(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置（１２４）上で作業を実行するためのシステム（１２２）であって、
前記装置（１２４）と、
前記装置（１２４）から離れて位置する複数の部品を含む部品供給部（１３０）と、
エンドエフェクタ（１５４）を有するロボット（１２８）であって、前記エンドエフェクタ（１５４）は前記複数の部品のうちの１つまたは複数を用いて前記装置（１２４）上で前記作業を実行するよう構成され、前記ロボット（１２８）は、前記エンドエフェクタ（１５４）が前記作業を実行するのに十分なほど前記装置（１２４）と位置合わせされるように、ローカル・ビジョン・システム（１６６）を用いて前記装置（１２４）に対して前記エンドエフェクタ（１５４）を位置決めするローカル計測装置（１６０）を含む、ロボット（１２８）と、
グローバル・ビジョン・システム（１３８）を用いて前記装置（１２４）、前記ロボット（１２８）、および前記部品供給部（１３０）の位置を追跡するよう構成されたグローバル計測装置（１２６）であって、前記グローバル計測装置（１２６）は、前記装置（１２４）および前記部品供給部（１３０）の位置に関するデータを前記ロボット（１２８）へ伝えるよう構成され、前記グローバル計測装置（１２６）は、前記ロボット（１２８）、前記装置（１２４）、および前記部品供給部（１３０）の実際の位置に関するフィードバック（１５２）を受け取るよう構成された前記グローバル計測装置（１２６）と、
を含み、
前記ローカル計測装置（１６０）は、前記エンドエフェクタ（１５４）の位置決め精度を高めるために前記グローバル計測装置（１２６）を補足するよう構成されている、
を含む、システム（１２２）。
【請求項２】
前記装置（１２４）がその上に位置決めされている第１の無人搬送車（１３２）をさらに含み、前記第１の無人搬送車（１３２）は、前記部品供給部（１３０）、前記ロボット（１２８）、前記グローバル計測装置（１２６）に対して前記装置（１２４）を移動させるよう構成されている、請求項１に記載のシステム（１２２）。
【請求項３】
前記グローバル計測装置（１２６）は、前記グローバル計測装置（１２６）を、前記装置（１２４）、前記ロボット（１２８）、および前記部品供給部（１３０）のうちの１つまたは複数に対して移動させる第２の無人搬送車（１４４）上に位置決めされており、前記ロボット（１２８）は、前記ロボット（１２８）を、前記装置（１２４）、前記部品供給部（１３０）、および前記グローバル計測装置（１２６）のうちの１つまたは複数に対して移動させる第３の無人搬送車（１４６）上に位置決めされており、前記部品供給部（１３０）は、前記部品供給部（１３０）を、前記装置（１２４）、前記ロボット（１２８）、および前記グローバル計測装置（１２６）のうちの１つまたは複数に対して移動させる第４の無人搬送車（１４８）上に位置決めされている、請求項１または２に記載のシステム（１２２）。
【請求項４】
前記グローバル計測装置（１２６）は、プロセッサ（１４０）を含み、該プロセッサは、前記装置（１２４）、前記ロボット（１２８）、および前記部品供給部（１３０）の位置の追跡から得られる情報を、前記装置（１２４）を移動させるための第１の命令、前記ロボット（１２８）を移動させるための第２の命令、および前記部品供給部（１３０）を移動させるための第３の命令に変換し、前記グローバル計測装置（１２６）は、前記第１の命令、前記第２の命令、および前記第３の命令を伝え、それによって、前記装置（１２４）、前記ロボット（１２８）、および前記部品供給部（１３０）の移動およびグローバル位置合わせを実現する通信装置（１４２）を含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム（１２２）。
【請求項５】
前記装置（１２４）は、航空機（１０１）の構成要素、システム（１０４）、サブシステム（１０６）、部品（１０２）、および構造のうちの１つまたは複数を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム（１２２）。
【請求項６】
前記ロボット（１２８）の前記エンドエフェクタ（１５４）は、前記装置（１２４）上での前記部品供給部（１３０）からの前記複数の部品のうちの１つもしくは複数の取り付け、組み立て、システム統合、試験、機械加工、堆積プロセス、塗装、封止、加工、品質保証検査、妥当性確認、および検証のうちの１つまたは複数を実行する、請求項１から５のいずれか一項に記載のシステム（１２２）。
【請求項７】
少なくとも第１のステーション（１８０）と第２のステーション（１８２）とを含む複数のステーション（１８０／１８２／１８４）をさらに含み、前記複数のステーションの各々が前記装置（１２４）上で異なる作業を実行するよう構成され、前記グローバル計測装置（１２６）は、加えて、前記複数のステーション（１８０／１８２／１８４）の各々の位置を追跡するよう構成され、前記ロボット（１２８）は、前記作業を実行するために、前記装置（１２４）を前記複数のステーション（１８０／１８２／１８４）の各々へ順次に移動させるよう構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム（１２２）。
【請求項８】
前記グローバル計測装置（１２６）は、前記ロボット（１２８）、前記部品供給部（１３０）、および前記装置（１２４）の粗位置合わせを生じさせるように構成され、前記ローカル計測装置（１６０）は、前記装置（１２４）に対する前記ロボット（１２８）の前記エンドエフェクタ（１５４）の精密位置合わせを生じさせるよう構成され、前記精密位置合わせは前記粗位置合わせよりも高い分解能を有する、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム（１２２）。
【請求項９】
製造プロセスを実行する方法であって、
グローバル計測装置（１２６）から大まかな位置合わせ情報を受け取るステップであって、前記グローバル計測装置（１２６）は、装置（１２４）、ロボット（１２８）、および部品供給部（１３０）の各々のそれぞれの位置を追跡するよう構成された、大まかな位置合わせ情報を受け取るステップと、
前記大まかな位置合わせ情報に基づいて、前記装置（１２４）、前記ロボット（１２８）、および前記部品供給部（１３０）のグローバル位置合わせを実行するステップと、
前記ロボット（１２８）に結合されたローカル計測装置（１６０）からローカル位置合わせ情報を受け取るステップと、
前記ローカル位置合わせ情報に基づいて、前記ロボット（１２８）に結合されたエンドエフェクタ（１５４）の精密位置合わせを実行するステップであって、前記エンドエフェクタ（１５４）は前記装置（１２４）上で第１の作業を実行する、エンドエフェクタ（１５４）の精密位置合わせを実行するステップと、
を含む、方法。
【請求項１０】
グローバル位置合わせを実行する前記ステップは、第１の分解能に合わせてグローバル位置合わせを実行するステップを含み、精密位置合わせを実行する前記ステップは、第２の分解能に合わせて精密位置合わせを実行するステップを含み、前記第２の分解能は前記第１の分解能よりも高い、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、自動化された動的製造システムおよび関連する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロボットシステムは、自動車およびその他の装置の製造において一般に使用される。そうしたシステムは一般に、組み立てラインを移動する複数の部品上で同じ作業を繰り返し実行するように設計された、固定式の単一作業ロボットを用いる。そうしたシステムは、部品および部分組立品の大きさにより、例えば航空宇宙産業の場合のように、大型の部分組立品が関与する産業に合わせて拡張適応させるのが容易ではない。航空宇宙産業の製造において使用されるロボットシステムは、空間においてツール、装置、およびロボットを修理するために、大型の高価な支持固定具を必要とする。そうした支持固定具は、往々にして、ロボットシステムに電力を提供するための複雑なケーブルを含み、また、往々にして、所定の位置にボルト留めされており、結果として非常に静的なシステムになる。これらの固定具は、装置に対するロボットの適正な位置合わせを保証するために必要とされ、作業の正確な実行は、装置が位置しているとロボットが予期する空間に装置が位置していることに左右される。航空宇宙用途において要求される公差は、往々にして、自動車用途において要求される公差と比べてはるかに小さく、ロボットシステムの使用をさらに一層困難にする。
【０００３】
さらに、航空宇宙産業の製造プロセスは、往々にして、非常に大規模な開かれた環境において実行され、そうした環境は、振動および環境要因（例えば、温度、湿度など）に起因する変動の影響を受ける可能性がある。加えて、物理的制約条件に起因する摩耗または運動変動によって生じる変動も位置不確実性の原因となり得る。これは、任意の運動制御マシンツール、ロボット、および／またはエンドエフェクタを含み得る。現行の運動制御システムおよび自動化ロボットシステムは、その固定的性格により、そうした変動に見合うように容易に適応することができない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の自動化された動的製造システムは、先行技術における上記および／またはその他の問題のうちの１つまたは複数に対処することができる。例えば、本開示の製造システムは、必要とされるインフラストラクチャを低減し、部品および内部空間へのアクセスを改善し、必要とされる手直しの量を低減し、結果として得られる部品の品質を改善し、製造プロセスの柔軟性を高め、工具要件を低減し、部品数および部品従量を低減し、費用節約を推進し、構築効率を高め、無駄を低減し、操作者および技師のための安全性およびエルゴノミクスを高め、かつ／またはよりバランスのとれた生産フローに寄与することができる。
【０００５】
例えば、装置上で作業を実行するためのシステムは、当該装置、ロボット、部品供給部、およびグローバル計測装置を含むことができる。部品供給部は、装置から離れて位置する複数の部品を含むことができる。ロボットはエンドエフェクタを含むことができ、エンドエフェクタは、複数の部品のうちの１つまたは複数を用いて装置上で作業を実行する。ロボットは、エンドエフェクタが作業を実行するのに十分なほど装置と位置合わせされるように、（例えば、閉ループフィードバックを介して）ローカル・ビジョン・システムを用いて装置に対してエンドエフェクタを位置決めするローカル計測装置を含むことができる。グローバル計測装置は、グローバル・ビジョン・システムを用いて装置、ロボット、および部品供給部の位置を追跡することができる。さらに、グローバル計測装置は、装置および部品供給部の位置に関するデータを（例えば、閉ループフィードバックを用いて）ロボットに伝え、ロボット、装置、および部品供給部の実際の位置に関するフィードバックを受け取ることができる。ローカル計測装置は、エンドエフェクタが装置上で、または装置に対して作業を実行し得るように、装置および部品供給部に対してエンドエフェクタを位置決めする際にグローバル計測装置を補足することができる。そうした本開示のシステムは、製造施設における様々な生産作業セル間の動的通信リンクを作成するのに使用することができる。
【０００６】
本開示のシステムを用いて製造作業を実行する方法も開示される。一般に、本開示の方法は、開かれた環境における、すべてのシステム構成要素を相互に対して可動とすることのできる動的システムを用いた、（例えば、翼や胴体部のための）モジュール部品の取り付け、組み立てプロセスを提供することができる。いくつかの方法は、システムもしくはサブシステムの組み立て、システム統合もしく構造的統合（例えば、２つ以上のシステムもしくはサブシステムを一緒に連結するなど）、および／または試験を提供することができる。例えば、製造プロセスを実行する方法は、グローバル計測装置から大まかな位置合わせ情報を受け取るステップを含むことができ、グローバル計測装置は、装置、ロボット、および部品供給部の各々のそれぞれの位置を追跡する。本方法は、装置、ロボット、および部品供給部のグローバル位置合わせを実行するステップと、ロボットに結合されたローカル計測装置からローカル位置合わせ情報を受け取るステップと、ロボットに結合されたエンドエフェクタの精密位置合わせを実行するステップと、をさらに含むことができ、エンドエフェクタは、装置上で第１の作業を実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示によるシステムおよび／または方法を用いて製造される１つまたは複数の部品、システム、および／またはサブシステムを含み得る航空機の説明的非排他的例の斜視図である。
【図２】本開示による、製造作業を実行するための自動化された動的システムの説明的非排他的例の概略図である。
【図３】本開示による、製造作業を実行するための自動化された動的システムの説明的非排他的例の概略図である。
【図４】本開示による製造プロセスを実行する方法を例示する概略的ブロック図である。
【図５】本開示による製造プロセスを実行する方法を例示する概略的ブロック図である。
【図６】本開示による製造プロセスを実行する方法を例示する概略的ブロック図である。
【図７】本開示による製造プロセスを実行する方法を例示する概略的ブロック図である。
【図８】本開示による、製造作業を実行するための自動化された動的システムの説明的非排他的例の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書では自動化された動的製造システムおよび関連する方法を開示する。そうした本開示のシステムおよび方法は、製造プロセスにおいて、例えば、航空機または他の大型の装置および／またはそれらの構成要素もしくはサブシステムの構築において使用することができる。いくつかの例では、そうしたシステムおよび／または方法は、図１に概略的に例示されている、装置１００のような装置の製造において使用することができる。例えば、装置１００は、本開示によるシステムおよび／または方法を用いて製造された１つまたは複数の部品１０２、システム１０４、および／またはサブシステム１０６を含むことができる。システム１０４およびサブシステム１０６は、例えば、電気システムおよびサブシステム、飛行操縦システムおよびサブシステム、エンジンシステムおよびサブシステム、着陸装置システムおよびサブシステム、油圧システムおよびサブシステム、航空用電子工学システムおよびサブシステム、燃料システムおよびサブシステム、航法システムおよびサブシステム、通信システムおよびサブシステム、冷却システムおよびサブシステム、計測および記録システムおよびサブシステム、滑油システムおよびサブシステム、酸素システムおよびサブシステム、除氷システムおよびサブシステム、与圧システムおよびサブシステム、非常用装備システムおよびサブシステム、ニューマティックシステムおよびサブシステム、動力装置システムおよびサブシステム、警報システムおよびサブシステム、照明システムおよびサブシステム、飛行中娯楽システムおよびサブシステム、地上システムおよびサブシステム、ならびに／または任意の他のシステムもしくはサブシステムを含むことができる。
