと共に単一のチップ上に存在する所定数の異種プロセッサシステムを使用して実施されてもよい。他の例示的な例として、プロセッサユニット８０４は、同じタイプの複数のプロセッサを含む対称型マルチプロセッサシステムであってもよい。
【００８１】
メモリ８０６および持続的記憶装置８０８は記憶デバイス８１６の例である。記憶デバイスは、例えば、制限なく、データ、関数形式のプログラムコード、および／または、他の適した情報などの情報を一時的方式または永久的方式で記憶できるハードウェアの任意の断片である。記憶デバイス８１６は、これらの例では、コンピュータ可読記憶デバイスと称されてもよい。メモリ８０６は、これらの例では、例えば、ランダムアクセスメモリ、または、任意の他の適した揮発性あるいは不揮発性の記憶デバイスであってもよい。持続的記憶装置８０８は、特定の実施に応じて、様々な形態をとってもよい。
【００８２】
例えば、持続的記憶装置８０８は、１つ以上の構成要素またはデバイスを含んでもよい。例えば、持続的記憶装置８０８は、ハードドライブ、フラッシュメモリ、書換可能な光ディスク、書換可能な磁気テープ、または、これらの何らかの組み合わせであってもよい。持続的記憶装置８０８により使用される媒体が除去可能であってもよい。例えば、取り外し可能なハードドライブが持続的記憶装置８０８のために使用されてもよい。
【００８３】
通信ユニット８１０は、これらの例では、他のデータ処理システムまたはデバイスとの通信をもたらす。これらの例では、通信ユニット８１０がネットワークインタフェースカードである。通信ユニット８１０は、物理的通信リンクおよび無線通信リンクのいずれかあるいは両方の使用によって通信を行なってもよい。
【００８４】
入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット８１２は、データ処理システム８００に接続されてもよい他のデバイスとの入出力を可能にする。例えば、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット８１２は、キーボード、マウス、および／または、何らかの他の適した入力デバイスを介して、ユーザ入力のための接続を行なってもよい。また、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ユニット８１２は、出力をプリンタへ送ってもよい。ディスプレイ８１４は、情報をユーザに対して表示するための機構を与える。
【００８５】
オペレーティングシステムのための命令、アプリケーション、および／または、プログラムは、通信ファブリック８０２を介してプロセッサユニット８０４と通信状態にある記憶デバイス８１６内に位置付けられてもよい。これらの例示的な例において、命令は、持続的記憶装置８０８に関数形式で存在してもよい。これらの命令は、プロセッサユニット８０４による実行のためにメモリ８０６内へロードされてもよい。異なる実施形態のプロセスは、メモリ８０６などのメモリ内に位置付けられてもよいコンピュータ実装命令を使用してプロセッサユニット８０４により実行されてもよい。
【００８６】
これらの命令は、プロセッサユニット８０４内のプロセッサによって読まれて実行されてもよい、プログラムコード、コンピュータ使用可能プログラムコード、または、コンピュータ可読プログラムコードと称される。異なる実施形態におけるプログラムコードは、メモリ８０６または持続的記憶装置８０８などの異なる物理記憶媒体またはコンピュータ可読記憶媒体で具現化されてもよい。
【００８７】
プログラムコード８１８は、選択的に除去できるコンピュータ可読媒体８２０に関数形式で位置付けられるとともに、プロセッサユニット８０４による実行のためにデータ処理システム８００へロードされあるいは転送されてもよい。これらの例では、プログラムコード８１８およびコンピュータ可読媒体８２０がコンピュータプログラムプロダクト８２２を形成する。１つの例において、コンピュータ可読媒体８２０は、コンピュータ可読記憶媒体８２４またはコンピュータ可読信号媒体８２６であってもよい。コンピュータ可読記憶媒体８２４は、例えば、持続的記憶装置８０８の一部であるハードドライブなどの記憶デバイスへの転送のための持続的記憶装置８０８の一部であるドライブまたは他のデバイス内へ挿入されるあるいは配置される光ディスクまたは磁気ディスクを含んでもよい。また、コンピュータ可読記憶媒体８２４は、データ処理システム８００に接続されるハードドライブ、サムドライブ、または、フラッシュメモリなどの持続的記憶装置の形態をとってもよい。ある場合には、コンピュータ可読記憶媒体８２４がデータ処理システム８００から取り外しできなくてもよい。
【００８８】
