特許 6386284 自律クローリング組立機器のための多機能脚部

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6386284

(24)【登録日】2018年8月17日

(45)【発行日】2018年9月5日

(54)【発明の名称】自律クローリング組立機器のための多機能脚部

(51)【国際特許分類】

   B23P 19/04 20060101AFI20180827BHJP

   B62D 57/028 20060101ALI20180827BHJP

   B64F 5/00 20170101ALN20180827BHJP

【ＦＩ】

   B23P19/04 F

   B62D57/028 M

   !B64F5/00

【請求項の数】9

【外国語出願】

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2014-156014(P2014-156014)

(22)【出願日】2014年7月31日

(65)【公開番号】特開2015-30092(P2015-30092A)

(43)【公開日】2015年2月16日

【審査請求日】2017年7月19日

(31)【優先権主張番号】13/957,000

(32)【優先日】2013年8月1日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500520743

【氏名又は名称】ザ・ボーイング・カンパニー

【氏名又は名称原語表記】Ｔｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100089037

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】ブランコ・サル

(72)【発明者】

【氏名】ジェームズ・ダリル・ガンボア

【審査官】 八板 直人

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／０１２０３４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０３−２６６７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−２１９１７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｐ １９／００−２１／００

Ｂ２５Ｊ １／００−２１／０２

Ｂ６２Ｄ ５７／０２；５７／０２８−５７／０３２

Ｂ６４Ｆ ５／００−５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造体（１０４）の組み立てに使用するための、前記構造体上を移動するように動作可能である自動電動式デバイス（１１０）を備える装置であって、
前記自動電動式デバイスは、
複数の組立関連機能を実行するように構成されているエンドエフェクタ（１２０）と、
少なくとも第１の移動組立体（１４０）および第２の移動組立体（１５０）に取り付けられている複数の多機能移動構成要素（１７０、１８０）と、
を備え、
前記多機能移動構成要素（１７０、１８０）それぞれは、少なくとも付着機能および移動機能を実行し、
前記多機能移動構成要素（１７０、１８０）それぞれは、前記付着機能を実行するために使用するためのシーリング要素（２３２、３３２）を備え、前記シーリング要素は、当該シーリング要素によって画定されるチャンバ（２５０、３５０）に空気圧吸引力を加えることによって、前記シーリング要素が表面と接触しているときに、前記チャンバの周囲にシールを形成するように構成可能であり、したがって、対応する多機能移動構成要素を前記表面に対して推進し、
各多機能移動構成要素（１７０、１８０）は、前記移動機能を実行するために使用するための回転要素（２４０、３４０）を備え、前記回転要素は、表面と接触しているときに前記表面上を移動するように構成可能であり、前記回転要素は、前記シーリング要素（２３２、３３２）による任意のシールを阻害または破壊するように前記回転要素を配備することによって、前記表面と接触するようになり、
複数の前記多機能移動構成要素（１７０、１８０）のうちの少なくとも１つは、付勢要素（３６２、４６２）と、前記回転要素の浮動機能を無効にするブレーキ機構（３８０、４８０）と、を含み、前記付勢要素は、対応する前記多機能移動構成要素の垂直方向および水平方向の一方または両方における位置付けを調整することを可能にするように構成されている、装置。

【請求項2】

複数の前記多機能移動構成要素（１７０、５６０）のうちの３つが、複合表面をトラバースしているときを含め、前記構造体（１０４）と接触したままにするための三角形を形成するように構成されている、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記回転要素（２４０、３４０）は、補助チャンバ（２２０、３２０）内に配置するように構成されているピストン（２２２、３２２）に動作可能に取り付けられており、
前記ピストン（２２２、３２２）は、前記チャンバ（２５０、３５０）の周囲のシールが所望されるときに、後退し、前記シールを所望しないまたは移動を所望するときに、前記回転要素（２４０、３４０）を配備するために伸張するように制御される、請求項１または２に記載の装置。

【請求項4】

複数の前記多機能移動構成要素（１７０、１８０）の少なくとも１つは、方向付け要素（７４４）を備え、前記方向付け要素は、対応する移動構成要素と前記自動電動式デバイス（１１０）のうち対応する前記移動構成要素に接続されている少なくとも１つの構成要素との一方または両方の方向付けおよび垂直性の一方または両方の調整を可能にするように構成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。

【請求項5】

構造体上を移動するように動作可能である自動電動式デバイス（１１０）のエンドエフェクタ（１２０）であって前記構造体（１０４）の組み立てに使用するためのエンドエフェクタを前記構造体の複数の所定ロケーションの各々に位置付けるステップ（８０２）であって、前記エンドエフェクタは、複数の前記所定ロケーションの各々において複数の組立関連機能のうちの１以上を適用するように構成されている、位置付けるステップと、
複数の主多機能移動構成要素（１７０）および複数の補助多機能移動構成要素（１８０）を使用することによって、前記自動電動式デバイス（１１０）を複数の前記所定ロケーションの各々に移動させるステップ（８１２）と、
を備え、
複数の前記主多機能移動構成要素（１７０）および複数の前記補助多機能移動構成要素（１８０）は、少なくとも前記自動電動式デバイス（１１０）の第１の移動組立体（１４０）および第２の移動組立体（１５０）に取り付けられており、
前記自動電動式デバイス（１１０）を移動させるステップは、前記第１の移動組立体（１４０）および前記第２の移動組立体（１５０）のうちの一方を固定しつつ、前記第１の移動組立体および前記第２の移動組立体のうちの他方を前記構造体の上で移動させるステップを備え、
複数の前記主多機能移動構成要素（１７０）のうちの一つ、または、前記複数の補助多機能移動構成要素（１８０）のうちの一つに対応する、各移動構成要素（１７０、１８０）について、
前記移動構成要素（１７０、１８０）の機能は、少なくとも付着機能および回転機能を備え、
前記付着機能は、シーリング要素（２３２、３３２）を用いて実行され、前記シーリング要素は、当該シーリング要素によって画定されるチャンバ（２５０、３５０）に空気圧吸引力を加えることによって、当該シーリング要素が表面と接触しているときに、前記チャンバの周囲にシールを形成するように構成可能であり、したがって、前記移動構成要素（１７０、１８０）を表面に対して推進し、
前記回転機能は、回転要素（２４０、３４０）を使用して実行され、前記回転要素は、当該回転要素が表面と接触しているときに前記表面上を移動するように構成可能であり、前記回転要素は、前記シーリング要素（２３２、３３２）による任意のシールが阻害または破壊されるように、当該回転要素を配備することによって、前記表面と接触するようになり、
複数の前記主多機能移動構成要素（１７０）および前記補助多機能移動構成要素（１８０）のうちの少なくとも１つは、付勢要素（３６２、４６２）と、前記回転要素の浮動機能を無効にするブレーキ機構（３８０、４８０）と、を含み、前記付勢要素は、対応する前記多機能移動構成要素の垂直方向および水平方向の一方または両方における位置付けを調整することを可能にするように構成されている、方法。