【０００９】
装置１００は旅客機１０１の形態として提供することができる。しかし、本開示の範囲内には他の装置１００が含まれ、本開示は航空機および航空機用途のみに限定されない。例えば、説明的非排他的例として、本開示によるシステムおよび方法を用いて構築することのできる他の装置１００は（それだけに限らないが）、船舶、陸上車両、宇宙機、自動車、軍用車両、および／または任意の他の装置を含む。さらに、航空機１０１は、民間航空機、軍用航空機、自家用航空機、または任意の他の適切な航空機を含む任意の適切な形態を取ることができる。図１には固定翼航空機の形態の航空機１０１が例示されているが、（それだけに限らないが）ヘリコプターを含む、他のタイプおよび構成の航空機も、本開示による航空機１０１の範囲内に含まれる。
【００１０】
航空機１０１は胴体１０８を含むことができ、胴体１０８は本明細書ではバレル１０８ともいい、一般には、航空機１０１の特定の構成および／または機能に応じて、例えば、乗客、搭乗員、貨物、および／または設備を保持するための航空機１０１の本体に対応する。典型的には、必須ではないが、航空機１０１の胴体１０８は細長く、どちらかというと円筒形または筒状である。いくつかの実施形態において、胴体１０８は、胴体１０８に沿って長手方向に間隔を置いて配置され、胴体１０８を定義するように相互に動作可能に結合されている複数の部分から構築することができる。
【００１１】
また航空機１０１は、翼１１０、水平安定板１１２、および垂直安定板１１４も含むことができ、これらは各々、一体構造として構築することもでき、後で一緒に組み立てられる下位部分として構築することもできる。胴体１０８、翼１１０、水平安定板１１２、垂直安定板１１４またはそれらの構造的下位部分のうちの１つまたは複数を、本開示によるシステムおよび／または方法を用いて構築することができる。例えば、従来の方法において、翼１１０は上外板１１６および下外板１１８を翼桁１２０に組み付けることによって構築され、この方法は、そうした組み立ての後で、翼１１０に形成された小さいアクセスポートを通して、翼１１０の内部で製造ステップが実行されることを必要とする。そうした技法は、労働集約的であることに加えて、人間工学的、技術的に実行するのが困難である。本開示の自動化された動的製造システムおよび関連する方法は、そうした製造ステップが、ロボットシステム（例えば、空間において物体を位置決めするための自動化ロボットシステムおよび／または手動運動制御システム）を用いて実行されることを可能とし得る。
【００１２】
次に図２を見ると、自動化された動的製造システム１２２（本明細書では製造システム１２２ともいう）が概略的形態で例示されている。一般に、装置１２４（装置１００の一例とすることができる）を製造するための製造システム１２２は、グローバル計測装置１２６、ロボット１２８、および部品供給部１３０を含むことができる。システム１２２は、装置１２４上で作業を実行することができる。一般に、各図においては、所与の例に含まれる可能性の高い要素が実線で示されており、所与の例にとって任意選択である要素が破線で示されている。しかし、実線で示されている要素は、本開示のすべての例にとって不可欠ではなく、実線で示されている要素を、本開示の範囲を逸脱することなく所与の例から省くこともできる。
【００１３】
装置１２４は、例えば、航空機（例えば、図１の航空機１０１といった旅客機）や、任意の他の装置または装置の構成要素とすることができる。例えば、装置１２４は、航空機または他の装置の構成要素、システム、サブシステム、構造、および／または部品を含むことができる。具体例において、装置１２４は、翼（例えば図１の翼１１０）、胴体（例えば図１の胴体１０８）、航空機もしくは他の装置の部品（例えば図１の部品１０２）、航空機もしくは他の装置のシステム（例えば図１のシステム１０４）、および／または航空機もしくは他の装置のサブシステム（例えば図１のサブシステム１０６）を含むことができる。いくつかの例では、装置１２４は、可動とし、装置１２４を部品供給部１３０、ロボット１２８、および／またはグローバル計測装置１２６に対して移動させることができる第１の無人搬送車１３２上に位置決めすることができる。例えば、第１の無人搬送車１３２は、装置１２４を、部品供給部１３０、ロボット１２８、およびグローバル計測装置１２６のうちの１つまたは複数に対して少なくとも２つの異なる方向に並進させることができる。例えば、第１の無人搬送車１３２は、装置１２４を、一直線に前後に直線的に移動させることができる。他の例では、第１の無人搬送車１３２は、装置１２４を、２つの異なる直角を成す方向に（例えば、互いに直角をなすＸ軸とＹ軸とに沿って）移動させることもできる。いくつかの例では、第１の無人搬送車１３２は、装置１２４を、少なくとも３つの異なる直角をなす方向に移動させることができ、例えば、装置１２４を平らな（例えば水平の）面において並進させると共に、装置１２４を直交する方向に（例えば垂直方向に上下に）移動させる。加えて、または代替として、第１の無人搬送車１３２は、装置１２４を回転させることもできる。
【００１４】
第１の無人搬送車１３２は、グローバル計測装置１２６へ／グローバル計測装置１２６からの搬送車情報１３４といったデータ１５２（本明細書ではフィードバック１５２ともいう）を送り、かつ／または受け取ることができる。例えば、第１の無人搬送車１３２は、システム１２２の別の構成要素から受け取られる命令に応答して（例えば、グローバル計測装置１２６から受け取られる搬送車情報１３４に応答して）、事前プログラム命令に応答して、かつ／または操作者もしくはユーザから受け取られる命令に応答して装置１２４を移動させることができる。搬送車情報１３４は、第１の無人搬送車１３２からグローバル計測装置１２６へのフィードバック１５２、グローバル計測装置１２６から第１の無人搬送車１３２への命令（例えば、装置１２４をある特定の位置もしくはある特定の距離まで移動させるための命令）、および／または任意の他のデータを含むことができ、これらは、グローバル計測装置１２６へ、かつ／またはグローバル計測装置１２６から無線で送信され、かつ／または受信され得る。加えて、または代替として、装置１２４は、グローバル計測装置１２６へ／グローバル計測装置１２６から、装置情報１３６といったデータ１５２を送り、かつ／または受け取ることもできる。装置情報１３６は、例えば、装置１２４の位置に関するフィードバック、装置１２４の取り込み画像、および／または任意の他の情報を含むことができる。
【００１５】
グローバル計測装置１２６は、装置１２４、ロボット１２８、および／または部品供給部１３０の位置を追跡することができる。グローバル計測装置１２６は一般に、グローバル・ビジョン・システム１３８、プロセッサ１４０、および／または通信システム１４２を含むことができる。グローバル・ビジョン・システム１３８は、装置１２４、ロボット１２８、および／または部品供給部１３０を追跡することができる。例えば、グローバル・ビジョン・システム１３８は、１つもしくは複数のカメラ１６２（例えば３Ｄカメラ１６２）、１つもしくは複数のレーザー装置１６４、および／または製造システム１２２のその他の構成要素の位置を追跡することのできる任意の他の装置を含むことができる。グローバル・ビジョン・システム１３８は、装置１２４、ロボット１２８、および／または部品供給部１３０の各々の、相互に対する相対位置を追跡することができる。加えて、または代替として、グローバル・ビジョン・システム１３８は、基準点に対する装置１２４、ロボット１２８、および／または部品供給部１３０の絶対位置を追跡することもできる。いくつかの例では、グローバル・ビジョン・システム１３８は、装置１２４、ロボット１２８、および／または部品供給部１３０の各々の位置を決定するために、装置１２４、ロボット１２８、および／または部品供給部１３０の複数の画像を記録することができる。いくつかの例では、複数の画像は、各構成要素の三次元（「３Ｄ」）座標を決定するためにつなぎ合わせることができる（例えば、装置１２４の複数の画像をつなぎ合わせて、装置１２４の位置の３Ｄ座標を決定することができる）。
【００１６】
グローバル・ビジョン・システム１３８は、装置１２４および／または第１の無人搬送車１３２を追跡することができる。画像データはデータ１５２に（例えば、搬送車情報１３４および／または装置情報１３６に）含めることができる。グローバル・ビジョン・システム１３８は、静止基準目標設定、アクティブＬＥＤ基準目標設定、および／または非接触基準目標を利用することができる。いくつかの例では、グローバル・ビジョン・システム１３８は、複数のＬＥＤプローブシステムを含むことができる。グローバル・ビジョン・システム１３８は、部品座標系を記憶し、部品座標系上の装置１２４、ロボット１２８、および／または部品供給部１３０の各々のデータ点を作成するために、各々を光学的に追跡することができる。グローバル計測装置１２６は、装置１２４、ロボット１２８、および／または部品供給部１３０の各々の幾何学形状に関する事前プログラム情報を含むことができ、装置１２４、ロボット１２８、および／または部品供給部１３０の各々を追跡するために、そうした事前プログラム幾何学情報を、グローバル・ビジョン・システム１３８によって収集されるデータと組み合わせることができる。同様に、グローバル・ビジョン・システム１３８は、ロボット１２８、ロボット１２８がその上に位置決めされている第３の無人搬送車１４６、部品供給部１３０、および／または部品供給部１３０がその上に位置決めされている第４の無人搬送車１４８を追跡することもできる。第１の無人搬送車１３２、グローバル計測装置１２６をその上に位置決めすることができる第２の無人搬送車１４４、第３の無人搬送車１４６、および第４の無人搬送車１４８のうちの１つまたは複数を、受け取られる遠隔計測コマンドに応答してそれらが空間において位置決め可能となるように、自動化することができ、かつ／または手動運動制御のために構成することができる。
【００１７】
図２に示すように、プロセッサ１４０は、装置１２４、ロボット１２８、部品供給部１３０、第１の無人搬送車１３２、第２の無人搬送車１４４、第３の無人搬送車１４６、および／または第４の無人搬送車１４８（一括してシステム構成要素１５０と呼ぶ）の位置、および各々のその他に対する位置合わせの任意の必要な調整を決定するために、グローバル・ビジョン・システム１３８からデータを受け取ることができる。プロセッサ１４０は、装置１２４、ロボット１２８、および／または部品供給部１３０の位置の追跡から得られる情報を、装置１２４を移動させるための第１の命令、ロボット１２８を移動させるための第２の命令、および／または部品供給部１３０を移動させるための第３の命令に変換することができる。例えば、プロセッサ１４０は、システム構成要素１５０ごとの座標の単位行列を記憶し、グローバル・ビジョン・システム１３８および／または通信装置１４２から収集される情報に応答して、１つまたは複数のシステム構成要素１５０を並進させ、かつ／または回転させるための更新された行列を作成することができる。通信装置１４２は、さらには、プロセッサ１４０からの命令に従って各システム構成要素１５０の移動を実現するために、各システム構成要素１５０と通信することができる。
【００１８】
例えば、通信装置１４２は、第１の無人搬送車１３２へ、装置１２４を移動させる（それによって装置１２４の移動を実現する）ための命令を伝えることができ、第３の無人搬送車１４６へ、ロボット１２８を移動させる（それによってロボット１２８の移動を実現する）ための命令を伝えることができ、かつ／または第４の無人搬送車１４８へ、部品供給部１３０を移動させる（それによって部品供給部１３０の移動を実現する）ための命令を伝えることができる。このように、グローバル計測装置１２６は、１つまたは複数の各システム構成要素１５０の１つまたは複数の他のシステム構成要素に対する粗位置合わせを実現することができる。グローバル計測装置１２６（例えばグローバル計測装置１２６の通信装置１４２）は、１つもしくは複数のシステム構成要素１５０へ、かつ／または１つもしくは複数のシステム構成要素１５０からリアルタイムのフィードバック１５２（例えば、各システム構成要素１５０のうちの１つもしくは複数のそれぞれの位置に関するフィードバック１５２）を提供し、かつ／または受け取ることができ、このフィードバック１５２はプロセッサ１４０と通信することができる。いくつかの例では、プロセッサ１４０は、１つまたは複数のシステム構成要素１５０を位置決めするための命令を更新するために、１つまたは複数のシステム構成要素１５０から受け取られるフィードバック１５２を使用することができ、上記命令または他の情報を含むデータ１５２を１つまたは複数のシステム構成要素１５０に伝えることができる。
【００１９】
グローバル計測装置１２６は、いくつかの例では、装置１２４、ロボット１２８、および／または部品供給部１３０に対して実質的に静止状態とすることができる。他の例では、グローバル計測装置１２６を第２の無人搬送車１４４上に位置決めすることができ、第２の無人搬送車１４４は、グローバル計測装置１２６を、装置１２４、ロボット１２８、および／または部品供給部１３０に対して移動させることができる。例えば、第２の無人搬送車１４４は、グローバル計測装置１２６を、部品供給部１３０、ロボット１２８、および装置１２４のうちの１つまたは複数に対して少なくとも２つの異なる方向に並進させることができる。例えば、第２の無人搬送車１４４は、グローバル計測装置１２６を、一直線に前後に直線的に移動させることができる。他の例では、第２の無人搬送車１４４は、グローバル計測装置１２６を、２つの異なる直角を成す方向に（例えば、互いに直角をなすＸ軸とＹ軸とに沿って）移動させることができる。いくつかの例では、第２の無人搬送車１４４は、グローバル計測装置１２６を、少なくとも３つの異なる直角をなす方向に移動させることができ、例えば、グローバル計測装置１２６を平らな（例えば水平の）面において並進させると共に、グローバル計測装置１２６を直交する方向に（例えば垂直方向に上下に）移動させることができる。加えて、または代替として、第２の無人搬送車１４４は、グローバル計測装置１２６を回転させることもできる。