あるいは、プログラムコード８１８は、コンピュータ可読信号媒体８２６を使用してデータ処理システム８００へ転送されてもよい。コンピュータ可読信号媒体８２６は、例えば、プログラムコード８１８を含む伝搬されるデータ信号であってもよい。例えば、コンピュータ可読信号媒体８２６は、電磁信号、光信号、および／または、任意の他の適したタイプの信号であってもよい。これらの信号は、無線通信リンク、光ファイバケーブル、同軸ケーブル、配線、および／または、任意の他の適したタイプの通信リンクなどの通信リンクにわたって送信されてもよい。言い換えると、通信リンクおよび／または接続は、図示の例では、物理的または無線であってもよい。
【００８９】
幾つかの例示的実施形態において、プログラムコード８１８は、データ処理システム８００内で用いるためにコンピュータ可読信号媒体８２６を通じて他のデバイスまたはデータ処理システムからネットワークを介して持続的記憶装置８０８へダウンロードされてもよい。例えば、サーバーデータ処理システム内のコンピュータ可読記憶媒体に記憶されるプログラムコードが、ネットワークを介して、サーバーからデータ処理システム８００へダウンロードされてもよい。プログラムコード８１８を与えるデータ処理システムは、プログラムコード８１８を記憶して送信できるサーバーコンピュータ、クライアントコンピュータ、または、何らかの他のデバイスであってもよい。
【００９０】
データ処理システム８００に関して例示される異なる構成要素は、異なる実施形態が実施されてもよい態様に対して構造上の制限を与えるようになっていない。異なる例示的実施形態は、データ処理システム８００に関して例示される構成要素に加えてあるいは代えて構成要素を含むデータ処理システムにおいて実施されてもよい。図８に示される他の構成要素を図示の例とは異ならせることができる。異なる実施形態は、プログラムコードを実行できる任意のハードウェアデバイスまたはシステムを使用して実施されてもよい。１つの例として、データ処理システムは、無機構成要素と一体化される有機構成要素を含んでもよく、および／または、人を排除する有機構成要素から専ら構成されてもよい。例えば、記憶デバイスが有機半導体から構成されてもよい。
【００９１】
他の例示的な例において、プロセッサユニット８０４は、特定の使用のために製造されるあるいは構成される回路を有するハードウェアユニットの形態をとってもよい。このタイプのハードウェアは、作業を実行するように設定されるべくプログラムコードを記憶デバイスからメモリ内へロードする必要なく、作業を実行してもよい。
【００９２】
例えば、プロセッサユニット８０４がハードウェアユニットの形態をとる場合、プロセッサユニット８０４は、所定数の作業を行なうように構成される回路システム、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス、または、何らかの他の適したタイプのハードウェアであってもよい。プログラマブル論理デバイスを用いると、デバイスは、所定数の作業を行なうように構成される。デバイスは、その後に再構成されてもよく、あるいは、所定数の作業を行なうように恒久的に構成されてもよい。プログラマブル論理デバイスの例としては、例えば、プログラマブル論理アレイ、プログラマブルアレイ論理、フィールドプログラマブル論理アレイ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、および、他の適したハードウェアデバイスが挙げられる。このタイプの実装により、異なる実施形態のためのプロセスがハードウェアユニット内で実施されるため、プログラムコード８１８を省くことができる。
【００９３】
更なる他の例示的な例において、プロセッサユニット８０４は、コンピュータおよびハードウェアユニットで見出されるプロセッサの組み合わせを使用して実施されてもよい。プロセッサユニット８０４は、プログラムコード８１８を実行するように構成される所定数のハードウェアユニットおよび所定数のプロセッサを有してもよい。この描かれた例を用いて、プロセスの一部が所定数のハードウェアで実施されてもよく、一方、他のプロセスが所定数のプロセッサで実施されてもよい。
【００９４】
他の例として、データ処理システム８００内の記憶デバイスは、データを記憶できる任意のハードウェア装置である。メモリ８０６、持続的記憶装置８０８、および、コンピュータ可読媒体８２０は、有形の形態の記憶デバイスの例である。
【００９５】
他の例では、通信ファブリック８０２を実施するためにバスシステムが使用されてもよく、このバスシステムは、システムバスまたは入力／出力バスなどの１つ以上のバスから構成されてもよい。無論、バスシステムは、該バスシステムに取り付けられる様々な構成要素またはデバイスの間でデータ転送を行なう任意の適したタイプのアーキテクチャを使用して実施されてもよい。また、通信ユニットは、モデムまたはネットワークアダプタなど、データを送受信するために使用される１つ以上のデバイスを含んでもよい。更に、メモリは、例えば、通信ファブリック８０２に存在してもよいメモリコントローラーハブおよびインタフェースで見出されるようなキャッシュまたはメモリ８０６であってもよい。