【請求項6】

複数の前記主多機能移動構成要素（１７０、５６０）のうちの３つを使用して、複合表面をトラバースしているときを含め、前記構造体（１０４）と接触したままにするように構成可能である三角形を形成するステップを含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記回転要素（２４０、３４０）に動作可能に取り付けられているピストン（２２２、３６２）を使用して前記回転要素を配備するステップであって、前記ピストンは、補助チャンバ（２２０、３６０）内に配置するように構成されている、ステップを備え、
前記ピストン（２２２、３６２）は、前記チャンバ（２５０、３５０）の周囲のシールを所望されるときに、後退し、前記シールを所望しないまたは移動を所望するときに、前記回転要素（２４０、３４０）を配備するために伸張するように制御される、請求項５または６に記載の方法。

【請求項8】

前記自動電動式デバイス（１１０）の前記移動の進路を調整するステップは、前記第１の移動組立体（１４０）および前記第２の移動組立体（１５０）のうちの他方が前記自動電動式デバイスを前記構造体（１０４）に固定している間に、旋回構成要素（１３２）を介して、前記エンドエフェクタ（１２０）、ならびに、前記第１の移動組立体および前記第２の移動組立体のうちの少なくとも一方を回転させるステップを含む、請求項５から７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記自動電動式デバイス（１１０）の前記移動の進路を調整するステップは、前記第１の移動組立体（１４０）および前記第２の移動組立体（１５０）のうちの少なくとも一方が前記自動電動式デバイスを前記構造体（１０４）に固定している間に、前記旋回構成要素（１３２）を介して、前記第１の移動組立体および前記第２の移動組立体のうちの他方を前記調整された移動の進路に対して回転させるステップを備える、請求項８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

例えば、航空機製造業者を含む製造業者は、製造工程に関連する費用を低減する、かつ／または、製造工程の効率を増大させるというプレッシャーに常にさらされている。これに関連して、特定の製品（例えば、航空機）を製造するには、製品の完成例を製造するための様々なステップを実行する必要があり得る。製造工程において行われるステップのタイプは、製品自体（例えば、構成要素の数、サイズ、および／もしくは形状）によって、ならびに／または、製造工程に関する他の条件（例えば、製品の構成要素を別個に製造すること）によって決定付けられ得る。例えば、航空機を製造するには、胴体または翼区画のような構成要素を組み立てる必要があることがあり、これらは、時として異なるロケーションにおいて、および／または、異なる下請け業者によって別個に作成される場合がある。いくつかの場合において、製造工程中に自動デバイスを利用することがある。これに関連して、自動デバイスは、（例えば組立ラインを介して）移動される製造されている製品（またはその構成要素）に固定されることがあり、自動デバイスを動作させる（例えば、締結ボルトを付ける）ことを可能とする。代替的に、自動デバイスは、製品（または構成要素（複数可））に対して動作しながら、製造されている製品（またはその構成要素（複数可））をトラバースする移動デバイスとして構成されてもよい。例えば、航空機製造において、航空機構造体の上をクローリングすることが可能な自動システムを使用してもよく、この自動システムは、特定の場所に（例えば、締結具場所の上で）正確に位置決めし、そこで必要な動作を実行する（例えば、必要な穴を加工して締結具を設置する）ように構成されている。

【背景技術】

【0002】

しかしながら、そのような自動システムを使用することによって、いくつかの問題が提示され得る。例えば、このタイプの自動システムに関連する問題は、必要な進路調整を実行すること、および／または、システムが１つのロケーションから次のロケーションへと移動する様態を改善することを含む、またはそれに関係し得る。これに関連して、多くの現在利用可能なシステムには、例えば、そのような自動システムを構造体に固定し、および／または、それらをこれらの構造体上に移動するために現在使用されている手段の結果として、構造体の上を移動する速度が遅くなること、および／または、進路調整中に横滑りすることのような制限がある。例えば、いくつかの現行のシステムは、システムを構造体に付着させるために真空カップを利用する場合がある。しかしながら、そのような真空カップを使用することによって、システムを移動させる前に、真空カップを機能停止して、真空カップを構造体から引き離す必要があり得る。進路調整に関して、現行のシステムは、システムを回転させて進路調整を行うために、支持脚部または足部の回転を利用する場合がある。しかしながら、これはプレッシャフットの横滑りにつながる場合があり、操縦方法としては制御性に乏しいものである。それゆえ、航空機のような製品の組立中に使用される機械の速度および／または移動を改善するように、自動組立を提供するための装置および方法を有することが有利である。

【0003】

慣例のおよび従来の手法のさらなる制限および欠点が、図面に関連して本出願の残りの部分に記載するような、そのようなシステムのいくつかの態様との比較によって、当業者には明らかになるであろう。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許請求の範囲においてより完全に記載するように、実質的に図面の少なくとも１つに図示し、および／またはそれに関連して説明されているような、自律クローリング組立機器のための多機能脚部のための装置および／または方法が提供される。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一態様において、装置は、組み立てまたは製造動作に使用されてもよく、構造体の組み立てに使用するために構造体上を移動するように動作可能である自動電動式デバイスを含む。自動電動式デバイスは、複数の組立関連機能を実行するように構成されてもよいエンドエフェクタと、第１の移動組立体および第２の移動組立体に取り付けられてもよい複数の多機能移動構成要素とを備えてもよい。これに関連して、角多機能移動構成要素は、少なくとも付着機能および回転機能を含む、複数の機能を実行することができる。さらに、各多機能移動構成要素は、付着機能を実行するために使用されるシーリング要素と、移動機能を実行するために使用される回転要素と、を備えてもよい。これに関連して、シーリング要素は、シーリング要素によって画定されるチャンバに空気圧吸引力を加えることによって、シーリング要素が表面と接触しているときに、チャンバの周囲にシールを形成するように構成されてもよく、したがって、対応する多機能移動構成要素を表面に対して推進する。回転要素は、表面と接触しているときに表面上を移動するように構成されてもよく、回転要素は、シーリング要素による任意のシールが阻害または破壊されるように、回転要素を配備することによって、表面と接触するようになる。

【0006】

別の態様において、装置は、自動電動式組立システムに使用するための多機能移動構成要素を備えてもよい。移動構成要素は、シーリング要素であって、シーリング要素によって画定されるチャンバに空気圧吸引力を加えることによって、シーリング要素が表面と接触しているときに、チャンバの周囲にシールを形成するように構成されてもよく、したがって、対応する移動構成要素を表面に対して推進する、シーリング要素と、回転要素であって、回転要素が表面と接触しているときに表面上を移動するように構成されてもよく、回転要素は、シーリング要素による任意のシールが阻害または破壊されるように、回転要素を配備することによって、表面と接触するようになる、回転要素と、補助チャンバ内に位置するように構成されてもよいピストンとを備えてもよい。これに関連して、ピストンは回転要素に動作可能に取り付けられてもよく、チャンバの周囲のシールが所望されるときは後退し、シールが所望されず、および／または移動が所望されるときは回転要素を配備するために伸張するように制御されてもよい。