【００２０】
ロボット１２８は、空間において物体を位置決めする自動化ロボットおよび／または手動運動制御システムを含むことができる。ロボット１２８はエンドエフェクタ１５４を含むことができ、エンドエフェクタ１５４は、装置１２４上で１つまたは複数の作業を実行することができる。例えば、エンドエフェクタ１５４にツール１５６を結合することができ、ツールは装置１２４上で１つまたは複数の作業を実行するのに使用される。他の例では、エンドエフェクタ１５４は、ツール１５６なしで作業を直接実行することができる。エンドエフェクタ１５４は、折りたたみ式アーム、スライド調節式アーム、格納式アーム、ヘビ型ロボット構造、関節式アーム、ならびに／またはエンドエフェクタ１５４および／もしくはツール１５６を位置決めすることができる任意の構造を含むことができる。エンドエフェクタ１５４および／またはツール１５６は、溶接ヘッド、スプレー塗装ガン、メス、切断装置、固定装置、把持装置、あご、爪、ピン、針、吸引装置、カメラ、研磨装置、接着剤塗布具、ブラシ、ドリル、磁石、ねじ回し、クランプ、ばり取り用具、回転ジョイント、および／または特定の作業が実行されるように設計された任意のカスタマイズツールを含むことができる。異なる作業を実行するために異なるツール１５６および／またはエンドエフェクタ１５４をロボット１２８に結合することができる。このように、ロボット１２８は、各々が異なる作業を実行する、複数の異なるツール１５６および／またはエンドエフェクタ１５４を用いて、装置１２４上で、または装置１２４に対して複数の異なる作業を実行することができる。
【００２１】
ツール１５６および／またはエンドエフェクタ１５４は、異なる作業を実行するために異なるタイプのツールまたはエンドエフェクタをロボット１２８上に配置することができるように、ロボット１２８から取り外し可能とすることができる。いくつかの例では、エンドエフェクタ１５４および／またはツール１５６は、部品供給部１３０の部品１５８のうちの１つまたは複数を用いて作業を実行することができる。例えば、ロボット１２８は、「ピック・アンド・プレース」作業を実行することができ、「ピック・アンド・プレース」作業では、それぞれの部品１５８が部品供給部１３０から取り出され、装置１２４に隣接した箇所へ移動され、装置１２４に結合される。操作は次いで、第２のそれぞれの部品１５８を用いて繰り返すことができ、第２のそれぞれの部品１５８は、装置１２４上の異なる箇所に配置することができる。ロボット１２８、エンドエフェクタ１５４、およびツール１５６は、それだけに限らないが、１つまたは複数の部品１５８の移動、装置１２４の移動、ロボット１２８の移動、エンドエフェクタ１５４の移動、ツール１５６の移動、それぞれの部品１５８といった構成要素の取り付け、組み立てプロセス、システム統合、試験、機械加工、堆積、塗装、封止、加工、品質保証検査、検証、および／または妥当性確認を含む、任意の適切な作業を実行することができる。
【００２２】
ロボット１２８は、装置１２４、部品供給部１３０、および／またはグローバル計測装置１２６に対してエンドエフェクタ１５４および／またはツール１５６を位置決めするローカル計測装置１６０を含むことができる。ローカル計測装置１６０はローカル・ビジョン・システム１６６を含むことができ、ローカル・ビジョン・システム１６６は、１つもしくは複数のカメラ１６２（例えば３Ｄカメラ１６２）および／または１つもしくは複数のレーザー装置１６４を含むことができる。いくつかの例では、ローカル計測装置１６０は、装置１２４および／または部品供給部１３０に対するエンドエフェクタ１５４および／またはツール１５６の精密位置合わせを実行することができる。例えば、グローバル計測装置１２６は装置１２４の近くにエンドエフェクタ１５４を大まかに位置決めすることができ、ローカル計測装置１６０は、グローバル計測装置１２６よりもずっと高い（例えばより低い公差内の）分解能でエンドエフェクタ１５４を位置決めすることができる。ロボット１２８は、ローカル計測装置１６０から受け取られるデータを変換し、グローバル計測装置１２６から命令を受け取り、かつ／またはロボット１２８、エンドエフェクタ１５４、および／もしくはツール１５６の位置に関するグローバル計測装置１２６へのフィードバック１５２（例えば閉ループフィードバック）を提供するためのローカルプロセッサ１６８および／またはロボット通信装置１７０も含むことができる。
【００２３】
ローカル計測装置１６０は、ロボット１２８、エンドエフェクタ１５４、および／もしくはツール１５６に対して近位とし、かつ／またはロボット１２８、エンドエフェクタ１５４、および／もしくはツール１５６に結合することができ、１つまたは複数の作業を実行するためにシステム構成要素１５０を相互に対して位置合わせする際にグローバル計測装置１２６を補足することができる。例えば、ローカル計測装置１６０は、グローバル計測装置１２６だけを使用した場合に比べて、エンドエフェクタ１５４および／またはツール１５６の位置決め精度を改善することができる。いくつかの例では、ローカル計測装置１６０は、グローバル計測装置１２６よりも高い解像度でエンドエフェクタ１５４および／またはツール１５６の位置決めを実行することができる。例えば、ローカル計測装置１６０は、グローバル計測装置１２６によって提供される分解能より、少なくとも２倍、少なくとも５倍、少なくとも１０倍、および／または少なくとも２０倍高い分解能で位置決めを実行することができる。いくつかの製造システムでは、ローカル計測装置１６０は、エンドエフェクタ１５４および／またはツール１５６を、ある特定の公差内で、例えば、意図される位置または位置合わせの０．１インチ（２．５ｍｍ）の公差内、０．０５インチ（１．２５ｍｍ）の公差内、０．０１インチ（０．２５ｍｍ）の公差内、０．００５インチ（０．１２５ｍｍ）の公差内、および／または０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）の公差内で位置決めすることができる。
【００２４】
ロボット１２８は、いくつかの製造システム１２２における移動ロボット１２８とすることができる（例えば、ロボット１２８全体を、（例えば手動運動制御による）遠隔計測コマンドに応答して、グローバル計測装置１２６から受け取られる命令に応答して、かつ／またはロボット１２８内に記憶された、もしくはロボット１２８によって計算される自動化プロセスまたは事前プログラムプロセスに応答して、装置１２４、グローバル計測装置１２６、および／または部品供給部１３０に対して可動とすることができる）。加えて、または代替として、ロボット１２８を第３の無人搬送車１４６上に位置決めすることもでき、第３の無人搬送車１４６は、ロボット１２８を、装置１２４、グローバル計測装置１２６、および／または部品供給部１３０に対して移動させることができる。例えば、第３の無人搬送車１４６は、ロボット１２８を、部品供給部１３０、グローバル計測装置１２６、および装置１２４のうちの１つまたは複数に対し少なくとも２つの異なる方向に並進させることができる。例えば、第３の無人搬送車１４６は、ロボット１２８を、一直線に前後に直線的に移動させることができる。他の例では、第３の無人搬送車１４６は、ロボット１２８を、２つの異なる直角を成す方向に（例えば、互いに直角をなすＸ軸とＹ軸とに沿って）移動させることもできる。いくつかの例では、第３の無人搬送車１４６は、ロボット１２８を、少なくとも３つの異なる直角をなす方向に移動させることができ、例えば、ロボット１２８を平らな（例えば水平の）面において並進させると共に、ロボット１２８を直交する方向に（例えば垂直方向に上下に）移動させることができる。加えて、または代替として、第３の無人搬送車１４６は、ロボット１２８を回転させることもできる。
【００２５】
第３の無人搬送車１４６上のロボット１２８のそうした運動は、ロボット１２８によって実行されるべき異なる作業のためにカスタマイズすることができる。例えば、ピック・アンド・プレース作業では、第３の無人搬送車１４６はロボット１２８に部品供給部１３０と装置１２４との間を往復して移動させることができ、ロボット１２８は部品供給部１３０から部品１５８を取得し、第３の無人搬送車１４６は次いで、ロボット１２８を装置１２４に隣接した位置まで移動させ、ロボット１２８は次いで、それぞれの部品１５８を装置１２４上に配置することができる。第３の無人搬送車１４６は次いで、作業が部品供給部１３０からの異なるそれぞれの部品１５８について複数回繰り返されるように、部品供給部１３０に隣接した位置へロボット１２８を戻すことができ、これにより、作業が複数回繰り返された後に、複数のそれぞれの部品１５８が、部品供給部１３０から装置１２４上のそれぞれの箇所へ配置されることになる。各部品１５８は部品供給部１３０内のわずかに異なる位置に配置し得るため（例えば、部品１５８は容器１７２内で相互に間隔を置いて並べて配置することができる）、エンドエフェクタ１５４の位置は、それぞれの部品１５８をその都度正確に取得するために、ロボット１２８が部品供給部１３０へ戻る度にローカル計測装置１６０によって調整され得る。これらの用途において、エンドエフェクタ１５４および／またはツール１５６は、少なくとも１つのそれぞれの部品１５８を、部品供給部１３０から装置１２４へ、または装置１２４の近くへ移動させることができる。装置１２４の近くに来ると、エンドエフェクタ１５４および／またはツール１５６は装置１２４にそれぞれの部品１５８を結合することができる。
【００２６】
部品供給部１３０は、装置１２４から離れて（例えば、装置１２４と物理的に接触せずに）位置することができ、１つまたは複数の部品１５８を含むことができる。例えば、部品供給部１３０は複数の部品１５８を含むことができ、部品１５８は同一である。他の例では、部品供給部１３０は複数の異なる部品１５８を含むことができる。部品１５８は、部品供給部１３０から、一度に１つずつ取り出し、例えば、部品１５８および／または装置１２４上で作業を実行するために、装置１２４へ、または装置１２４の近くへ移動させることができる（例えば、ピック・アンド・プレース操作では、部品１５８をロボット１２８によって部品供給部１３０から取り出し、装置１２４へ移動させることができ、そこで部品１５８を装置１２４に結合することができる）。部品供給部１３０は、部品１５８を保持し、または収容するための容器１７２を含むことができる。容器１７２は、単に、台、箱、面、フレーム、または部品１５８を支持する任意の他の構造とすることができる。部品１５８は、任意の製造プロセスにおいて使用される任意の適切な部品とすることができる。例えば、部品１５８は、パネル、締め具、電気部品、および／または任意の他の部品もしくは構造を含むことができる。
【００２７】
いくつかの例では、部品供給部１３０は、グローバル計測装置１２６、ロボット１２８、および装置１２４に対して実質的に静止状態とすることができる。代替として、部品供給部１３０は、第４の無人搬送車１４８上に位置決めすることもでき、第４の無人搬送車１４８は、部品供給部１３０を、装置１２４、グローバル計測装置１２６、および／またはロボット１２８に対して移動させることができる。例えば、第４の無人搬送車１４８は、部品供給部１３０を、ロボット１２８、グローバル計測装置１２６、および装置１２４のうちの１つまたは複数に対し少なくとも２つの異なる方向に並進させることができる。例えば、第４の無人搬送車１４８は、部品供給部１３０を、一直線に前後に直線的に移動させることができる。他の例では、第４の無人搬送車１４８は、部品供給部１３０を、２つの異なる直角を成す方向に（例えば、互いに直角をなすＸ軸とＹ軸とに沿って）移動させることもできる。いくつかの例では、第４の無人搬送車１４８は、部品供給部１３０を、少なくとも３つの異なる直角をなす方向に移動させることができ、例えば、部品供給部１３０を平らな（例えば水平の）面において並進させると共に、部品供給部１３０を直交する方向に（例えば垂直方向に上下に）移動させることができる。加えて、または代替として、第４の無人搬送車１４８は、部品供給部１３０を回転させることもできる。
【００２８】
一般に、製造システム１２２（例えばすべてのシステム構成要素１５０）は、装置１２４上の、もしくは装置１２４に対する、かつ／または部品１５８上の、もしくは部品１５８に対する作業の実行を実現することができる。システム構成要素１５０は、初期位置合わせがグローバル計測装置１２６によって実行され、より厳密な位置合わせがロボット１２８上でローカル計測装置１６０によって実行されるように協働することができる。すべてのシステム構成要素１５０は、相互に対して移動することができ、そのため製造システム１２２は動的であり、それによって、各構成要素を安定させ、各構成要素が静止状態に保持されるようにするために先行技術の方法において必要とされる複雑なフレームワークおよび支持構造が不要になる。これとは対照的に、本開示の製造システム１２２では、各システム構成要素１５０を可動とすることができ、グローバル計測装置１２６がシステム１２２を一体化し、システム構成要素１５０の各々の位置を追跡する。製造システム１２２は完全に自動化することができ、これにより、技師または操作者の介入を必要とせずに、装置１２４上で、かつ／もしくは装置１２４に対して、ならびに／または部品１５８上で、かつ／もしくは部品１５８に対して作業を実行することができる（例えば、複数の異なる作業を実行することができ、かつ／または単一の作業を複数回実行することができる）。
【００２９】