【００９６】
データ処理システム８００は、少なくとも１つの連想メモリを含んでもよい。連想メモリは通信ファブリック８０２と通信状態にあってもよい。また、連想メモリは、記憶デバイス８１６と通信状態にあってもよく、あるいは、幾つかの例示的実施形態では、記憶デバイス８１６の一部と見なされてもよい。
【００９７】
異なる例示的実施形態は、完全ハードウェア実施形態、完全ソフトウェア実施形態、または、ハードウェア要素およびソフトウェア要素の両方を含む実施形態の形態をとることができる。幾つかの実施形態は、例えばファームウェア、常駐ソフトウェア、および、マイクロコードなどの形態を含むがこれらに限定されないソフトウェアで実施される。
【００９８】
また、異なる実施形態は、命令を実行するコンピュータまたは任意のデバイスまたはシステムによってあるいはこれらと関連して用いるためにプログラムコードを与えるコンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体からアクセスできるコンピュータプログラムプロダクトの形態をとることができる。この開示の目的のため、コンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体は、一般に、命令実行システム、装置、または、デバイスによってあるいはこれらと関連して用いるためにプログラムを含む、記憶する、通信する、伝搬する、または、輸送することができる任意の有形の装置となり得る。
【００９９】
コンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体は、例えば、制限なく、電子システム、磁気システム、光システム、電磁システム、赤外線システム、または、半導体システム、あるいは、伝搬媒体となり得る。コンピュータ可読媒体の非限定的な例としては、半導体メモリまたは固体メモリ、磁気テーブ、取り外し可能なコンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、硬質磁器ディスク、および、光ディスクが挙げられる。光ディスクは、コンパクトディスク‐リードオンリーメモリ（ＣＤ‐ＲＯＭ）、コンパクトディスク‐リード／ライト（ＣＤ‐Ｒ／Ｗ）およびＤＶＤを含んでもよい。
【０１００】
また、コンピュータ使用可能媒体またはコンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読プログラムコードまたはコンピュータ使用可能プログラムコードがコンピュータで実行されるときにこのコンピュータ可読プログラムコードまたはコンピュータ使用可能プログラムコードの実行によりコンピュータが通信リンクにわたって他のコンピュータ可読プログラムコードまたはコンピュータ使用可能プログラムコードを送信するように、コンピュータ可読プログラムコードまたはコンピュータ使用可能プログラムコードを含むあるいは記憶してもよい。この通信リンクは、例えば制限なく物理的であるあるいは無線である媒体を使用してもよい。
【０１０１】
コンピュータ可読プログラムコードまたはコンピュータ使用可能プログラムコードを記憶するおよび／または実行するのに適したデータ処理システムは、システムバスなどの通信ファブリックを介して記憶素子に直接的にあるいは間接的に結合される１つ以上のプロセッサを含む。記憶素子は、プログラムコードの実際の実行中に使用されるローカルメモリ、大容量記憶装置、および、コードの実行中に大容量記憶装置からコードを回収できる回数を減らすために少なくとも幾つかのコンピュータ可読プログラムコードまたはコンピュータ使用可能プログラムコードの一時的な記憶を行なうキャッシュメモリを含んでもよい。
【０１０２】
入力／出力デバイスまたはＩ／Ｏデバイスは、システムに対して直接にあるいは介在するＩ／Ｏコントローラーを介して結合され得る。これらのデバイスは、例えば、制限なく、キーボード、タッチスクリーンディスプレイ、および、ポインティングデバイスを含んでもよい。データ処理システムが介在するプライベートネットワークまたはパブリックネットワークを介して他のデータ処理システムまたは遠隔のプリンタあるいは記憶デバイスに結合できるようにするために、異なる通信アダプタがシステムに結合されてもよい。モデムおよびネットワークアダプタの非限定的な例は、ほんの一握りの現在利用できるタイプの通信アダプタである。
【０１０３】