【0007】

また別の態様において、構造体の組み立てに使用するために構造体上を移動するように動作可能であってもよい自動電動式デバイスを使用して組み立ておよび製造動作を実行するための方法は、構造体の複数の所定ロケーションの各々に、自動電動式デバイスのエンドエフェクタを位置付けるステップであって、エンドエフェクタは、複数の所定ロケーションの各々において複数の組立関連機能のうちの１以上を加えるように構成されてもよい、位置付けるステップと、第１の移動組立体および第２の移動組立体を使用することによって、自動電動式デバイスを複数の所定ロケーションの各々に移動させるステップとを含んでもよい。これに関連して、第１の移動組立体は、１以上の主多機能移動構成要素と、１以上の補助多機能移動構成要素とを備えてもよく、第２の移動組立体は、１以上の補助多機能移動構成要素とを備えてもよい。主移動構成要素および補助移動構成要素の各々の機能は、付着および回転を含んでもよい。加えて、補助移動構成要素は、浮動機能を提供するようにも構成されてもよい。自動電動式デバイスを移動させるステップは、第１の移動組立体および第２の移動組立体のうちの一方が構造体の上で移動している間に、第１の移動組立体および第２の移動組立体のうちの他方を固定するステップを含んでもよい。付着は、シーリング要素であって、シーリング要素によって画定されるチャンバに空気圧吸引力を加えることによって、シーリング要素が表面と接触しているときに、チャンバの周囲にシールを形成するように構成されてもよく、したがって、対応する移動構成要素を表面に対して推進する、シーリング要素を使用して実行されてもよく、回転は、回転要素であって、回転要素が表面と接触しているときに表面上を移動するように構成されてもよく、回転要素は、シーリング要素による任意のシールが阻害または破壊されるように、回転要素を配備することによって、表面と接触するようになる、回転要素を使用して実行されてもよい。

【0008】

これらのおよび他の利点、態様および新規の特徴、ならびにその例示されている実施形態の詳細は、以下の説明および図面からより十分に理解されよう。

【0009】

論述されている特徴、機能、および利点は、様々な実施形態において独立して達成することができ、または、また別の実施形態においては組み合わされてもよく、そのさらなる詳細は以下の説明および図面から見てとれる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】航空機の製造中のような構成要素（複数可）の組立中に使用されてもよい多機能脚部を組み込んだ自律クローリング組立システムを示す図である。

【図2】自律クローリング組立機器に使用するための主多機能脚部を示す図である。

【図3】自律クローリング組立機器に使用するための補助多機能脚部を示す図である。

【図4】自律クローリング組立機器に使用するための補助多機能脚部の代替の実施態様を示す図である。

【図5A】組立動作中の自律クローリング組立システムの例示的な移動を示す図である。

【図5B】組立動作中の自律クローリング組立システムの例示的な移動を示す図である。

【図6】湾曲構造体に対する、主多機能脚部および補助多機能脚部を利用する例示的な自律クローリング組立システムの配置を示す図である。

【図7】主多機能脚部および補助多機能脚部ならびに支持方向付け調整を組み込んだ、例示的な自律クローリング組立システムの使用を示す図である。

【図8】構造体（例えば、航空機構成要素）の組立中の、主多機能脚部および補助多機能脚部を組み込んだ自律クローリング組立システムの移動を示すフローチャートである。

【図9】構造体（例えば、航空機構成要素）の組立中の、主多機能脚部および補助多機能脚部を組み込んだ自律クローリング組立システムの回転を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

特定の実施形態は、自律クローリング組立機器のための多機能脚部のための方法およびシステムに見出され得る。特定の実施形態の多くの特定の詳細が、そのような実施形態の完全な理解を提供するために、以下の説明および図面に記載されている。しかしながら、当業者であれば、追加の実施形態があってもよいこと、または、これらの実施形態のいくつかは、以下の説明に記載されている詳細のいくつかなしに実践されてもよいことが理解されよう。全体を通じて同様の参照符号は同様の要素を指す。

【0012】

本明細書において利用されている場合、「回路(circuits)」および「回路要素(circuitry)」という用語は、物理的な電子構成要素（すなわち、ハードウェア）、ならびに、ハードウェアを構成し、ハードウェアによって実行され、および／または他の様態でハードウェアと関連付けられ得る任意のソフトウェアおよび／またはファームウェア（「コード」）を指す。本明細書において利用されている場合、「および／または(and/or)」は、「および／または」によって結合されているリスト内の項目のうちのいずれか１以上を意味する。一例として、「ｘおよび／またはｙ」は、３要素集合｛（ｘ），（ｙ），（ｘ，ｙ）｝のうちの任意の要素を意味する。別の例として、「ｘ、ｙ、および／またはｚ」は、７要素集合｛（ｘ），（ｙ），（ｙ），（ｘ，ｙ），（ｘ，ｚ），（ｙ，ｚ），（ｘ，ｙ，ｚ）｝のうちの任意の要素を意味する。本明細書において利用されている場合、「ブロック(block)」および「モジュール(module)」という用語は、１以上の回路によって実行することができる機能を指す。本明細書において利用されている場合、「例示的な(exemplary)」という用語は、非限定的な例、事例、または実例としての役割を果たすことを意味する。本明細書において利用されている場合、「例えば、(e.g.,)」という用語は、非限定的な例、事例、または実例のリストを紹介する。

【0013】

図１は、有利な実施形態による、航空機の製造中のような、構成要素（複数可）の組立中に使用されてもよい、多機能脚部を組み込んだ自律クローリング組立システムを示す図である。図１を参照すると、クローラシステム１１０が示されている。

【0014】

クローラシステム１１０は、対象物またはその構成要素の組立中などに、対象物上を移動させるように動作可能であり得る携帯可能な自動電動式デバイスを備えてもよく、組立関連動作（例えば、穿孔、ボルト締結、および／または締結）のような特定の動作を制御された様式で実行するために使用されてもよい。例えば、クローラシステム１１０は、航空機またはその構成要素（例えば、胴体または翼）の製造および／または組立中に使用されてもよい。これに関連して、クローラシステム１１０は、好ましくは、構造体１００（例えば、翼）上に配置されてもよく、その後、複数の異なるロケーション（例えば、翼上の意図されるボルト締結位置）において、それに対して組立関連動作を実行しながら、構造体１００の上を移動してもよい。