そうした本開示の製造システム１２２は、有利には、システム構成要素１５０の摩耗、作業環境における振動、環境要因（例えば、温度、湿度など）、システム構成要素１５０の非理想的な性質、物理的制約条件に起因する運動変動、および／またはシステム構成要素１５０の異なるモデル、タイプ、スタイル、もしくはブランドが原因で生じる変動を補正することができる。そうした適応性は、少なくとも一部は、製造システム１２２の動的性質によるものとすることができる。本開示の製造システム１２２は、システム構成要素のためのボルト留めされた構成要素、固定具、または複雑なケーブリングを必要としないロボット製造システムを提供することができる。さらに、各ロボット１２８は、ロボット１２８および／またはロボット１２８がその上に位置決めされている第３の無人搬送車１４６の可動性により、複数の異なる作業を実行することができる。また本開示製造システム１２２は、有利には、部品に形成された小さいアクセスホール（例えば翼ボックス）を通して実行される技法のような、人間工学的に困難な、または労働集約的な技法を実行するのに使用することもできる。
【００３０】
本開示の製造システム１２２は、動的製造環境を作成するのに使用することができる。例えば、静的な固定具（例えば、所定の位置にボルト留めされた製造用ロボット）が関与する従来の製造技法とは対照的に、本開示の製造システム１２２を使用する場合には、製造施設内の作業セルを異なる作業および／または産業のために構成変更することができる。本開示の製造システム１２２を使用して、所与の作業セルにおいて異なる作業を実行するために所与のロボット１２８および／またはエンドエフェクタ１５４を変更することができる。加えて、または代替として、製造システム１２２は、製造施設内の作業セル間の通信を可能とするように構成することもできる（例えば、グローバル計測装置１２６は、異なる作業セル内の２つ以上の異なるロボット１２８と通信し、それぞれの装置１２４および／または部品１５８上で異なる作業を実行することができる）。エンドエフェクタ１５４とグローバル計測装置１２６とローカル計測装置１６０との間の閉ループフィードバックのために構成された製造システム１２２は、自動化生産システムの性能を向上させ得る他の装置との通信も可能とすることができる。
【００３１】
加えて、または代替として、本開示の製造システム１２２は、それぞれの部品または装置の位置を決定するために部品または装置上の「目標」の配置を必要とする従来のシステムとは対照的に、それぞれのシステム構成要素１５０の形状に基づいて様々なシステム構成要素１５０の位置を決定することもできる。本開示の製造システム１２２は、配置された目標を用いるのとは対照的に、構成要素の形状に基づいて位置を決定することができるため、位置決定をより速く、より効率よくすることができる（例えば、いくつかの例では収集されるデータ量を低減することができる）。
【００３２】
本開示の製造システム１２２は、センサ駆動型の、かつ／またはデータ駆動型のシステム構成要素１５０を含むことができる。例えば、１つもしくは複数のシステム構成要素１５０を、１つもしくは複数の他のシステム構成要素１５０から受け取られるデータおよび／または手動運動制御装置から受け取られるデータに応答して移動させることができる。加えて、または代替として、１つまたは複数のシステム構成要素１５０を、それぞれのシステム構成要素１５０上の１つまたは複数のセンサによって収集されるデータに応答して移動させることもできる。さらに、グローバル計測装置１２６および／または１つもしくは複数の他のそれぞれのシステム構成要素１５０と通信することに加えて、１つもしくは複数のシステム構成要素１５０が他の装置と通信することもできる。例えば、１つまたは複数のシステム構成要素１５０は、１つまたは複数の外部装置との動的通信リンクを作成し、例えば、エンドユーザ装置と対話すること（例えば、タブレットおよび／またはヘッドセットと共に使用される拡張現実）によって、１つまたは複数のシステム構成要素１５０に対応する３Ｄ座標を、他の機器および／またはシステムにリンクさせることができる。
【００３３】
図３に、本開示による第２の製造システム１７４を示す。上記第２の製造システム１７４もまた、自律型で動的であり、第２の部品１７６上で複数の作業を実行する。第２の部品１７６は、図２の部品１５８、図１の装置１００、および／または図２の装置１２４の一例とすることができる。移動ロボット１７８（図２のロボット１２８、および／または図２の第１の無人搬送車１３２といった無人搬送車の一例とすることができる）は、部品１７６を複数のステーション（例えば、第１のステーション１８０、第２のステーション１８２、第３のステーション１８４など）へ移動させることができ、完成部品１８６を形成するために各ステーションにおいて部品１７６上で異なる作業を実行することができる。グローバル計測装置１２６は、第２の部品１７６、移動ロボット１７８、および各ステーション（例えば、第１のステーション１８０、第２のステーション１８２など）の位置を追跡することができ、移動ロボット１７８は、１つまたは複数の製造プロセスを完了するために、第２の部品１７６を順次に複数のステーションの各々へ移動させることができる。移動ロボット１７８は、エンドエフェクタ１５４を追跡し、位置決めすることができる移動ロボット１７８に結合されたローカル計測装置１６０を含むことができ、エンドエフェクタ１５４は、第２の部品１７６上で各作業が実行された後でステーションからステーションへ第２の部品１７６を移動させるために第２の部品１７６と係合することができる。移動ロボット１７８は、第２の部品１７６および複数のステーション１８０、１８２、１８４のうちの１つまたは複数に関するグローバル計測装置１２６からの情報を受け取るロボット通信装置１７０を含むことができる。
【００３４】
いくつかのシステム１７４では、各ステーション１８０、１８２、１８４は、第２の部品１７６上で異なる作業を実行するそれぞれの作業ロボットを含むことができる。例えば、第１のステーション１８０は第１の作業ロボット１８８を含むことができ、第２のステーション１８２は第２の作業ロボット１９０を含むことができ、第３のステーション１８４は第３の作業ロボット１９２を含むことができる。第１の作業ロボット１８８、第２の作業ロボット１９０、および第３の作業ロボット１９２の各々は、第２の部品１７６上で異なる作業を実行することができる。移動ロボット１７８、第１のステーション１８０、第２のステーション１８２、第３のステーション１８４、グローバル計測装置１２６、および第２の部品１７６のうちの１つまたは複数を、それぞれの無人搬送車１９４上に位置決めすることができ、無人搬送車１９４は、それぞれのシステム構成要素を、その他のシステム構成要素に対して移動させることができる。
【００３５】
製造システム１２２および／またはシステム１７４は、様々な作業、方法、および／または、例えば航空機の製造時に実行される方法における、製造プロセスを実行するのに使用することができる。図４〜図７に、本開示による、図２の製造システム１２２および／または図３のシステム１７４と関連付けられるそうした方法４００、方法５００、方法６００、方法７００の説明的非排他的例を表す流れ図を概略的に示す。図４〜図７の方法のいずれも、例えば航空機の製造における、製造プロセスにおいて使用することができる。図４〜図７においては、いくつかのステップは、それらのステップを任意選択とすることができ、またはそれらのステップが本開示による方法の任意選択バージョンに対応し得ることを指示する破線の囲みで例示されている。とは言え、必ずしも本開示によるすべての方法が実線の囲みで例示されるステップを含むことを必要とするとは限らない。図４〜図７に例示される方法およびステップは限定するものではなく、本明細書における考察から理解されるように、例示のステップ数より多数または少数のステップを有する方法を含めて、他の方法およびステップも本開示の範囲内に含まれる。
【００３６】
図４に、システム（例えば図２の製造システム１２２および／または図３のシステム１７４）を用いて製造プロセスを実行する方法４００を例示する。方法４００は、４０２で、グローバル計測装置を用いて、装置（例えば、図２の装置１２４もしくは図３の第２の部品１７６）、ロボット（例えば、図２のロボット１２８および／もしくは図３の移動ロボット１７８）ならびに／または部品供給部（例えば、図２の部品供給部１３０）のグローバル位置合わせを実行するために、システムのグローバル計測装置（例えば図２のグローバル計測装置１２６）を構成するステップを含むことができる。グローバル計測装置は、装置、ロボット、および部品供給部の位置を追跡することができ、またグローバル計測装置はさらに、グローバル計測装置に対する装置、ロボット、および／または部品供給部の移動を命令し、生じさせることができる。また方法４００は、４０４で、装置に対するロボットのエンドエフェクタ（例えばエンドエフェクタ１５４）のローカル位置合わせを実行するためにシステムのローカル計測装置（例えば図２のローカル計測装置１６０）を構成するステップも含むことができ、ローカル計測装置はロボットに結合されている。４０６で、装置上での、または装置に対する作業の実行を可能とすることができ、これにより、ロボットのエンドエフェクタおよび部品供給部からの部品が作業の実行において使用される。例えば、４０６で作業の実行を可能とするステップは、１つもしくは複数のシステム構成要素（例えば図２のシステム構成要素１５０）の操作を開始するステップ、部品供給部を形成するように容器（例えば図２の容器１７２）に１つもしくは複数の部品（例えば図２の部品１５８）を配置するステップ、装置を設けるステップ、ロボットを設けるステップ、グローバル計測装置を設けるステップ、または任意の他の予備ステップを含むことができる
【００３７】
いくつかの方法４００では、４０６で作業の実行を可能とするステップは、例えばロボット上で作業を実現するソフトウェアをインストールすることによって、ロボットが作業を自律的に実行することを可能とするステップ、ロボットに作業を自律的に実行するよう命令するステップ、ロボットを、作業を自律的に実行するようにプログラムするステップ、および／または１つもしくは複数の作業の実行を可能とすることに寄与し得る任意の他のステップを含むことができる。
【００３８】
４０２でグローバル計測装置を構成するステップは、無人搬送車（例えば図２の第２の無人搬送車１４４）上でグローバル計測装置を位置決めするステップを含むことができ、無人搬送車は、グローバル計測装置を、装置、部品供給部、および／またはロボットに対して移動させる。加えて、または代替として、４０２でグローバル位置合わせを実行するようにグローバル計測装置を構成するステップは、グローバル計測装置がその上に位置決めされている無人搬送車の移動を命令するようにグローバル計測装置を構成するステップを含むこともできる。
【００３９】
いくつかの方法４００では、４０２でグローバル計測装置を構成するステップは、作業を適切に実行するためのエンドエフェクタの位置合わせを可能とするために、グローバル計測装置、ロボット、部品供給部、および／または装置の位置を自律的に調整するようにグローバル計測装置を構成するステップを含むことができる。４０２でグローバル計測装置を構成するステップは、例えば、装置の位置を決定するために装置の複数の画像を一括してコンパイルするようにグローバル計測装置を構成することによって、装置を追跡するようにグローバル計測装置を構成するステップを含むことができる。いくつかの方法では、グローバル計測装置は、４０２で、１つまたは複数のシステム構成要素から受け取られたデータを３Ｄ座標に変換し、３Ｄ座標をロボットへ送ることができ、ローカル計測装置は、４０４で、グローバル計測装置から受け取られた３Ｄ座標に基づいてエンドエフェクタを調整し、かつ／または再位置合わせすることができる。
【００４０】
４０４でローカル計測装置を構成するステップは、別の無人搬送車（例えば図２の第３の無人搬送車１４６）上でグローバル計測装置を位置決めするステップを含むことができ、無人搬送車は、ロボットを、装置、部品供給部、および／またはグローバル計測装置に対して移動させる。これらの方法では、４０２でグローバル計測装置を構成するステップは、無人搬送車の移動を命令することによってロボットを再位置決めするために、ロボットがその上に位置決めされている無人搬送車の移動を命令するようにグローバル計測装置を構成するステップを含むことができる。加えて、または代替として、４０４でローカル計測装置を構成するステップは、ロボットおよび／またはロボットがその上に位置決めされている無人搬送車を、グローバル計測装置にフィードバック（例えば図２のフィードバック１５２）を提供するように構成するステップ、ならびに、グローバル計測装置を、ロボットおよび／またはロボットがその上に位置決めされている無人搬送車からフィードバックを受け取るように構成するステップも含むことができる。いくつかの方法４００では、４０４でローカル計測装置を構成するステップは、ローカル計測装置を、エンドエフェクタの並進および／または回転を命令し、生じさせるように構成するステップを含むことができる。
【００４１】
４０６で作業の実行を可能とするステップは、無人搬送車（例えば図２の第４の無人搬送車１４８）上に部品供給部を位置決めするステップを含むことができ、部品供給部がその上に位置決めされている無人搬送車は、部品供給部を、装置、ロボット、および／またはグローバル計測装置に対して移動させる。これらの方法では、４０２でグローバル計測装置を構成するステップは、部品供給部がその上に位置決めされている無人搬送車の移動を命令することによって部品供給部を再位置決めするために、部品供給部がその上に位置決めされている無人搬送車の移動を命令するようにグローバル計測装置を構成するステップを含むことができる。加えて、または代替として、４０２でグローバル計測装置を構成するステップは、部品供給部および／または部品供給部がその上に位置決めされている無人搬送車を、グローバル計測装置にフィードバックを提供するように構成するステップ、ならびに、グローバル計測装置を、部品供給部および／または部品供給部がその上に位置決めされている無人搬送車からフィードバックを受け取るように構成するステップも含むことができる。
【００４２】
同様に、４０６で作業の実行を可能とするステップも、無人搬送車（例えば図２の第１の無人搬送車１３２）上に装置を位置決めするステップを含むことができ、装置がその上に位置決めされている無人搬送車は、装置を、部品供給部、ロボット、および／またはグローバル計測装置に対して移動させる。これらの方法では、４０２でグローバル計測装置を構成するステップは、装置がその上に位置決めされている無人搬送車の移動を命令することによって装置を再位置決めするために、装置がその上に位置決めされている無人搬送車の移動を命令するようにグローバル計測装置を構成するステップを含むことができる。加えて、または代替として、４０２でグローバル計測装置を構成するステップは、装置および／または装置がその上に位置決めされている無人搬送車を、グローバル計測装置にフィードバック（例えば装置および／または装置がその上に位置決めされている無人搬送車に搭載されたアクティブセンサからのフィードバック）を提供するように構成するステップ、ならびに、グローバル計測装置を、装置および／または装置がその上に位置決めされている無人搬送車からフィードバックを受け取るように構成するステップも含むことができる。