異なる例示的実施形態の説明が例示および説明の目的で与えられてきた。また、異なる例示的実施形態の説明は、包括的であるように意図されず、あるいは、開示された形態の実施形態に限定されない。多くの改良および変形が当業者に明らかである。また、異なる例示的実施形態は、他の例示的実施形態と比べて異なる特徴を与えてもよい。選択される１または複数の実施形態は、実施形態の原理、実用的用途を最も良く説明するため、および、考えられる特定の用途に適するように様々な変更を伴う様々な実施形態に関する開示を他の当業者が理解できるようにするために、選択されて記載される。また、開示は、以下の項に係る実施形態を備える。
【０１０４】
項１．構造体の第１の側の第１の表面の近傍にある第１の長尺物体と、
構造体の第２の側の第２の表面の近傍にある第２の長尺物体であって、第２の表面および第２の側が第１の表面および第１の側に対して構造体の反対側にあり、第１の長尺物体が第１の表面上の第１のポイントで第２の長尺物体と位置合わせされる、第２の長尺物体と、
互いからおよび第１のポイントから第１の既知の距離を隔てて第１の長尺物体に取り付けられる第１の複数のコーナーキューブであって、第１の長尺物体が第１のポイントで第１の表面に当接する、第１の複数のコーナーキューブと、
互いからおよび第１のポイントから第２の既知の距離を隔てて第２の長尺物体に取り付けられる第２の複数のコーナーキューブであって、第２の長尺物体が第１のポイントと反対側の第２のポイントで第２の表面に当接する、第２の複数のコーナーキューブと、
を備えるシステム。
【０１０５】
項２．第１の表面の近傍にある第３の長尺物体と、
第２の表面の近傍にある第４の長尺物体であって、第４の長尺物体が第１の表面上の第３のポイントで第３の長尺物体と位置合わせされ、第４の長尺物体が第３のポイントと反対側の第４のポイントで第２の表面と当接する、第４の長尺物体と、
互いからおよび第３のポイントから第３の既知の距離を隔てて第３の長尺物体に取り付けられる第３の複数のコーナーキューブであって、第３の長尺物体が第３のポイントで第１の表面に当接する、第３の複数のコーナーキューブと、
互いからおよび第３のポイントから第４の既知の距離を隔てて第４の長尺物体に取り付けられる第４の複数のコーナーキューブと、
を更に備える、項１のシステム。
【０１０６】
項３．第１の表面の近傍にある第５の長尺物体と、
第２の表面の近傍にある第６の長尺物体であって、第６の長尺物体が第１の表面上の第５のポイントで第５の長尺物体と位置合わせされ、第６の長尺物体が第５のポイントと反対側の第６のポイントで第２の表面と当接する、第６の長尺物体と、
互いからおよび第５のポイントから第５の既知の距離を隔てて第５の長尺物体に取り付けられる第５の複数のコーナーキューブであって、第５の長尺物体が第５のポイントで第１の表面に当接する、第５の複数のコーナーキューブと、
互いからおよび第５のポイントから第６の既知の距離を隔てて第６の長尺物体に取り付けられる第６の複数のコーナーキューブと、
を更に備える、項２のシステム。
【０１０７】
項４．第１の側に配置される第１の測定システムであって、第１の測定システムが、第１のレーザを第１の複数のコーナーキューブに投影する、第３のレーザを第３の複数のコーナーキューブに投影する、および、第５のレーザを第５の複数のコーナーキューブに投影するように構成され、第１の複数のコーナーキューブが第１のレーザを反射するように構成され、第３の複数のコーナーキューブが第３のレーザを反射するように構成され、第５の複数のコーナーキューブが第５のレーザを反射するように構成される、第１の測定システムと、
第２の側に配置される第２の測定システムであって、第２の測定システムが、第２のレーザを第２の複数のコーナーキューブに投影する、第４のレーザを第４の複数のコーナーキューブに投影する、および、第６のレーザを第６の複数のコーナーキューブに投影するように構成され、第２の複数のコーナーキューブが第２のレーザを反射するように構成され、第４の複数のコーナーキューブが第４のレーザを反射するように構成され、第６の複数のコーナーキューブが第６のレーザを反射するように構成される、第２の測定システムと、
を更に備える、項３のシステム。
【０１０８】
項５．第１のレーザ、第３のレーザ、および、第５のレーザと関連して生成される測定値は、第１の既知の距離、第３の既知の距離、および、第５の既知の距離のそれぞれと組み合わされて、第１の表面と関連付けられる第１の座標系内における第１のポイント、第３のポイント、および、第５のポイントの位置を決定し、第２のレーザ、第４のレーザ、および、第６のレーザと関連して生成される測定値は、第２の既知の距離、第４の既知の距離、および、第６の既知の距離と組み合わされて、第２の表面と関連付けられる外部座標系内における第１のポイント、第３のポイント、および、第５のポイントの位置を決定する、項３のシステム。