【0015】

クローラシステム１１０は、クローラシステム１１０の意図される機能を支援する様々な動作を実行する複数の構成要素を備えてもよい。例えば、図１に示すように、クローラシステム１１０は、多機能エンドエフェクタ１２０と、第１の移動腕部１４０および第２の移動腕部１５０と、クランプ構成要素（「クランパ」）１６０と、を備えてもよい。クローラシステム１１０は、保持、旋回および／または回転のような他の／補助機能を実行するための追加の手段も備えてもよい。これに関連して、保持機能は、クローラシステム１１０の様々な構成要素を「保持」することに関連してもよく、一方で、旋回および／または回転機能は、クローラシステム１１０の（他の構成要素に対することを含む）構成要素の位置付けを調整することに関係してもよい。

【0016】

多機能エンドエフェクタ１２０は、１以上の組立関連動作または機能を実行するように構成されてもよく、これは、航空機またはその構成要素のような製品の製造中に利用されてもよい。例えば、多機能エンドエフェクタ１２０は、ボルト穴の穿孔および／または締結ボルトを付けることのような機能を実行するように構成されてもよい。そのような機能を使用することは、例えば、航空機翼の組立中に行ってもよい。これに関連して、多機能エンドエフェクタ１２０によって翼１００に適用される組立機能は、主翼ボックス１０４にスパー１０２をボルト締結することを可能にし得る。

【0017】

第１の移動腕部１４０および第２の移動腕部１５０は、個々におよび／または共同して（および／またはクローラシステム１１０の他の構成要素とともに）、多機能エンドエフェクタ１２０の機能を適用し得る（例えば、締結具が設置される）構造体（例えば、翼１００、またはより具体的には主翼ボックス１０４上）に沿ってクローラシステム１１０を移動させることを可能にし得る。これに関連して、第１の移動腕部１４０および第２の移動腕部１５０は、個々におよび／または共同して動作しながら、クローラシステム１１０の構造体１００に対する保持（またはその固定）を損なうことなく（またはさらにはそれを改善さえして）、クローラシステム１１０の移動の速度を向上させることなどによって、クローラシステム１１０の動作（および／または、それによって実行される機能、例えば、組立関連機能）を最適化することを可能にし得る制御された様式で、クローラシステム１１０の自律移動を提供するなどのために構成されてもよい。これは、例えば、第１の移動腕部１４０および第２の移動腕部１５０に複数の多機能移動構成要素を組み込むことによって達成され得る。

【0018】

例えば、図１に示すように、クローラシステム１１０は、２タイプの多機能移動構成要素、すなわち、主脚部１７０および補助脚部１８０を組み込んでもよい。これに関連して、主脚部１７０および補助脚部１８０の各々は、クローラシステム１１０の支持および移動に関係する複数の機能を提供するように構成されてもよい。例えば、各主脚部１７０または補助脚部１８０は、付着（または保持）機能（例えば、クローラシステム１１０のトラバースされている構造化体の固定に関係する）、および、移動機能（例えば、クローラシステムのトラバースされている構造化体の上での移動に関係する）の両方を提供するように構成されてもよい。例示的な実施態様において、主脚部１７０または補助脚部１８０の各々は、吸引カップによって生成される真空を使用することなどによって、固定機能を提供する、すなわち、対応する脚部（主または補助）の表面への「保持」を可能にするように構成されてもよい吸引カップ構成要素を備えてもよい。加えて、主脚部１７０または補助脚部１８０の各々は、構造体の上で回転することによって、「回転」機能を提供する、すなわち、脚部（主または補助）、および、脚部が取り付けられている対応する腕部の移動を促進または可能にするように配備されてもよい回転構成要素を備えてもよい。加えて、補助脚部１８０は、脚部の「浮動」を可能にするかまたは許す（例えば、構造体の表面に対する垂直調整を可能にする）ための追加の機構／構成要素をも組み込んでもよい。このように補助脚部１８０を浮動させることは、構造体の湾曲区画においてさえも、複数の脚部が表面と接触したままにすることを可能にし得るため、望ましい場合がある。主脚部および補助脚部の詳細な例示的実施態様を、以下のように少なくとも図２〜図４においてより詳細に説明する。

【0019】

いくつかの事例において、クローラシステム１１０は、クローラシステム１１０の様々な構成要素を接続および保持するために利用されてもよい保持構成要素（複数可）を備えてもよい。例えば、保持機能は、ホルダプレート１３０のような接続要素を使用することを含んでもよく、接続要素は、例えば、クローラシステム１１０の様々な要素（例えば、移動腕部１４０および１５０、ならびに／または多機能エンドエフェクタ１２０）を接続（および保持）するために利用されてもよい。これに関連して、ホルダプレート１３０は、第１の移動腕部１４０および第２の移動腕部１５０を接続（および保持）するために使用されてもよい。ホルダプレート１３０は、例えば、移動腕部（第１の移動腕部１４０および第２の移動腕部１５０）の一方または両方がホルダプレート１３０を通じてスライド（または回転）することを可能にするための「トラック」または「レール」要素を備えてもよい。例えば、ホルダプレート１３０は、ホルダプレート１３０と移動腕部との間の接続点（複数可）を、移動腕部がホルダプレート１３０に対してスライド（直線的に）することを可能にするように調整することができるように、一方の移動腕部（例えば、第１の移動腕部１４０）に接続されてもよい。他方、ホルダプレート１３０は、ホルダプレート１３０と他方の移動腕部との間の接続点（複数可）が、固定され得るように、または、回転（旋回）調整を可能にすることができるように、他方の移動腕部（例えば、第２の移動腕部１５０）に接続されてもよい。言い換えれば、ホルダプレート１３０（および第２の移動腕部１５０）は、他方の移動腕部（第１の移動腕部１４０）に対して回転されてもよい。

【0020】

いくつかの事例において、クローラシステム１１０の移動構成要素（例えば、第１の移動腕部１４０および第２の移動腕部１５０）の使用を向上させるために、クローラシステム１１０は、（必要なときに）クローラシステム１１０の特定の構成要素が、制御された様式で、（好ましくは）クローラシステム１１０の他の構成要素から独立して（すなわち、他の構成要素の位置付けを維持しながら、または、それらが異なる様式で移動することを可能にしながら）回転することを可能にするために使用されてもよい回転／旋回手段を備えてもよい。例えば、クローラシステム１１０は、１以上のアクチュエータ（例えば、回転アクチュエータ１３２および／またはリニアアクチュエータ１３４）を組み込んでもよく、このアクチュエータは、クローラシステム１１０の残りの構成要素に対するクローラシステム１１０の１以上の構成要素（例えば、多機能エンドエフェクタ１２０）の位置付けを（直線的におよび／または回転して）調整することを可能にするために利用されてもよい。これに関連して、回転アクチュエータ１３２および／またはリニアアクチュエータ１３４は、多機能エンドエフェクタ１２０、第１の移動腕部１４０、および／または第２の移動腕部１５０のような、クローラシステム１１０の特定の構成要素の回転または旋回を可能にするために利用されてもよく、これは、これらの構成要素のうちの１以上が、クローラシステム１１０の他の構成要素（複数可）が構造体に固定されている間に回転することを可能にし得る。そのようにすることによって、クローラシステム１１０がその意図される機能のために利用されている間に（例えば、多機能エンドエフェクタ１２０が組立関連機能を適用するために利用されている間に）、任意の必要とされる移動調整（例えば、進路変更）が実行されることを可能にすることなどによって、クローラシステム１１０の移動を向上させることができる。例えば、回転アクチュエータ１３２および／またはリニアアクチュエータ１３４は、第１の移動腕部１４０および第２の移動腕部１５０の一方または両方が回転または旋回されている間でさえ、多機能エンドエフェクタ１２０が移動されない（例えば、組立関連機能を適用するために利用されている間に）ことを保証するために利用されてもよい。