【００４３】
４０６で作業の実行を可能とするステップは、部品の移動、装置の移動、ロボットの移動、エンドエフェクタの移動、部品供給部からのそれぞれの部品の取り出しおよびそれぞれの部品の装置への移動、部品供給部からのそれぞれの部品の装置への結合、装置上での構成要素の取り付け、部品供給部からの２つ以上のそれぞれの部品の組み立て、システムの統合、試験、機械加工、複合材料の堆積、塗装、封止、加工、品質保証検査、適正な位置決めの検証、ならびに作業が正しく実行されたことの確認（例えば、システムは、装置上に部品を実際に配置する前に、部品が正しく配置されようとしていることを確認することができる）のうちの１つまたは複数の実行を可能とするステップを含むことができる。
【００４４】
図４の方法４００は、少なくとも一部は、人間の操作者または技師によって実行され得るが、図５〜図７の方法５００、方法６００、方法７００は、それぞれ、少なくとも一部は自律的に、例えば、本開示の製造システム（例えば図２のシステム１２２および／または図３のシステム１７４）によって実行することができる。
【００４５】
図５に、製造プロセスを実行する方法５００を示す。方法５００は一般に、５０２で粗計測を実行するステップと、５０４でグローバル位置合わせを実行するステップと、５０６で精密計測を実行するステップと、５０８で位置フィードバック（例えば閉ループフィードバック）を受け取るステップと、５１０でエンドエフェクタの位置を調整し、かつ／または位置合わせするステップと、５１２で、装置上で作業を実行するステップとを含むことができる。５０６で精密計測を実行するステップは、５１２で作業を実行するために、各システム構成要素（例えば図２のシステム構成要素１５０）を相互に対して動的に調整するために、５０２で粗計測を行うステップを補足することができる。
【００４６】
５０４でグローバル位置合わせを実行するステップは、１つまたは複数のシステム構成要素を移動させるステップ、例えば、５１４でグローバル計測システムを移動させるステップ、５１６で装置を移動させるステップ、５１８で部品供給部を移動させるステップ、および／または５２０でロボットを移動させるステップを含むことができる。例えば、５０２で粗計測を実行するステップは、グローバル計測装置のビジョンシステムを用いてシステム構成要素のそれぞれの位置を大まかに追跡するステップ（例えば、装置、ロボット、および部品供給部、ならびに／または、各々がその上に位置決めされているそれぞれの無人搬送車のそれぞれの位置を追跡するステップ）を含むことができ、５０４でグローバル位置合わせを実行するステップは、グローバル計測装置からの位置合わせ情報に応答してシステム構成要素のうちの１つまたは複数を移動させるステップを含むことができる。例えば、グローバル計測装置の通信装置は、１つまたは複数の構成要素の相互に対する移動を実現し、または命令するために、システム構成要素のうちの１つまたは複数と位置合わせ情報をやりとりすることができる。５０４でのそうした位置合わせは、システム構成要素を相互に対して相対的に位置決めするように実行することもでき、かつ／またはシステム構成要素のうちの１つまたは複数をそれぞれの絶対位置に位置決めするように実行することもできる。
【００４７】
いくつかの例では、５０６で精密計測を実行するステップは、５０８で位置フィードバックを受け取るステップの前に、かつ／またはその後に実行することができる。例えば、ロボットのプロセッサは、ロボットに結合された、エンドエフェクタおよび／または別のシステム構成要素の位置を追跡するローカル計測装置からローカル位置合わせ情報を受け取ることができる。エンドエフェクタの位置は、５０６で精密計測を実行するステップ、５０２で粗計測を実行するステップ、および／または５０８で位置フィードバックを受け取るステップに応答して、５１０で１つまたは複数のシステム構成要素に対して調整し、かつ／または位置合わせすることができる。いくつかの方法では、５１０でエンドエフェクタを調整し、かつ／または位置合わせするステップは、５２２でエンドエフェクタを並進させるステップおよび／または５２４でエンドエフェクタを回転させるステップを含むことができる。エンドエフェクタは、５１２で、装置上で作業を実行することができ、異なる作業を実行する異なるエンドエフェクタをロボットに結合することができるようにロボットから取り外し可能とすることができ、それによって装置上で複数の異なる作業を行うことのできるロボットが形成される。
【００４８】
ロボットのエンドエフェクタが装置に対して所望の公差内で位置合わせされると、５１２で作業を１回または複数回実行することができる。例えば、５１２で作業を実行するステップは、５２６で部品を移動させるステップ、５２６で装置を移動させるステップ、５２８でロボットを移動させるステップ、５２８でエンドエフェクタを移動させるステップ、５３０でピック・アンド・プレース操作を実行するステップ、５３２で、装置上で構成要素を取り付けるステップ、５３４で組み立てプロセスを実行するステップ、５３６でシステム統合を実行するステップ、５３８で試験するステップ、５４０で機械加工するステップ、５４２で複合材料を堆積させるステップ、５４４で塗装するステップ、５４６で封止するステップ、５４８で加工するステップ、５５０で品質保証検査を行うステップ、５５２で部品の正しい配置を検証するステップ、および５５４での妥当性確認のうちの１つまたは複数を含むことができる。５１２で作業を実行するステップは、５５６で、例えば、同じ作業を複数回繰り返すことによって、かつ／または複数の異なる作業を実行することによって、１回または複数回繰り返すことができる。
【００４９】
図６に、１つまたは複数の本開示の製造システムを利用して装置（例えば図２の装置１２４）上で作業を実行する方法６００を例示する。装置は、６０２で、例えば、ビジョンシステム（例えば、図２のグローバル・ビジョン・システム１３８）を有するグローバル計測装置（例えば図２のグローバル計測装置１２６）によって追跡することができる。例えば、グローバル計測装置は、装置の位置および／または向きを大まかに決定するために装置の幾何学形状の１つまたは複数の形状または点を追跡することができる。いくつかの方法６００では、６０２で装置を追跡するステップは、６０４で、装置または装置の部分の箇所を決定するために、装置の複数の画像をつなぎ合わせるステップを含むことができる。６０２で装置を追跡するステップは、グローバル計測装置によって（例えば、グローバル計測装置１２６のプロセッサ１４０によって）、少なくとも一時的に、装置の箇所を表すデータのセットが記憶される結果を生じ得る。いくつかの方法では、グローバル計測装置は、６０６でデータを三次元（３Ｄ）座標に変換することができる。例えば、グローバル計測装置のビジョンシステムから収集されたデータは、グローバル計測装置のプロセッサによって、各値が装置の位置および／または向きの成分を表す値の行列を決定するのに使用され得る。
【００５０】
３Ｄ座標は、６０８で、ロボット（例えば図２のロボット１２８）に伝えることができる。例えば、グローバル計測装置の通信装置（例えばグローバル通信システム１４２）は、３Ｄ座標をロボット上のローカル通信装置（例えばローカル通信装置１７０）に伝えることができる。装置の３Ｄ座標を受け取ったことに応答して、上記３Ｄ座標に基づいてロボット自体および／またはロボットのエンドエフェクタ（例えば図２のエンドエフェクタ１５４）を調整し、再位置決めし、かつ／または再位置合わせするようにロボットを事前プログラムすることができる。言い換えると、ロボットが装置の位置に関して（例えば閉ループフィードバックを介して）グローバル計測装置から新しい座標情報を受け取ると、ロボットは、それに応答してロボット自体を再位置決めすることができる。そうした再位置決めは、複数の新しい座標セットに応答して複数回繰り返すことができ、座標情報は、いくつかの例では、複数回更新することができる。ロボットおよび／またはエンドエフェクタは、６１０で、調整し、再位置合わせすることができ、これは、ローカル計測装置（例えば図２のローカル計測装置１６０）を用いて、エンドエフェクタの位置および／または向きに関する１つまたは複数の微調整を実行することを含むことができる。よって、６０２で装置を追跡するステップ、６０６でデータを３Ｄ座標に変換するステップ、６０８で３Ｄ座標をロボットへ送るステップ、ならびに／または６１０でロボットおよび／もしくはエンドエフェクタを調整するステップは、すべて、グローバル計測を実行するステップのサブステップとすることができる（例えば、図５の５０２で粗計測を実行するステップのサブステップとすることができる）。また、６１０でロボットおよび／またはエンドエフェクタを調整し、または再位置合わせするステップは、ローカル計測を実行するステップのサブステップとすることができる（例えば、図５の５０６でローカル計測を実行するステップのサブステップとすることができる）。装置に対して位置決めされ、位置合わせされると、エンドエフェクタは、６１２で、装置上で作業を実行することができる。例えば、６１２で、装置上で作業を実行するステップは、図５のステップ５１２の作業のうちの１つまたは複数を含むことができる。図６の各ステップは、装置の追跡および装置に対するロボットの位置決めに関して説明されているが、加えて、または代替として、図６の同じ各ステップは部品供給部に関して実行することもできる（例えば、ロボットは、部品供給部の位置および／または向きに関する３Ｄ座標を受け取ることができ、そうした３Ｄ座標に基づいてエンドエフェクタを位置決めすることができる）。
【００５１】
図７に、各ステーションにおいて部品または装置上で異なる作業を実行することができる、部品または装置を複数の異なるステーションへ移動させるステップを伴う製造プロセスを実行する方法７００を例示する。方法７００は、７０２で第１のステーション（例えば図３の第１のステーション１８０）において部品（例えば図２の装置１２４および／または部品１５８）を位置決めするステップを含むことができる。７０２で第１のステーションにおいて部品を位置決めするステップは手動で実行することもでき、あるいは、移動ロボットや無人搬送車上に位置決めされたロボットといった第１のロボットを用いて部品を第１のステーションにおいて、または第１のステーションの近くに配置することもできる。第１のロボットは、グローバル計測装置と、第１のロボットに結合された第１のローカル計測装置の両方からの部品の位置に関する情報を利用することができる。グローバル計測装置（例えば図２〜図３のグローバル計測装置１２６）は、第１のロボットから間隔を置いて配置することができ、第１のロボット、部品、および第１のステーションの各位置を追跡することができる。第１のローカル計測装置（図２のローカル計測装置１６０の一例とすることができる）は、第１のロボットに結合された第１のエンドエフェクタ（図２のエンドエフェクタ１５４の一例とすることができる）の位置を追跡することができる。グローバル計測装置および第１のローカル計測装置は、部品を第１のステーションにおいて、または第１のステーションの近くに配置するために協働することができる。
【００５２】
各ステーションは各ステーションにおいて位置決めされた作業ロボットを含むことができ、各作業ロボットは部品上で異なる作業を実行する。例えば、第２のエンドエフェクタを有する第２のロボットを第１のステーションにおいて位置決めし、部品が第１のステーションにおいて位置決めされると、７０４で、部品上で第１の作業を実行するように構成することができる。７０４で、部品上で第１の作業を実行するために、第２のロボットは、グローバル計測装置（第２のロボットの位置を追跡することもできる）と第２のロボットに結合された第２のローカル計測装置の両方からの部品の位置に関する情報を利用することができる。グローバル計測装置は、第２のロボットからも間隔を置いて配置することができ、第２のローカル計測装置と共に、第２のエンドエフェクタと部品とを相互に位置合わせするために、第２のエンドエフェクタおよび部品の位置を追跡することができる。
【００５３】
部品は、７０６で、例えば、第１のロボットを用いて部品を第１のステーションから第２のステーションへ移動させることによって、第２のステーション（例えば図３の第２のステーション１８２）へ移動させることができる。第２のステーションは、第３のエンドエフェクタおよび第３のローカル計測装置を有する第３のロボットを含むことができ、第３のロボットは、７０８で、部品上で第２の作業を実行することができる。グローバル計測装置は、第３のロボットからも間隔を置いて配置し、第３のロボットの位置を追跡するように構成することができ、他方第３のローカル計測装置は、第３のロボットに結合し、部品および第３のエンドエフェクタの位置を追跡するように構成することができる。グローバル計測装置および第３のローカル計測装置は、７０８で、部品上で第２の作業が実行されるように部品および第３のエンドエフェクタを相互に対して位置合わせするために協働することができる。
【００５４】
一般に、７０４で第１の作業を実行するステップは、７０２で第１のステーションにおいて部品を位置決めするステップの後に実行することができ、７０６で部品を第２のステーションへ移動させるステップは、７０４で第１の作業を実行するステップの後に実行することができ、７０８で第２の作業を実行するステップは、７０６で部品を第２のステーションへ移動させるステップの後に実行することができる。いくつかの方法では、７０８で第２の作業を実行するステップの後に部品を第２のステーションから取り出し、７１０で別のそれぞれのステーションへ移動させることができる。位置決めされ、位置合わせされると、７１２で別のそれぞれの作業を部品上で実行することができる。そうしたステップは７１４で任意の回数繰り返すことができる（例えば、方法７００では、部品上で任意の数の作業を実行するための任意の数のステーションを含むことができる）。部品はそのように複数の異なるステーションへ移動させることができ、各ステーションにおいて複数の作業のうちのそれぞれの作業を部品上で実行することができる。いくつかの方法では、各ステーションにおいて各作業を複数の部品上で実行することができる。例えば、いくつかの方法では、部品は第１の部品であり、７０６で第１の部品が第１のステーションから離れると、第２の部品を第１のステーションにおいて配置することができ、そこで第１の作業を第２の部品上で実行することができる。同様に、第２の作業が第１の部品上で実行された後に第１の部品が第２のステーションから離れると、第２の部品を第２のステーションへ移動させることができ、第２の作業を第２の部品上で実行することができる。そうした方法は、任意の数の部品上で任意の回数繰り返すことができ、各部品は同じ部品であっても異なる部品であってもよい。７０４で第１の作業を実行するステップ、７０８で第２の作業を実行するステップ、および／または７１２でその他（１つまたは複数）の作業を実行するステップは、図５の作業５１２を実行するステップの例とすることができる。