【０１０９】
項６．第１の表面と関連付けられる第１の座標系および第２の表面と関連付けられる第２の座標系のそれぞれの座標系内での第１のポイント、第３のポイント、および、第５のポイントの位置の決定は、第１の座標系に対する第２の座標系のマッピングをサポートする、項５のシステム。
【０１１０】
項７．第１の座標系に対する第２の座標系のマッピングは、第１の座標系に基づいた第２の座標系内での物体の位置決めおよび移動を促進する、項６のシステム。
【０１１１】
項８．第１の座標系に対する第２の座標系のマッピングは、第１の表面上での第１のロボットの移動および位置決めと協調した第２の表面上での第２のロボットの移動および位置決めを促進する、項６のシステム。
【０１１２】
項９．構造体が航空機のスキンであり、第１の表面がスキンの内面であり、第２の表面がスキンの外面である、項１のシステム。
【０１１３】
項１０．長尺物体の第１の対、第２の対、および、第３の対を備えるシステムを使用して実施される方法であって、長尺物体のそれぞれの対は、構造体の両側の第１の表面上および第２の表面上のそれぞれの第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのうちの１つに位置される第１の長尺物体および第２の長尺物体を備え、第１の対、第２の対、および、第３の対における第１および第２の長尺物体のそれぞれは、第１および第２の長尺物体上に互いから既知の距離を隔てて取り付けられるとともに第１の表面上の第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのそれぞれから既知の距離を隔てて取り付けられる第１の複数のコーナーキューブおよび第２の複数のコーナーキューブのそれぞれを含み、方法は、
第１の表面の近傍に配置されて、それぞれの第１の長尺物体上の第１の複数のコーナーキューブにおける第１の測定を指示する第１の測定デバイスと、
第１の測定デバイスで、それぞれの第１の長尺物体上の第１の複数のコーナーキューブから第１の反射された測定値を受けるステップと、
第２の表面の近傍に配置されて、第２の表面上のそれぞれの第２の長尺物体上の第２の複数のコーナーキューブにおける第２の測定を指示する第２の測定デバイスと、
第２の測定デバイスで、それぞれの第２の長尺物体上の第２の複数のコーナーキューブから第２の反射された測定値を受けるステップと、
第１の反射された測定値を使用して第１の表面の第１の座標系を測定するステップと、
第２の反射された測定値を使用して第２の表面の第２の座標系を測定するステップと、
第２の座標系を第１の座標系へマッピングするステップと、
を備える方法。
【０１１４】
項１１．マッピングに基づき、第１の表面上での第１のロボットの移動および位置決めと協調して、第２の表面上で第２のロボットを移動および位置決めするステップを更に備え、構造体が航空機のスキンであり、第１の表面がスキンの内面であり、第２の表面がスキンの外面であり、測定がレーザ光を備える、項１０の方法。
【０１１５】
項１２．表面上の所定の位置に座標測定基準を定めるコンピュータ実施方法であって、
第１の表面上の第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのそれぞれの第１、第２、および、第３の基準座標を受けるコンピュータを備え、
コンピュータは、第２の表面上の第４のポイント、第５のポイント、および、第６のポイントのそれぞれの第４、第５、および、第６の基準座標を受け、第２の表面および第１の表面が構造体の両側を構成し、第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントと、第４のポイント、第５のポイント、および、第６のポイントとがそれぞれ両側で互いに対向してほぼ配列され、
コンピュータは、第１の表面の第１の座標系内で、第４、第５、および、第６の基準座標を第１、第２、および、第３の基準座標のそれぞれへマッピングし、
コンピュータは、マッピングに基づき、第２の表面の外部座標系を内部座標系に適合させ、第１、第２、および、第３の基準座標と、第４、第５、および、第６の基準座標とが、第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのそれぞれから既知の距離を隔てて位置されるターゲットに向けられる測定を使用して決定される、コンピュータ実施方法。
【０１１６】
項１３．第１の表面が航空機の機体の内面であり、第２の表面が航空機の機体の外面である、項１２の方法。
【０１１７】