【0021】

様々な実施態様において、クローラシステム１１０は、既存のシステムと比較して、最適化された様式で移動および／または動作するように構成され得る。これに関連して、特に進路調整、および／または、システムが１つのロケーションから次のロケーションへ移動する様式に関連して、自動組み立てシステムを使用することに関連付けられる様々な課題があり得る。例えば、多くの現在利用可能なシステムには、例えば、そのような自動システムを構造体に固定または保持し、および／または、それらを構造体（複数可）上に移動（または移動の進路を調整）するために現在使用されている手段の結果として、構造体（複数可）の上を移動する速度が遅くなること、および／または、進路調整中に横滑りすること、のような制限がある。移動の速度、進路もしくは移動の調整、および／またはシステムの構造体（複数可）に対する「保持」の信頼性に関する所望の向上を達成するために、クローラシステム１１０は、様々な構成要素（または構成要素に対する増強）を組み込んでもよい。クローラシステム１１０は、例えば、クローラシステム１１０が組立関連機能を適用するために使用されている間に、必要とされる移動（またはその進路の調整）の少なくとも一部を実行することを可能にするように構成されてもよい複数の移動関連構成要素（例えば、脚部および／または腕部）を組み込んでもよい。これに関連して、移動関連構成要素は、移動動作に関係する複数の機能の実行を支援するように構成されてもよい。これらの機能を適用することは、クローラシステム１１０の性能をさらに向上させるために（特にその移動の間に）、組み合わされた様式で行われてもよい。例えば、クローラシステム１１０の使用中に、他方の移動構成要素（例えば、もう一方の移動腕部の主脚部または補助脚部）が別の機能（例えば、構造体の上での「回転」または「スライド」のような移動関連機能）を実行するように構成されている一方で、いくつかの移動関連構成要素（例えば、一方の移動腕部の主脚部または補助脚部）は、１つの機能（例えば、構造体に対する「保持」または「固定」）を実行するように構成されてもよい。いくつかの事例において、トラバースされる構造体の表面の変動を計算に入れるために、いくつかの移動関連構成要素（例えば、補助脚部）は、表面の輪郭に基づく調整を可能にするように（例えば、「浮動」機能を適用することによって）構成されてもよい。クローラシステム１１０内で使用されてもよい特定の移動構成要素（例えば、脚部）の様々な実施態様のいくつかの例、および／または、クローラシステム１１０の動作中のその使用は、例えば、図２〜図４に関係する以下の段落において説明されている。

【0022】

一実施態様において、クローラシステム１１０は、多機能エンドエフェクタ１２０が、多機能エンドエフェクタ１２０によって組立機能が適用されている構造体１００に堅固に固定されることを保証するために使用されてもよいクランプまたは固定手段（例えば、クランパ１６０）を備えてもよい。例えば、クランパ１６０は、多機能エンドエフェクタ１２０が構造体に固定される必要があるとき（例えば、多機能エンドエフェクタ１２０が、締結ボルトが付けられるべきである主翼ボックス１０４上のロケーションに位置付けられるとき）に（例えば、電流を使用して）活性化されてもよく、そうでなければ、クローラシステム１１０（または、多機能エンドエフェクタ１２０のようなその部品）が移動している場合があるときなどは不活性化され得る非永久磁石を備えてもよい。

【0023】

一実施態様において、１以上の脚部（主および／または補助脚部）が、クローラシステム１１０の他の構成要素に、すなわち、第１の移動腕部１４０および第２の移動腕部１５０に加えて、取り付けられてもよい。例えば、いくつかの事例において、主脚部１７０は、ホルダプレート１３０に取り付けられてもよい。そうすることによって、利用可能な脚部の数を増大させ、および／または表面の大きい表面積と接触（シールされてまたは回転して）することを保証することを可能にし得るため、これは望ましい場合がある。いくつかの事例において、ホルダプレート１３０に取り付けられている主脚部１７０の機能は、他の脚部（例えば、第２の移動腕部１５０の主脚部）に関連し得る。

【0024】

一実施態様において、クローラシステム１１０は、クローラシステム１１０の移動および／または使用に関連して利用されるクローラシステム１１０の構成要素の少なくともいくつか（例えば、多機能エンドエフェクタ１２０の回転／固定構成要素、第１の移動腕部１４０、および／または第２の移動腕部１５０）を駆動および／またはその機能を可能にすることなどによって、クローラシステム１１０の自動化された電動式の移動を可能にし、および／または支援するために利用されてもよい１以上のモータ（図示せず）をも備えてもよい。

【0025】

一実施態様において、クローラシステム１１０は、クローラシステム１１０がトラバースしている構造体（または特にその表面）の詳細を検知することを可能に、および／または支援するために利用されてもよい１以上のセンサ（図示せず）をも備えてもよい。その後、取得された知覚情報は、クローラシステム１１０の動作をより良好に制御する（例えば、必要な回転、浮動などを決定する）ために利用されてもよい。

【0026】

一実施態様において、クローラシステム１１０は、クローラシステム１１０の様々な動作および／または構成要素を制御するためのコントローラー構成要素（図示せず）を備えてもよい。これに関連して、コントローラー構成要素は、クローラシステム１１０の構成要素の少なくともいくつかに、これらの構成要素を、クローラシステム１１０の機能を支援する様々な動作を実行するように構成することを可能にするための制御信号を提供するプログラム可能回路要素を備えてもよい。例えば、コントローラー構成要素は、クローラシステム１１０の移動構成要素の動作を制御してもよい。