【００５５】
次に図８を見ると、製造システム２００の形態の製造システム１２２の説明的非排他的例が例示されている。適切な場合には、図２〜図３の概略図からの参照番号が製造システム２００の対応する部品を指定するのに使用されている。しかし、図８の例は非排他的であり、製造システム１２２を図８の例示の実施形態だけに限定するものではない。すなわち、製造システム１２２は例示の製造システム２００の具体的実施形態だけに限定されず、製造システム２００は、そうしたすべての態様、構成、特徴、特性などを含まなくても、図２〜図３の概略図に例示されており、それらの概略図に関連して論じられている製造システム１２２、およびその変形の任意の数の様々な態様、構成、特徴、特性などを組み込むことができる。簡潔にするために、前述の各構成要素、部品、部分、態様、領域など、またはそれらの変形を、製造システム２００に関連して再度論じ、例示し、かつ／または明示しない場合もあるが、前述の特徴、変形などを製造システム２００と共に利用することができることは本開示の範囲内に含まれる。
【００５６】
製造システム２００は、グローバル計測装置２０２（グローバル計測装置１２６の一例とすることができる）、ロボット２０４（ロボット１２８の一例とすることができる）、装置２０６（装置１２４の一例とすることができる）、および部品供給部２０８（部品供給部１３０の一例とすることができる）を含むことができる。グローバル計測装置２０２、ロボット２０４、装置２０６、および部品供給部２０８のうちの１つまたは複数を１つまたは複数のそれぞれの無人搬送車１９４上に位置決めすることができ、各無人搬送車１９４は、グローバル計測装置２０２、ロボット２０４、装置２０６、または部品供給部２０８を、それぞれ、グローバル計測装置２０２、ロボット２０４、装置２０６、および部品供給部２０８のその他のものに対して移動させることができる。グローバル計測装置２０２は、ビジョンシステム１３８の一例とすることのできるグローバル・ビジョン・システム２１０を用いて、ロボット２０４、装置２０６、および部品供給部２０８の位置を追跡することができる。ロボット２０４はエンドエフェクタ２１２（エンドエフェクタ１５４の一例とすることができる）、およびローカル計測装置２１４（ローカル計測装置１６０の一例とすることができる）を含むことができる。ローカル計測装置２１４は、装置２０６および／または部品供給部２０８の容器２１８（容器１７２の一例とすることができる）内に収容され得る部品２１６（部品１５８の一例とすることができる）に対するエンドエフェクタ２１２の位置を追跡することができる。
【００５７】
システム２００は、「ピック・アンド・プレース」操作といった製造プロセスを実行することができ、それぞれの部品２１６は部品供給部２０８から取り出され（例えば「選び取られ（ｐｉｃｋｅｄ）」）、次いで装置２０６の近くへ移動され、装置２０６上に配置される。図８に、容器２１８内に残っている複数の部品２１６、ならびに、すでに、部品供給部２０８から移動され、装置２０６上に配置されている複数の配置済み部品２２０を例示する。グローバル計測装置２０２とロボット２０４上のローカル計測装置２１４とは、容器２１８からそれぞれの部品２１６を正確に取り出し、部品を装置２０６の近くへ移動させ、部品を装置２０６上に配置する（例えば、それぞれの配置済み部品２２０を作成するために部品２１６を装置２０６に結合する）ためのロボット２０４のエンドエフェクタ２１２の位置合わせを実現するために、相互に補足し合い、他のシステム構成要素の位置に関するデータを伝えることができる。
【００５８】
各システム構成要素１５０は、それぞれの無人搬送車１９４上に位置決めされることによって、その他のシステム構成要素１５０に対して可動とすることができる。他の例では、システム構成要素１５０のうちの一部だけを可動とし、他を固定とすることもできる。システム構成要素１５０は、複数の異なる方向に可動とすることができる。例えば、装置２０６は、ロボット２０４、グローバル計測装置２０２、および／または部品供給部２０８に対して少なくとも２方向に可動とすることができる。いくつかの例では、装置２０６は、ロボット２０４、グローバル計測装置２０２、および／または部品供給部２０８に対して少なくとも３つの異なる直角をなす方向に可動とすることができる。いくつかの例では、装置２０６は、ロボット２０４、グローバル計測装置２０２、および／または部品供給部２０８に対して回転することができる。例えば、装置２０６は、Ｘ軸２２２に沿った第１の方向に前後に可動とし、Ｙ軸２２６に沿った第２の方向に前後に可動とし、かつ／またはＺ軸２２８に沿って垂直方向に可動とすることができる。Ｘ軸２２２、Ｙ軸２２６、およびＺ軸２２８は、相互に直角をなし、直交し得る。グローバル計測装置２０２、ロボット２０４、および／または部品供給部２０８の各々も、それぞれのその他のシステム構成要素１５０に対して無人搬送車１９４上で同様に可動とすることができる。エンドエフェクタ２１２はさらなる自由度を有していてよい。例えば、エンドエフェクタ２１２は、いくつかの例では、さらに、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸の各々の周りを回転可能とすることができる。システム構成要素１５０のうちのいずれかまたはすべてを、位置決め、位置合わせ、および／または作業実行に関して完全に自律的とすることができる。
【００５９】
グローバル計測装置２０２およびローカル計測装置２１４は、各々、リアルタイムの計測（例えば、１つまたは複数のシステム構成要素１５０の位置および／または向きに関するデータ）を提供することができる。グローバル計測装置２０２およびローカル計測装置２１４は、各々、システム構成要素１５０のうちの１つまたは複数の実際の位置に基づく連続したフィードバックを受け取り、かつ／または送ることができる。例えば、グローバル計測装置２０２はビジョンシステム２１０を含むことができ、ビジョンシステム２１０は、例えば、ロボット２０４、装置２０６、および部品供給部２０８の物理的幾何学形状および箇所を検出する１つまたは複数のカメラを含むことができる。同様に、ローカル計測装置２１４も、装置２０６、エンドエフェクタ２１２、および部品供給部２０８の物理的幾何学形状および箇所を検出する１つまたは複数のカメラを含むことのできるローカル・ビジョン・システム２２４を含むことができる。加えて、または代替として、グローバル計測装置２０２および／またはローカル計測装置２１４は、所与の作業または製造プロセスにおいて使用され、または所与の作業または製造プロセスに関連した他の部品、ツール、ツール交換ラック、部分組立品、および／または任意の他の装置もしくは構造の位置および／または向きを追跡することもできる。
【００６０】
いくつかの例では、グローバル計測装置２０２および／またはローカル計測装置２１４は、１つまたは複数のシステム構成要素１５０についての位置および／または向きの範囲に関するそれぞれの事前プログラムされた限界を含むことができる。例えば、グローバル計測装置２０２は、グローバル計測装置２０２が各システム構成要素１５０に構成要素ごとのそれぞれのグローバルな所定の限界内に留まるよう命令するように、ロボット２０４、装置２０６、および／または部品供給部２０８の位置についての所定のグローバル限界を記憶しているプロセッサを含むことができる。同様に、ローカル計測装置２１４も、エンドエフェクタ２１２が所定のローカル限界の範囲外に移動しないように、エンドエフェクタ２１２の位置および／または向きについての上記所定のローカル限界を記憶しているプロセッサを含むことができる。そうした所定のグローバル限界およびローカル限界は、１つまたは複数のシステム構成要素１５０への損傷を防止するためにカスタマイズすることができる（例えば、グローバル計測装置２０２が装置２０６に、装置２０６が作業環境内の壁または他の固定構造に衝撃を与えるように移動するよう命令するのを防ぐはずのグローバル限界を設定することができる）。
【００６１】
ローカル計測装置２１４は、グローバル計測装置２０２から情報を受け取ることができ、エンドエフェクタ２１２の箇所を更新し、装置２０６および／または部品供給部２０８に対してエンドエフェクタ２１２を増分的に再位置決めし、または再位置合わせした後で、作業または製造プロセスを続行することができる。システム２００は、フィードバックを繰り返し送り、かつ／または受け取り、フィードバックおよび連続した更新に基づいてエンドエフェクタ２１２の位置決めを更新することができる。よって、システム２００は、動的システム構成要素１５０、および１つまたは複数のシステム構成要素１５０との間での動的な連続したフィードバックを含むことができる。そうしたシステムは、部品が正しく配置され、かつ／または組み立てられることを検証するための、部品が配置され、または組み立てられるときのリアルタイムの検査を可能にすることができる。そうしたシステム２００は、それによって、従来の製造方法および製造システムと比べて、手直しを低減し、または無くすことができる。
【００６２】
以下に挙げる各項に本開示による発明の主題の説明的非排他的例を示す。
Ａ１．装置上で作業を実行するためのシステムであって、
装置と、
装置から離れて位置する部品供給部と、
部品のうちの１つまたは複数を用いて装置上で作業を実行するエンドエフェクタを有するロボットであって、装置に対してエンドエフェクタを位置決めするローカル計測装置を含むロボットと、
装置、ロボット、および部品供給部の位置を追跡するグローバル計測装置と
を含む、システム。
Ａ２．装置は、装置を、部品供給部、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの１つまたは複数に対して移動させる第１の無人搬送車上に位置決めされている、項目Ａ１のシステム。
Ａ２．１．第１の無人搬送車は、装置を、部品供給部、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの１つまたは複数に対して少なくとも２方向に並進させる、項目Ａ２のシステム。
Ａ２．２．第１の無人搬送車は、装置を、部品供給部、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの１つまたは複数に対して少なくとも３つの異なる直角をなす方向に移動させる、項目Ａ２またはＡ２．１のシステム。
Ａ２．３．第１の無人搬送車は、装置を、部品供給部、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの１つまたは複数に対して回転させる、項目Ａ２〜Ａ２．２のいずれか一項のシステム。
Ａ３．グローバル計測装置は、グローバル計測装置を、装置、ロボット、および部品供給部のうちの１つまたは複数に対して移動させる第２の無人搬送車上に位置決めされている、項目Ａ１〜Ａ２．３のいずれか一項のシステム。
Ａ３．１．第２の無人搬送車は、グローバル計測装置を、装置、ロボット、および部品供給部のうちの１つまたは複数に対して少なくとも２方向に並進させる、項目Ａ３のシステム。
Ａ３．２．第２の無人搬送車は、グローバル計測装置を、装置、ロボット、および部品供給部のうちの１つまたは複数に対して少なくとも３つの異なる直角をなす方向に移動させる、項目Ａ３またはＡ３．１のシステム。
Ａ３．３．第２の無人搬送車は、グローバル計測装置を、装置、ロボット、および部品供給部のうちの１つまたは複数に対して回転させる、項目Ａ３〜Ａ３．２のいずれか一項のシステム。
Ａ４．ロボットは、ロボットを、装置、部品供給部、およびグローバル計測装置のうちの１つまたは複数に対して移動させる第３の無人搬送車上に位置決めされている、項目Ａ１〜Ａ３．３のいずれか一項のシステム。
Ａ４．１．第３の無人搬送車は、ロボットを、部品供給部、装置、およびグローバル計測装置のうちの１つまたは複数に対して少なくとも２方向に並進させる、項目Ａ４のシステム。
Ａ４．２．第３の無人搬送車は、ロボットを、装置、部品供給部、およびグローバル計測装置のうちの１つまたは複数に対して少なくとも３つの異なる直角をなす方向に移動させる、項目Ａ４またはＡ４．１のシステム。
Ａ４．３．第３の無人搬送車は、ロボットを、部品供給部、装置、およびグローバル計測装置のうちの１つまたは複数に対して回転させる、項目Ａ４〜Ａ４．２のいずれか一項のシステム。
Ａ５．部品供給部は、部品供給部を、装置、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの１つまたは複数に対して移動させる第４の無人搬送車上に位置決めされている、項目Ａ１〜Ａ４．３のいずれか一項のシステム。
Ａ５．１．第４の無人搬送車は、部品供給部を、グローバル計測装置、ロボット、および装置のうちの１つまたは複数に対して少なくとも２方向に並進させる、項目Ａ５のシステム。
Ａ５．２．第４の無人搬送車は、部品供給部を、装置、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの１つまたは複数に対して少なくとも３つの異なる直角をなす方向に移動させる、項目Ａ５またはＡ５．１のシステム。
Ａ５．３．第４の無人搬送車は、部品供給部を、グローバル計測装置、ロボット、および装置のうちの１つまたは複数に対して回転させる、項目Ａ５〜Ａ５．２のいずれか一項のシステム。
Ａ６．グローバル計測装置は、装置、ロボット、および部品供給部を追跡するビジョンシステムを含む、項目Ａ１〜Ａ５．３のいずれか一項のシステム。