項１４．ターゲットは、第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのそれぞれで第１の表面と当接する第１のバー、第２のバー、および、第３のバーのそれぞれに取り付けられる第１、第２、および、第３の複数のコーナーキューブを備え、ターゲットは、第４のポイント、第５のポイント、および、第６のポイントのそれぞれで第２の表面と当接する第４のバー、第５のバー、および、第６のバーに取り付けられる第４、第５、および、第６の複数のコーナーキューブを更に備える、項１２の方法。
【０１１８】
項１５．第１のバー上、第２のバー上、および、第３のバー上のそれぞれの第１、第２、および、第３の複数のコーナーキューブ、および、第４、第５、および、第６のバー上のそれぞれの第４、第５、および、第６の複数のコーナーキューブは、互いから既知の距離を隔てて取り付けられるとともに、第１のポイント、第２のポイント、および、第３のポイントのそれぞれから既知の距離を隔てて取り付けられる、項１４の方法。
【０１１９】
項１６．第１のバーは、構造体の第１の穴を貫通して第４のバーに取り付き、第２のバーは、構造体の第２の穴を貫通して第５のバーに取り付き、第３のバーは、構造体の第３の穴を貫通して第６のバーに取り付く、項１４の方法。
【０１２０】
項１７．第１の表面に当接する第１のバー、第２のバー、および、第３のバーの端部から突出する軸部は、第１の穴、第２の穴、および、第３の穴のそれぞれを貫通して、第２の表面に当接する第４のバー、第５のバー、および、第６のバーの端部にある第４の穴、第５の穴、および、第６の穴のそれぞれに挿入される、項１６の方法。
【０１２１】
項１８．構造体の第１の穴、第２の穴、および、第３の穴への軸部の挿通、および、第４のバー、第５のバー、および、第６のバーのそれぞれの第４の穴、第５の穴、および、第６の穴内への軸部の挿入は、第１のバーおよび第４のバー、第２のバーおよび第５のバー、並びに、第３のバーおよび第６のバーが、第１の表面および第２の表面と面一態様で当接できるようにする、項１７の方法。
【０１２２】
項１９．測定がレーザ光を備え、航空機の機体の内部および機体の外部に位置されるレーザ干渉計デバイスは、第１の基準座標および第２の基準座標のそれぞれを決定するために、レーザを既知の距離から第１、第２、および、第３の複数のコーナーキューブ並びに第４、第５、および、第６の複数のコーナーキューブのそれぞれへ投影する、項１３の方法。
【０１２３】
項２０．第２の座標系を第１の座標系に適合させるコンピュータは、第１の座標系に基づくように第２の表面上での第２のロボットの移動および位置決めを促すとともに、第１の表面上での第１のロボットの移動および位置決めと協調された第２の表面上での第２のロボットの移動および位置決めを促す、項１２の方法。
【符号の説明】
【０１２４】
１００  システム
１０２  航空機
１０４  構造体
１０６  第１の側
１０８  第２の側
１１０  第１の穴
１１２  第１のポイント
１１４  第２のポイント
１１６  第１のバー
１１８  第２のバー
１２０  軸部
１２２  第１の端部
１２４  第２の穴
１２６  第２の端部
１２８、１３０、１３２、１３４  コーナーキューブ
１３６、１３８  測定デバイス
１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ  レーザビーム
１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃ、１４６ａ、１４６ｂ、１４６ｃ  レーザビーム
１４８  内部座標系
１５０  外部座標系
１５２  コンピュータ
１５４  アプリケーション
１５６  第１の対
１５８  第２の対
１６０  第３のバー
１６２  第４のバー
１６４、１６６、１６８、１７０  コーナーキューブ
１７２  第３の端部
１７４  軸部
１７６  第３の穴
１７８  第４の端部
１８０  第４の穴
１８２  第３のポイント
１８４  第４のポイント
１８６  第３の対
１８８  第５のバー
１９０  第６のバー
１９２、１９４、１９６、１９８  コーナーキューブ
２００  第５の端部
２０２  軸部
２０４  第５の穴
２０６  第６の端部
２１０  第５のポイント
２１２  第６のポイント
【図１ａ】
2015094762.tif 000005
【図１ｂ】
2015094762.tif 000006
【図２】
2015094762.tif 000007
【図３】
2015094762.tif 000008
【図４】
2015094762.tif 000009
【図５】
2015094762.tif 000010
【図６】
2015094762.tif 000011
【図７】
2015094762.tif 000012
【図８】
2015094762.tif 000013
【外国語明細書】
2015094762000001.pdf