【0027】

一実施態様において、クローラシステム１１０は、クローラシステム１１０へおよび／またはクローラシステムからの通信を提供および／または取り扱うための通信構成要素を組み込むことなどによって、情報を送信および／または受信するように構成されてもよい。これに関連して、クローラシステム１１０は、例えば、クローラシステム１１０の様々な動作または機能を制御および／または調整するために使用されてもよいユーザ入力を受信してもよい。ユーザ入力は、例えば、「開始(start)」もしくは「停止(stop)」のような移動関連コマンド、および／または他の同様のコマンドを含んでもよい。通信構成要素は、クローラシステム１１０の様々な構成要素または機能に関係する情報のような、ステータス情報を送信することを可能にするようにも構成されてもよい。ステータス情報は、ユーザによって利用されてもよい他のデバイス（例えば、コンピュータ）に送信されてもよい。受信および／または送信は、１以上の適切な技術を使用して、無線で実行されてもよい。例えば、通信は、赤外線（ＩＲ）信号、近接場通信（ＮＦＣ）信号、Bluetooth（登録商標）信号、および／またはＷｉＦｉ信号を介したものであってもよい。しかしながら、本開示は、いかなる特定の通信技術にも限定されない。

【0028】

図２は、自律クローリング組立機器に使用するための主多機能脚部を示す。図２を参照すると、主脚部２００が示されている。

【0029】

主脚部２００は、図１のクローラシステム１１０のような、携帯可能自動組立システムに組み込まれてもよい第１のタイプの多機能移動構成要素を表してもよい。これに関連して、主脚部２００は、図１の主脚部１７０の各々に対応してもよい。主脚部２００は、組立システムの一部であってもよい取付プレート２１０に固定（取り付け）されてもよい。これに関連して、取付プレート２１０は、移動組立体（腕部）、または組立システムの他の非移動構成要素の、脚部が取り付けられてもよい区画を表してもよい。例えば、図１のクローラシステム１１０を参照すると、取付プレート２１０は、第１の移動腕部１４０、第２の移動腕部１５０、またはホルダプレート１３０の区画に対応してもよい。

【0030】

主脚部２００は、組立動作中に、組立システムの移動に関係し得る様々な機能を制御された様式で提供または可能にするように動作可能であってもよい。例えば、主脚部２００は、移動機能（例えば、システムの移動を可能にまたは支援する）、および、固定機能（例えば、システムのトラバースされている構造への固定を可能にする）向けに構成されてもよい。

【0031】

主脚部２００は、例えば、主脚部２００がそれによって、またはそれにおいて支援されて構成されることができる機能に基づいて設計、設定、および／または構成されてもよい様々な要素を備えてもよい。例えば、主脚部２００は、固定（「保持」または「付着」）機能を提供または支援するように構成されている１以上の要素を備えてもよい。主脚部２００は、例えば、固定機能を提供するための吸引カップ構成要素を利用してもよい。これに関連して、表面に対する固定（または「保持」）は、主脚部２００を、吸引カップが接触し得る表面に固定することを可能にするための牽引力を生成するために真空を使用することによって提供されてもよい。例えば、吸引カップは、シーリング要素（例えば、吸引カップリップ２３２）が取り付けられる吸引カップハウジング２３０を備えてもよく、吸引カップハウジング２３０およびシーリング要素（吸引カップリップ２３２）は、チャンバ（空隙部または空間）２５０を画定し、その中に、「保持」力を生成するための真空が生成され得る。言い換えれば、吸引カップリップ２３２は、チャンバ２５０と表面との間に、「保持」力を生成するために必要とされるシーリングを提供するために利用されてもよい。チャンバ２５０内の真空は、吸引カップハウジング２３０を通じて延在する空気流弁２３４を介して、チャンバ２５０からの空気の空気圧吸引を加えることによって生成され得る。これに関連して、ポンプまたは真空供給源が、空気吸引を加えることを可能にするために空気流弁２３４に（例えば、管を使用して）接続されてもよい。いくつかの事例において、空気流弁２３４は、チャンバ２５０内への空気圧（例えば、空気）注入を施すために利用されてもよい。これは、例えば、シールの破断が所望されるときに行われてもよい。

【0032】

主脚部２００は、移動機能を提供するように構成されている１以上の要素を備えてもよい。例えば、主脚部２００は、主脚部２００が、トラバースされている表面上で回転することによって移動することを可能にするために利用されてもよい回転要素を備えてもよい。回転要素は、ボールホルダ２４４によって保持されるボール（例えば、鋼球）２４０を含んでもよい。ボール２４０は、潤滑にすること、小型ベアリングボールなどを用いることなどによって、ボールホルダ２４４内で自由に回転するように構成されてもよい。したがって、ボール２４０が表面と接触すると、主脚部２００は、ボール２４０がそのボールホルダ２４４内で回転する結果として表面上を移動するように動作可能であってもよい。ボール２４０（およびそのホルダ２４４）は、主脚部２００内で垂直に（すなわち、表面に対してＺ方向に）移動するように構成されてもよい。これによって、固定機能が適用されているときはボール２４０を後退させ、および／または、起動機能が適用されているときはボール２４０を配備することが可能になり得る。例えば、主脚部２００は、ボール２４０の垂直移動を可能にするように利用されてもよい空気圧（例えば、空気）シリンダ２２０を組み込んでもよい。例えば、空気シリンダ２２０は吸引カップハウジング２３０に取り付けられてもよく、ここで、ボール２４０は（そのボールホルダ２４４を介して）空気シリンダ２２０内部の内部チャンバ内で動くことができるピストン２２２に接続されている。これに関連して、ピストン２２２は、１以上の空気流弁２２４を介して、空気圧（空気）注入または吸引を施すことによって動かされてもよい。

【0033】

したがって、ボール２４０は、空気シリンダ２２０内でピストン２２２を上に動かすことによって後退されてもよく、ピストンを下に動かすことによって配備されてもよい。これに関連して、ピストンが動く量（例えば、空気シリンダ２２０の内部チャンバの寸法に基づく）は、その最低点（表面に対する）において、ボール２４０が吸引カップリップ２３２を超えて伸張し、一方でピストン２２２をチャンバ内でより高く（例えば、表面に対してその最高点近くに）位置付けることによってボール２４０がチャンバ２５０内で後退するように構成されてもよい。

【0034】

例示的な使用状況において、主脚部２００が移動機能を提供するように構成されているとき、ボール２４０は、例えば、空気シリンダ２２０内でピストン２２２の上に空気注入を施すことなどによって、ピストン２２２を下に（Ｚ方向において）動かし、したがって正空気圧（＋ΔＰ）を生成することによって配備されてもよい。加えて、ボール２４０の配備中、空気流弁２３４を介して加えられている任意の空気吸引を不活性化することなどによって（および、場合によっては、空気注入をチャンバ２５０内へ施し、したがって、その空間内に正空気圧（＋ΔＰ）を生成することによって）、チャンバ２５０内の任意の真空が不活性化されてもよい。これによって、ボール２４０が、吸引カップリップ２３２を超えて配備されているときに、任意のシールを容易に破断することが可能になり得る。ボール２４０が表面と（例えば、接触点２４２において）接触すると、ボール２４０は（そのボールホルダ２４４内で）自由に回転することができ、したがって、主脚部２００が表面の上を移動することが可能になる。主脚部２００が穿孔／締結プロセスなどの間に固定（保持）機能を提供するように構成されるとき、ボール２４０は後退することができ、チャンバ２５０は、例えば、空気流弁２３４を介して空気吸引を加えて負空気圧（−ΔＰ）を生成することによって真空下に置くことができ、したがって、後退したボール２４０の位置（ハードストップ、すなわち、通常は吸引カップリップ２３２によって生成されている任意のシールにも影響を及ぼすことなく表面と接触したままにすることができるストップを提供する）がＺ方向において脚部を安定させている間に、主脚部２００が部品表面上で（Ｘ、Ｙ方向において）安定している。