Ａ７．グローバル計測装置は、装置、ロボット、および／または部品供給部の位置の追跡から得られる情報を、装置を移動させるための第１の命令、ロボットを移動させるための第２の命令、および／または部品供給部を移動させるための第３の命令に変換するプロセッサを含む、項目Ａ１〜Ａ６のいずれか一項のシステム。
Ａ８．グローバル計測装置は、装置、ロボット、部品供給部、装置がその上に位置決めされている第１の無人搬送車、グローバル計測装置がその上に位置決めされている第２の無人搬送車、ロボットがその上に位置決めされている第３の無人搬送車、および／または部品供給部がその上に位置決めされている第４の無人搬送車と通信する通信装置を含む、項目Ａ１〜Ａ７のシステム。
Ａ９．通信装置は、第１の無人搬送車に装置を移動させるための第１の命令を伝え、第３の無人搬送車にロボットを移動させるための第２の命令を伝え、かつ／または第４の無人搬送車に部品供給部を移動させるための第３の命令を伝える、項目Ａ７およびＡ８のシステム。
Ａ１０．通信装置は、装置、ロボット、および／または部品供給部の位置に関するフィードバックを受け取る、項目Ａ８またはＡ９のシステム。
Ａ１１．装置は、航空機の構成要素、システム、サブシステム、部品、および／または構造を含む、項目Ａ１〜Ａ１０のいずれか一項のシステム。
Ａ１１．１．装置は、翼または胴体のうちの１つまたは複数を含む、項目Ａ１１のシステム。
Ａ１２．装置は航空機を含む、項目Ａ１〜Ａ１１．１のいずれか一項のシステム。
Ａ１３．装置は旅客機を含む、項目Ａ１〜Ａ１２のいずれか一項のシステム。
Ａ１４．ロボットは、グローバル計測装置から命令を受け取り、ロボットの位置に関するグローバル計測装置へのフィードバックを提供するローカル通信装置を含む、項目Ａ１〜Ａ１３のいずれか一項のシステム。
Ａ１５．ロボットは、エンドエフェクタに結合されたツールを含み、ツールは装置上および／または部品供給部の部品のうちの１つの上で作業を実行し、任意選択で、ツールはエンドエフェクタから選択的に取り外し可能である、項目Ａ１〜Ａ１４のいずれか一項のシステム。
Ａ１５．１．ローカル計測装置はツールに結合されている、項目Ａ１５のシステム。
Ａ１６．ローカル計測装置はグローバル計測装置を補足する、項目Ａ１〜Ａ１５．１のいずれか一項のシステム。
Ａ１７．ローカル計測装置は、０．１インチ（２．５ｍｍ）の公差内でエンドエフェクタを位置決めする、項目Ａ１〜Ａ１６のいずれか一項のシステム。
Ａ１８．ローカル計測装置は、０．０１インチ（０．２５ｍｍ）の公差内でエンドエフェクタを位置決めする、項目Ａ１〜Ａ１７のいずれか一項のシステム。
Ａ１９．ローカル計測装置は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）の公差内でエンドエフェクタを位置決めする、項目Ａ１〜Ａ１８のいずれか一項のシステム。
Ａ２０．ローカル計測装置は、エンドエフェクタに対して近位にあり、任意選択で、エンドエフェクタに結合されている、項目Ａ１〜Ａ１９のいずれか一項のシステム。
Ａ２１．ローカル計測装置は、エンドエフェクタの位置決め精度を高めるためにグローバル計測装置を補足する、項目Ａ１〜Ａ２０のいずれか一項のシステム。
Ａ２１．１．ローカル計測装置は、グローバル計測装置よりも高い分解能で位置決めを実行する、項目Ａ１〜Ａ２１のいずれか一項のシステム。
Ａ２１．２．ローカル計測装置は、グローバル計測装置の少なくとも１０倍の分解能で位置決めを実行する、項目Ａ２１．１のシステム。
Ａ２２．ローカル計測装置は、カメラ、ビジョンシステムおよび、レーザー装置のうちの１つまたは複数を含む、項目Ａ１〜Ａ２１．２のいずれか一項のシステム。
Ａ２３．ロボットのエンドエフェクタは、部品のうちの少なくとも１つを部品供給部から装置へ移動させる、項目Ａ１〜Ａ２２のいずれか一項のシステム。
Ａ２４．ロボットのエンドエフェクタは、部品供給部からの部品のうちの少なくとも１つを装置上へ結合する、項目Ａ１〜Ａ２３のいずれか一項のシステム。
Ａ２５．ロボットのエンドエフェクタは、装置上での部品供給部からの部品のうちの１つまたは複数の取り付け、組み立てプロセス、システム統合、試験、機械加工、堆積プロセス、塗装、封止、加工、品質保証検査、妥当性確認、および検証のうちの１つまたは複数を実行する、項目Ａ１〜Ａ２４のいずれか一項のシステム。
Ａ２６．グローバル計測装置は、ロボット、装置、および部品供給部の位置を追跡するのに、静止基準目標設定、アクティブＬＥＤ基準目標設定、および光データのうちの１つまたは複数を使用する、項目Ａ１〜Ａ２５のいずれか一項のシステム。
Ａ２７．ロボットは、複数の各部品を、一度に１つずつ、部品供給部から装置へ繰り返し移動させる、項目Ａ１〜Ａ２６のいずれか一項のシステム。
Ａ２８．第３の無人搬送車は、部品供給部から次のそれぞれの部品を移動する間にロボットを移動させる、項目Ａ２７のシステム。
Ａ２９．ロボットのローカル計測装置は、部品供給部から次のそれぞれの部品を移動する間にエンドエフェクタの位置を調整する、項目Ａ２７またはＡ２８のシステム。
Ａ３０．ロボットは、装置上および／または部品供給部の部品上で複数の異なる作業を実行する、項目Ａ１〜Ａ２９のいずれか一項のシステム。
Ａ３１．ロボットのエンドエフェクタは、複数の異なるツールのいずれかに結合され、複数の異なるツールの各々は異なるそれぞれの作業を実行する、項目Ａ１〜Ａ３０のいずれか一項のシステム。
Ｂ１．製造プロセスを実行するためのシステムであって、
部品と、
部品を移動させ、かつ／またはロボットに結合されたエンドエフェクタを用いて部品上で作業を実行するロボットであって、エンドエフェクタを追跡し、位置決めするローカル計測装置を含むロボットと、
少なくとも第１のステーションおよび第２のステーションを含み、各々が部品上で異なる作業を実行する複数のステーションと、
部品、ロボット、および複数のステーションの各々の位置を追跡するグローバル計測装置であって、ロボットは、製造プロセスを完了するために、部品を複数のステーションの各々へ順次に移動させる、グローバル計測装置と
を含む、システム。
Ｂ２．複数のステーションの各々は、部品上で異なる作業を実行するそれぞれの作業ロボットを含む、項目Ｂ１のシステム。
Ｂ３．部品、ロボット、およびグローバル計測装置のうちの１つまたは複数が、それぞれの無人搬送車上に位置決めされており、各無人搬送車は、部品、ロボット、またはグローバル計測装置を、部品、ロボット、およびグローバル計測装置のその他のものに対してそれぞれ移動させる、項目Ｂ１またはＢ２のシステム。
Ｂ４．グローバル計測装置は、ロボット、部品、および複数のステーションの位置に関する情報を提供するビジョンシステム、ビジョンシステムからの情報を処理するプロセッサ、ならびにロボットへデータを送り、かつ／もしくはロボットからデータを受け取る通信装置のうちの１つまたは複数を含む、項目Ｂ１〜Ｂ３のいずれか一項のシステム。
Ｂ５．部品は、航空機のシステム、サブシステム、構成要素、および／または構造のうちの１つまたは複数を含む、項目Ｂ１〜Ｂ４のいずれか一項のシステム。
Ｂ６．ロボットは、ロボットのエンドエフェクタを追跡し、位置決めするローカル計測装置を含む、項目Ｂ１〜Ｂ５のいずれか一項のシステム。
Ｂ７．ローカル計測装置は、グローバル計測装置よりも高い分解能の位置決めを提供する、項目Ｂ６のシステム。
Ｂ８．ローカル計測装置はツールに結合されており、ツールはエンドエフェクタに結合されており、部品上で作業を実行する、項目Ｂ６またはＢ７のシステム。
Ｂ９．ローカル計測装置は、ビジョンシステム、カメラ、およびレーザー装置のうちの１つまたは複数を含む、項目Ｂ６〜Ｂ８のいずれか一項のシステム。
Ｂ１０．ローカル計測装置は、エンドエフェクタの位置に関するロボットプロセッサへのフィードバックを提供し、ロボットプロセッサは、フィードバックに応答してエンドエフェクタの移動を実現する、項目Ｂ６〜Ｂ９のいずれか一項のシステム。
Ｂ１１．ローカル計測装置は、０．１インチ（２．５ｍｍ）の公差内でエンドエフェクタを位置決めする、項目Ｂ６〜Ｂ１０のいずれか一項のシステム。
Ｂ１２．ローカル計測装置は、０．０１インチ（０．２５ｍｍ）の公差内でエンドエフェクタを位置決めする、項目Ｂ６〜Ｂ１１のいずれか一項のシステム。
Ｂ１３．ローカル計測装置は、０．００１インチ（０．０２５ｍｍ）の公差内でエンドエフェクタを位置決めする、項目Ｂ６〜Ｂ１２のいずれか一項のシステム。
Ｂ１４．ロボットは、部品および複数のステーションのうちの１つまたは複数の位置に関するグローバル計測装置からの情報を受け取るローカル通信装置を含む、項目Ｂ１〜Ｂ１３のいずれか一項のシステム。
Ｂ１５．ロボットのエンドエフェクタは、装置上での製造プロセスの結果として得られる最終部品の取り付け、組み立てプロセス、システム統合、試験、機械加工、堆積プロセス、塗装、封止、加工、品質保証検査、妥当性確認、および検証のうちの１つまたは複数を実行する、項目Ｂ１〜Ｂ１４のいずれか一項のシステム。
Ｂ１６．グローバル計測装置は、ロボット、部品、および複数のステーションの位置を追跡するのに、静止基準目標設定、アクティブＬＥＤ基準目標設定、および光データのうちの１つまたは複数を使用する、項目Ｂ１〜Ｂ１５のいずれか一項のシステム。
Ｂ１７．ローカル計測装置は、ロボット、部品、複数のステーション、エンドエフェクタ、および／またはグローバル計測装置の位置を追跡するのに、静止基準目標設定、アクティブＬＥＤ基準目標設定、および光データのうちの１つまたは複数を使用する、項目Ｂ１〜Ｂ１６のいずれか一項のシステム。
Ｃ１．製造プロセスを実行するための項目Ａ１〜Ａ３１のいずれか一項のシステムの使用。
Ｄ１．製造プロセスを実行するための項目Ｂ１〜Ｂ１７のいずれか一項のシステムの使用。
Ｅ１．項目Ａ１〜Ａ３１または項目Ｂ１〜Ｂ１７のいずれか一項のシステムを用いて製造される航空機。
Ｆ１．システムを用いて製造プロセスを実行する方法であって、
システムのグローバル計測装置を、グローバル計測装置を用いて装置、ロボット、および部品供給部のグローバル位置合わせを実行するように構成するステップであって、グローバル計測装置は、装置、ロボット、および部品供給部の位置を追跡するよう構成され、グローバル計測装置はさらに、グローバル計測装置に対する装置、ロボット、および／または部品供給部の移動を命令し、生じさせるよう構成された、ステップと、
システムのローカル計測装置を、ローカル計測装置を用いて装置に対するロボットのエンドエフェクタのローカル位置合わせを実行するように構成するステップであって、ローカル計測装置はロボットに結合されている、ステップと、
ロボットのエンドエフェクタおよび部品供給部からの部品が作業の実行に際して使用されるように、装置上での、または装置に対する作業の実行を可能とするステップと
を含む、方法。
Ｆ２．装置上での、または装置に対する作業の実行を可能とするステップは、ロボットが作業を自律的に実行することを可能とするステップ、を含む、項目Ｆ１の方法。
Ｆ３．装置を第１の無人搬送車上に位置決めするステップであって、第１の無人搬送車は、ロボット、部品供給部、および／またはグローバル計測装置に対して装置を移動させる、ステップをさらに含む、項目Ｆ１またはＦ２の方法。
Ｆ３．１．グローバル計測装置を、グローバル位置合わせを実行するように構成するステップは、グローバル計測装置を、装置がその上の位置決めされている第１の無人搬送車の移動を命令するように構成するステップ、を含む、項目Ｆ３の方法。
Ｆ４．グローバル計測装置を第２の無人搬送車上に位置決めするステップであって、第２の無人搬送車は、装置、部品供給部、および／またはロボットに対してグローバル計測装置を移動させる、ステップをさらに含む、項目Ｆ１〜Ｆ３．１のいずれか一項の方法。
Ｆ４．１．グローバル計測装置を、グローバル位置合わせを実行するように構成するステップは、グローバル計測装置を、グローバル計測装置がその上に位置決めされている第２の無人搬送車の移動を命令するように構成するステップ、を含む、項目Ｆ４の方法。
Ｆ５．ロボットを第３の無人搬送車上に位置決めするステップであって、第３の無人搬送車は、装置、部品供給部、および／またはグローバル計測装置に対してロボットを移動させる、ステップをさらに含む、項目Ｆ１〜Ｆ４．１のいずれか一項の方法。
Ｆ５．１．グローバル計測装置を、グローバル位置合わせを実行するように構成するステップは、グローバル計測装置を、ロボットがその上の位置決めされている第３の無人搬送車の移動を命令するように構成するステップ、を含む、項目Ｆ５の方法。
Ｆ６．部品供給部を第４の無人搬送車上に位置決めするステップであって、第４の無人搬送車は、装置、ロボット、および／またはグローバル計測装置に対して部品供給部を移動させる、ステップをさらに含む、項目Ｆ１〜Ｆ５．１のいずれか一項の方法。
Ｆ６．１．グローバル計測装置を、グローバル位置合わせを実行するように構成するステップは、グローバル計測装置を、部品供給部がその上の位置決めされている第４の無人搬送車の移動を命令するように構成するステップ、を含む、項目Ｆ６の方法。
Ｆ７．ロボットおよび／またはロボットがその上に位置決めされている第３の無人搬送車を、グローバル計測装置にフィードバックを提供するように構成するステップと、グローバル計測装置を、ロボットおよび／または第３の無人搬送車からフィードバックを受け取るように構成するステップと、をさらに含む、項目Ｆ１〜Ｆ６．１のいずれか一項の方法。
Ｆ８．部品供給部および／または部品供給部がその上に位置決めされている第４の無人搬送車を、グローバル計測装置にフィードバックを提供するように構成するステップと、グローバル計測装置を、部品供給部および／または第４の無人搬送車からフィードバックを受け取るように構成するステップと、をさらに含む、項目Ｆ１〜Ｆ７のいずれか一項の方法。
Ｆ９．装置および／または装置がその上に位置決めされている第１の無人搬送車を、グローバル計測装置にフィードバックを提供するように構成するステップと、グローバル計測装置を、装置および／または第１の無人搬送車からフィードバックを受け取るように構成するステップと、をさらに含む、項目Ｆ１〜Ｆ８のいずれか一項の方法。
Ｆ１０．ローカル計測装置を、ローカル位置合わせを実行するように構成するステップは、ローカル計測装置を、エンドエフェクタの並進を命令し、生じさせるように構成するステップ、を含む、項目Ｆ１〜Ｆ９のいずれか一項の方法。
Ｆ１１．ローカル計測装置を、ローカル位置合わせを実行するように構成するステップは、ローカル計測装置を、エンドエフェクタの回転を命令し、生じさせるように構成するステップ、を含む、項目Ｆ１〜Ｆ１０のいずれか一項の方法。
Ｆ１２．グローバル計測装置を構成するステップは、作業を適切に実行するためのエンドエフェクタの位置合わせを可能とするために、グローバル計測装置、ロボット、部品供給部、および／または装置の位置を自律的に調整するようにグローバル計測装置を構成するステップ、を含む、項目Ｆ１〜Ｆ１１のいずれか一項の方法。
Ｆ１３．グローバル計測装置を構成するステップは、装置を追跡するようにグローバル計測装置を構成するステップ、を含む、項目Ｆ１〜Ｆ１２のいずれか一項の方法。
Ｆ１４．グローバル計測装置を構成するステップは、装置の位置を決定するために装置の複数の画像を一括してコンパイルするようにグローバル計測装置を構成するステップ、を含む、項目Ｆ１〜Ｆ１３のいずれか一項の方法。
Ｆ１５．グローバル計測装置を構成するステップは、受け取られたデータを３Ｄ座標に変換するようにグローバル計測装置を構成するステップ、を含む、項目Ｆ１〜Ｆ１４のいずれか一項の方法。
Ｆ１６．グローバル計測装置を、ロボットへ３Ｄ座標を送るように構成するステップ、をさらに含む、項目Ｆ１５の方法。
Ｆ１７．３Ｄ座標に基づいてエンドエフェクタを調整し、かつ／または再位置合わせするようにロボットを構成するステップ、をさらに含む、項目Ｆ１６の方法。
Ｆ１８．作業の実行を可能とするステップは、部品の移動、装置の移動、ロボットの移動、エンドエフェクタの移動、部品供給部からの各部品の取り出しおよび各部品の装置への移動、部品供給部から装置への各部品の結合、装置上での構成要素の取り付け、部品供給部からの２つ以上の各部品の組み立て、システムの統合、試験、機械加工、複合材料の堆積、塗装、封止、加工、品質保証検査、適正な位置決めの検証、および作業が正しく実行されたことの確認のうちの１つまたは複数の実行を可能とするステップ、を含む、項目Ｆ１〜Ｆ１７のいずれか一項の方法。
Ｆ１９．システムは、項目Ａ１〜Ａ３１のいずれか一項のシステムである、項目Ｆ１〜Ｆ１８のいずれか一項の方法。
Ｆ２０．システムは、項目Ｂ１〜Ｂ１７のいずれか一項のシステムである、項目Ｆ１〜Ｆ１９のいずれか一項の方法。
Ｇ１．製造プロセスを実行する方法であって、
第１のロボットを用いて第１のステーションにおいて部品を位置決めするステップであって、第１のロボットは、グローバル計測装置と第１のローカル計測装置の両方からの部品の位置に関する情報を利用し、グローバル計測装置は、第１のロボットから間隔を置いて配置されており、第１のロボット、部品、および第１のステーションの各位置を追跡し、第１のローカル計測装置は、第１のロボットに結合されており、第１のロボットに結合された第１のエンドエフェクタの位置を追跡し、グローバル計測装置および第１のローカル計測装置は、部品および第１のエンドエフェクタを相互に対して位置合わせする、ステップと、
第２のロボットの第２のエンドエフェクタを用いて第１のステーションにおいて部品上で第１の作業を実行するステップであって、第２のロボットは、グローバル計測装置と第２のローカル計測装置の両方からの部品の位置に関する情報を利用し、グローバル計測装置は、第２のロボットから間隔を置いて配置されており、さらには第２のロボットの位置を追跡し、第２のローカル計測装置は、第２のロボットに結合されており、第２のロボットに結合された第２のエンドエフェクタの位置を追跡し、グローバル計測装置および第２のローカル計測装置は、部品および第２のエンドエフェクタを相互に対して位置合わせする、ステップと、
第１のロボットを用いて部品を第２のステーションへ移動させるステップと、
第３のロボットの第３のエンドエフェクタを用いて第２のステーションにおいて部品上で第２の作業を実行するステップであって、第３のロボットは、グローバル計測装置と第３のローカル計測装置の両方からの部品の位置に関する情報を利用し、グローバル計測装置は、第３のロボットから間隔を置いて配置されており、さらには第３のロボットの位置を追跡し、第３のローカル計測装置は第３のロボットに結合されており、第３のロボットに結合された第３のエンドエフェクタの位置を追跡し、グローバル計測装置および第３のローカル計測装置は、部品および第３のエンドエフェクタを相互に対して位置合わせする、ステップと、
を含む、方法。
Ｇ１．１．第１の作業を実行するステップは、第１のステーションにおいて部品を位置決めするステップの後に実行され、部品を第２のステーションへ移動させるステップは、第１の作業を実行するステップの後に実行され、第２の作業を実行するステップは、部品を第２のステーションへ移動させるステップの後に実行される、項目Ｇ１の方法。
Ｇ１．２．第２の作業を実行するステップの後で、第２のステーションから部品を取り出すステップ、をさらに含む、項目Ｇ１またはＧ１．１の方法。
Ｇ１．３．部品を複数の追加のステーションにおいて位置決めするステップと、追加の各ステーションにおいて追加の各作業を実行するステップと、追加の各作業を実行するステップの後で部品を複数の追加のステーションの異なるそれぞれのステーションへ移動させるステップと、をさらに含む、項目Ｇ１〜Ｇ１．２のいずれか一項の方法。
Ｇ２．部品を第３のステーションへ移動させるステップと、第３のステーションにおいて部品上で第３の作業を実行するステップと、をさらに含む、項目Ｇ１〜Ｇ１．３のいずれか一項の方法。
Ｇ３．部品は第１の部品であり、本方法は、第１のステーションにおいて第２の部品を位置決めするステップと、第１のステーションにおいて第２の部品上で第１の作業を実行するステップと、第２の部品を第２のステーションへ移動させるステップと、第２のステーションにおいて第２の部品上で第２の作業を実行するステップと、をさらに含む、項目Ｇ１〜Ｇ２のいずれか一項の方法。
Ｇ４．第１のステーションにおいて第２の部品を位置決めするステップは、第１の部品上で第１の作業を実行するステップの後で、第１の部品を第２のステーションへ移動させるステップの後に実行される、項目Ｇ３の方法。
Ｇ５．第２のステーションから第１の部品を取り出すステップ、をさらに含み、第２の部品を第２のステーションへ移動させるステップは、第１のステーションにおいて第２の部品上で第１の作業を実行するステップの後で、第２のステーションにおいて第１の部品上で第２の作業を実行するステップの後で、第１の部品を第２のステーションから取り出すステップの後に実行される、項目Ｇ３またはＧ４の方法。
Ｇ６．第１のステーションにおいて部品を位置決めするステップ、第１のステーションにおいて部品上で第１の作業を実行するステップ、部品を第２のステーションへ移動させるステップ、および第２のステーションにおいて部品上で第２の作業を実行するステップのうちの１つまたは複数が、項目Ａ１〜Ａ３１のいずれか一項のシステムを用いて実行される、項目Ｇ１〜Ｇ５のいずれか一項の方法。
Ｇ７．第１のステーションにおいて部品を位置決めするステップ、第１のステーションにおいて部品上で第１の作業を実行するステップ、部品を第２のステーションへ移動させるステップ、および第２のステーションにおいて部品上で第２の作業を実行するステップのうちの１つまたは複数が、項目Ｂ１〜Ｂ１７のいずれか一項のシステムを用いて実行される、項目Ｇ１〜Ｇ６のいずれか一項の方法。
Ｇ８．第１の作業を実行するステップは、部品上での構成要素の取り付け、組み立て、システム統合、試験、機械加工、堆積、塗装、封止、加工、品質保証検査、検証、および位置決めの妥当性確認のうちの１つまたは複数を含む、項目Ｇ１〜Ｇ７のいずれか一項の方法。
Ｇ９．第２の作業を実行するステップは、部品上での構成要素の取り付け、組み立て、システム統合、試験、機械加工、堆積、塗装、封止、加工、品質保証検査、検証、および位置決めの妥当性確認のうちの１つまたは複数を含む、項目Ｇ１〜Ｇ８のいずれか一項の方法。
Ｇ１０．部品は第１の部品であり、さらに本方法は、複数の部品上で本方法を繰り返すステップを含む、項目Ｇ１〜Ｇ９のいずれか一項の方法。
Ｈ１．製造プロセスを実行する方法であって、
グローバル計測装置から大まかな位置合わせ情報を受け取るステップであって、グローバル計測装置は、装置、ロボット、および部品供給部の各々のそれぞれの位置を追跡する、ステップと、
装置、ロボット、および部品供給部のグローバル位置合わせを実行するステップと、
ロボットに結合されたローカル計測装置からローカル位置合わせ情報を受け取るステップと、
ロボットに結合されたエンドエフェクタの精密位置合わせを実行するステップであって、エンドエフェクタは装置上で第１の作業を実行する、ステップと
を含む、方法。
Ｈ２．エンドエフェクタは第１のエンドエフェクタであり、さらに本方法は、第１のエンドエフェクタをロボットから取り外すステップと、ロボットに第２のエンドエフェクタを結合するステップと、さらに含み、第２のエンドエフェクタは装置上で第２の作業を実行し、第２の作業は第１の作業と異なる、項目Ｈ１の方法。
Ｈ３．グローバル位置合わせを実行するステップは、第１の分解能に合わせてグローバル位置合わせを実行するステップを含み、精密位置合わせを実行するステップは、第２の分解能に合わせて精密位置合わせを実行するステップを含み、第２の分解能は第１の分解能よりも高い、項目Ｈ１またはＨ２の方法。
Ｈ４．第２の分解能は第１の分解能の少なくとも１０倍高い、項目Ｈ３の方法。
Ｈ５．装置、ロボット、および部品供給部のグローバル位置合わせを実行するステップは、装置、ロボット、および／または部品供給部を、それぞれ、装置、ロボット、および部品供給部のその他のものに対して大まかに位置決めするステップ、を含む、項目Ｈ１〜Ｈ４のいずれか一項の方法。
Ｈ６．装置、ロボット、および部品供給部のグローバル位置合わせを実行するステップは、それぞれの絶対位置に合わせて、装置、ロボット、および／または部品供給部を大まかに位置決めするステップ、を含む、項目Ｈ１〜Ｈ５のいずれか一項の方法。
Ｉ１．項目Ｆ１〜Ｆ２０、項目Ｇ１〜Ｇ１０、および／または項目Ｈ１〜Ｈ７のいずれか一項の方法を用いて製造された航空機。
【００６３】
本明細書で使用される場合、「適応される（ａｄａｐｔｅｄ）」および「構成される（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）」という用語は、要素、構成要素、または他の主題が、所与の機能を果たすように設計され、かつ／または意図されていることを意味する。よって、「適合された（ａｄａｐｔｅｄ）」および「構成された（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）」という用語の使用は、所与の要素、構成要素、または他の主題が、単に、所与の機能を果たす「能力を有する」ことを意味するものと解釈すべきではなく、当該要素、構成要素、および／または他の主題が、当該機能を果たす目的のために特に選択され、作成され、実装され、利用され、プログラムされ、かつ／または設計されることを意味するものと解釈すべきである。また、特定の機能を果たすように適合されているものとして記載されている要素、構成要素、および／または他の記載の主題は、加えて、または代替として、当該機能を果たすように構成されているものとして記載することもでき、逆もまた同様であることも本開示の範囲内に含まれる。同様に、特定の機能を果たすように構成されているものとして記載されている主題は、加えて、または代替として、当該機能を果たすように動作するものとして記載することもできる。
【００６４】
装置およびシステムの様々な開示の要素、ならびに本明細書で開示される方法のステップは、本開示によるすべての装置、システムおよび方法に必要とされるとは限らず、本開示は、本明細書で開示される様々な要素およびステップのすべての新規の非自明な組み合わせおよび部分的組み合わせを含むものである。さらに、本明細書で開示される様々な要素およびステップのうちの１つまたは複数が、開示の装置、システム、または方法の全体から分離された、別個の独立した発明の主題を定義することもできる。したがって、そうした発明の主題は、本明細書で明示的に開示されている特定の装置、システム、および方法と関連付けられる必要はなく、そうした発明の主題は、本明細書で明示的に開示されていない装置、システム、および／または方法において有用性を見出し得るものである。
【符号の説明】
【００６５】
１００  装置
１０１  旅客機、航空機
１０２  部品
１０４  システム
１０６  サブシステム
１０８  胴体、バレル
１１０  翼
１１２  水平安定板
１１４  垂直安定板
１１６  上外板
１１８  下外板
１２０  翼桁
１２２  製造システム
１２４  装置
１２６  グローバル計測装置
１２８  ロボット
１３０  部品供給部
１３２  第１の無人搬送車
１３４  搬送車情報
１３６  装置情報
１３８  グローバル・ビジョン・システム
１４０  プロセッサ
１４２  通信システム、通信装置、グローバル通信システム
１４４  第２の無人搬送車
１４６  第３の無人搬送車
１４８  第４の無人搬送車
１５０  システム構成要素
１５２  データ、フィードバック
１５４  エンドエフェクタ
１５６  ツール
１５８  部品
１６０  ローカル計測装置
１６２  カメラ
１６４  レーザー装置
１６６  ローカル・ビジョン・システム
１６８  ローカルプロセッサ
１７０  ロボット通信装置、ローカル通信装置
１７２  容器
１７４  第２の製造システム
１７６  第２の部品
１７８  移動ロボット
１８０  第１のステーション
１８２  第２のステーション
１８４  第３のステーション
１８６  完成部品
１８８  第１の作業ロボット
１９０  第２の作業ロボット
１９２  第３の作業ロボット
１９４  無人搬送車
２００  製造システム
２０２  グローバル計測装置
２０４  ロボット
２０６  装置
２０８  部品供給部
２１０  グローバル・ビジョン・システム
２１２  エンドエフェクタ
２１４  ローカル計測装置
２１６  部品
２１８  容器
２２０  配置済み部品
２２２  Ｘ軸
２２４  ローカル・ビジョン・システム
２２６  Ｙ軸
２２８  Ｚ軸
【図１】
0006700055.tif 000002
【図２】
0006700055.tif 000003
【図３】
0006700055.tif 000004
【図４】
0006700055.tif 000005
【図５】
0006700055.tif 000006
【図６】
0006700055.tif 000007
【図７】
0006700055.tif 000008
【図８】
0006700055.tif 000009