【0035】

図３は、自律クローリング組立機器に使用するための補助多機能脚部を示す。図３を参照すると、補助脚部３００が示されている。

【0036】

補助脚部３００は、図１のクローラシステム１１０のような、携帯可能自動組立システムに組み込まれてもよい第２のタイプの多機能移動構成要素を表してもよい。これに関連して、補助脚部３００は、図１の補助脚部１８０の各々に対応してもよい。補助脚部３００は、組立システムの一部であってもよい取付プレート３１０に固定（取り付け）されてもよい。これに関連して、取付プレート３１０は、移動組立体（腕部）、または組立システムの他の非移動構成要素の、脚部が取り付けられてもよい区画を表してもよい。例えば、図１のクローラシステム１１０を参照すると、取付プレート３１０は、第１の移動腕部１４０、第２の移動腕部１５０、またはホルダプレート１３０の区画に対応してもよい。

【0037】

主脚部２００と同様に、補助脚部３００も、組立動作中などに、組立システムの移動に関係し得る様々な機能を制御された様式で提供または可能にするように動作可能であってもよい。例えば、補助脚部３００も、移動機能（例えば、システムの移動を可能にまたは支援する）、および、固定機能（例えば、システムのトラバースされている構造への固定を可能にする）向けに構成されてもよい。一方、加えて、補助移動構成要素は、「浮動」機能を提供するように構成されてもよい。これに関連して、浮動するように構成されるとき、補助脚部３００は、システムの直線および回転運動の間に浮動することができ、すなわち、補助脚部３００の少なくとも一区画が垂直方向に（例えば、Ｚ方向に）移動することができる。言い換えれば、補助脚部３００がシステム（取付プレート３１０）に取り付けられているままである間に、補助脚部３００の長さを調整することができ、したがって、補助脚部３００が複合領域（すなわち、平坦でない区画）において構造体表面と接触したままであることが可能になる。

【0038】

主脚部２００と同様に、補助脚部３００は、例えば、補助脚部３００がそれによって、またはそれにおいて支援されて構成されることができる機能に基づいて設計、設定、および／または構成されてもよい様々な要素を備えてもよい。例えば、補助脚部３００は、固定（「保持」または「付着」）機能を提供または支援するように構成されている１以上の要素を備えてもよい。これに関連して、補助脚部３００は、補助脚部３００と表面との間に牽引力を生成するために空気圧（例えば、真空）を使用して補助脚部３００を表面上に固定（または「保持」）することを可能にするために、主脚部２００と同様の吸引カップに基づいた実施態様を組み込んでもよい。例えば、吸引カップは、シーリング要素（例えば、吸引カップリップ３３２）が取り付けられる吸引カップハウジング３３０を備えてもよく、チャンバ（空隙部または空間）３５０を画定し、その中に「保持」力を生成するための真空が（例えば、空気流弁３３４を介して空気圧吸引を加えることによって）生成され得る。これに関連して、これらの要素は、主脚部２００内の対応する要素（例えば、図２に関連して説明したような、吸引カップハウジング２３０、吸引カップリップ２３２、空気流弁２３４、およびチャンバ２５０）と同様であってもよい。

【0039】

補助脚部３００は、移動機能を提供するように構成されている１以上の要素を備えてもよい。これに関連して、補助脚部３００は、補助脚部３００が表面の上で移動することを可能にするための、主脚部２００と同様の回転に基づいた実施態様を組み込んでもよい。例えば、補助脚部３００は、ボールホルダ３４４によって保持されるボール（例えば、鋼球）３４０を備えてもよい。これに関連して、ボール３４０およびボールホルダ３４４は、主脚部２００のボール２４０およびボールホルダ２４４と同様であってもよく、例えば、図２に関連して説明したように、同様に動作してもよい。これに関連して、図２の主脚部２００と同様に、補助脚部３００は、ボール３４０を配備および／または後退させるために使用されてもよい。空気圧（例えば、空気）シリンダ３２０を組み込んでもよい。例えば、空気シリンダ３２０は吸引カップハウジング３３０に取り付けられてもよく、ここで、ボール３４０は、１以上の空気流弁３２４を介して、空気圧（空気）注入または吸引を施すことなどによって、（そのボールホルダ３４４を介して）空気シリンダ３２０内部の内部チャンバ内で動くことができるピストン３２２に接続されている。

【0040】

加えて、補助脚部３００は、浮動機能を提供するように構成されている１以上の要素を備えてもよい。例えば、補助脚部３００の第１の部分（例えば、吸引カップ構成要素／要素および空気シリンダ３２０を備える、主脚部２００に対応する部分）は、空気圧実施態様を使用して実装されてもよい浮動構成要素に取り付けられてもよい。これに関連して、浮動構成要素は、補助脚部３００の残りの部分が浮動することを可能にするために利用されてもよい（第２の）空気圧（空気）シリンダ３６０を含んでもよい。空気シリンダ３６０は、空気シリンダ３６０内部の内部チャンバ内で動くことができるピストン３６２を備えてもよい。これに関連して、ピストン３６２は、１以上の空気流弁３６４を介して、空気圧（空気）注入または吸引を施すことによって動かされてもよい。ピストン３６２は、浮動ロッド３７０を使用して（第１の）空気シリンダ３２０に接続されてもよく、したがって、そのシリンダ（および、それに取り付けられている全ての他の残りの構成要素／要素）が垂直に（Ｚ方向に、したがって所望の「浮動」を提供して）動くことが可能になる。したがって、補助脚部３００の下部は、ピストン３６２を空気シリンダ３６０の内部チャンバ内で（例えば、空気流弁３６４を介して空気圧注入または吸引を施すことによって）動かすことによって浮動することができる。

【0041】

いくつかの事例において、浮動機能を無効にすることが望ましい場合がある。例えば、補助脚部３００が表面上の新たな位置上に浮動すると（したがって、任意の輪郭または変動について調整すると）、補助脚部３００は（例えば、「固定」機能を適用するときに）さらに浮動することを防止する必要がある場合がある。したがって、補助脚部３００は、浮動機能を無効にするまたは機能停止するための１以上の要素を備えてもよい。例えば、補助脚部３００は、（例えば、空気シリンダ３２０に取り付けられてもよいブレーキドラム３８２に対して「ロック」力を加えることによって）適応的にブレーキを適用するように構成されてもよいブレーキ機構３８０を組み込んでもよい。したがって、浮動機能が無効にされるべきであるとき、いかなるさらなる浮動も防止するために空気シリンダ３２０（および補助脚部３００の浮動部の残りの部分）をロックすることによって、ブレーキが（ブレーキ機構３８０を介して）適用されてもよい。

【0042】

例示的な使用状況において、補助脚部３００が移動機能を提供するように構成されているとき、ボール３４０は、例えば、空気シリンダ３２０内でピストン３２２の上に空気注入を施すことなどによって、ピストン３２２を下に（Ｚ方向において）動かし、したがって正空気圧（＋ΔＰ）を生成することによって配備されてもよい。加えて、ボール３４０の配備中、空気流弁３３４を介して加えられている任意の空気吸引を不活性化することなどによって（および、場合によっては、空気注入をチャンバ３５０内へ施し、したがって、その空間内に正空気圧（＋ΔＰ）を生成することによって）、チャンバ３５０内の任意の真空が不活性化されてもよい。これによって、ボール３４０が、吸引カップリップ３３２を超えて配備されているときに、任意のシールを容易に破断することが可能になり得る。ボール３４０が表面と（例えば、接触点３４２において）接触すると、ボール３４０は（そのボールホルダ３４４内で）自由に回転することができ、したがって、補助脚部３００が表面の上を移動することが可能になる。移動機能中、補助脚部３００の浮動は典型的に、補助脚部３００（特にボール３４０）が複合表面の上を移動するときに、接触したままであることを可能にするために、駆動されている。これは、ブレーキ機構３８０を（浮動ロッド３７０の垂直運動を可能にするために）機能停止することによって達成されてもよい。加えて、ボール３４０がトラバースされている表面の輪郭に対して調整するときに接触したままになる、すなわち、ボールが押されるときに表面から飛び離れることを防止し、表面の凹状区画の上を移動するときに下向きに押し続けるためにちょうど十分な抵抗を提供することを確実にするために十分な下向きの力を提供するために、空気シリンダ３６０内の（ピストン３６２の上および／または下の）空気が注入または吸引されてもよい。

【0043】

補助脚部３００が穿孔／締結プロセスなどの間に固定（保持）機能を提供するように構成されるとき、ボール３４０は後退することができ、チャンバ３５０は、例えば、空気流弁３３４を介して空気吸引を加えて負空気圧（−ΔＰ）を生成することによって真空下に置くことができ、したがって、補助脚部３００が部品表面上で（Ｘ、Ｙ方向において）安定している。浮動機能は、ボール３４０が偶然にシールを破断してしまうことを防止するなどのために、維持（または駆動）されてもよい。代替的に、いくつかの事例において、補助脚部３００の浮動は、補助脚部３００が固定機能のために構成されているときは（例えば、ブレーキ機構３８０によって）機能停止されてもよい。これは、例えば、脚部を垂直（Ｚ）方向においてさらに安定させるために行われてもよい。

【0044】

図４は、自律クローリング組立機器に使用するための補助多機能脚部の代替の実施態様を示す。図４を参照すると、補助脚部４００が示されている。

【0045】

補助脚部３００と同様に、補助脚部４００も、図１のクローラシステム１１０のような、携帯可能自動組立システムに組み込まれてもよい第２のタイプの多機能移動構成要素を表してもよい。これに関連して、補助脚部４００は、図１の補助脚部１８０の各々に対応してもよい。補助脚部４００は、組立システムの一部であってもよい取付プレート４１０に固定（取り付け）されてもよい。これに関連して、取付プレート４１０は、移動組立体（腕部）、または組立システムの他の非移動構成要素の、脚部が取り付けられてもよい区画を表してもよい。例えば、図１のクローラシステム１１０を参照すると、取付プレート４１０は、第１の移動腕部１４０、第２の移動腕部１５０、またはホルダプレート１３０の区画に対応してもよい。

【0046】

補助脚部４００は、図３の補助脚部３００と実質的に同様であってもよい。これに関連して、補助脚部３００と同様に、補助脚部４００も、組立動作中などに、移動機能、固定機能、および浮動機能を含む、組立システムの移動に関係した様々な機能を制御された様式で提供または可能にするように動作可能であってもよい。これに関連して、補助脚部４００は、例えば、補助脚部４００がそれによって、またはそれにおいて支援されて構成されることができる機能に基づいて設計、設定、および／または構成されてもよい様々な要素を備えてもよい。

【0047】

例えば、補助脚部４００は、補助脚部３００と同様の吸引カップに基づいた実施態様を使用して、固定機能を提供または支援するように構成されている１以上の要素を備えてもよい。例えば、補助脚部４００は、シーリング要素（例えば、吸引カップリップ４３２）が取り付けられる吸引カップハウジング４３０を備えてもよく、チャンバ（空隙部または空間）４５０を画定し、その中に「保持」力を生成するための真空が（例えば、空気流弁４３４を介して空気圧吸引を加えることによって）生成され得る。これに関連して、これらの要素は、補助脚部３００内の対応する要素（例えば、図３に関連して説明したような、吸引カップハウジング３３０、吸引カップリップ３３２、空気流弁３３４、およびチャンバ３６０）と同様であってもよい。

【0048】

また、補助脚部４００は、補助脚部３００と同様の回転に基づいた実施態様を使用して、回転機能を提供するように構成されている１以上の要素を備えてもよい。例えば、補助脚部４００も、ボールホルダ４４４によって保持されるボール（例えば、鋼球）４４０を備えてもよい。これに関連して、ボール４４０およびボールホルダ４４４は、補助脚部３００のボール３４０およびボールホルダ３４４と同様であってもよく、例えば、図３に関連して説明したように、同様に動作してもよい。これに関連して、図３の補助脚部３００と同様に、補助脚部４００は、ボール４４０を配備および／または後退させるために使用されてもよい。空気圧（例えば、空気）シリンダ４２０を組み込んでもよい。空気シリンダ４２０も、吸引カップハウジング４３０に取り付けられてもよく、ここで、ボール４４０は、１以上の空気流弁４２４を介して、空気圧（空気）注入または吸引を施すことなどによって、（そのボールホルダ４４４を介して）空気シリンダ４２０内部の内部チャンバ内で動くことができるピストン４２２に接続されている。

【0049】

加えて、補助脚部３００と同様に、補助脚部４００も、浮動機能を提供するように構成されている１以上の要素を備えてもよい。しかしながら、補助脚部３００と異なり、補助脚部４００の浮動構成要素は、空気圧に基づいた実施態様ではなく機械に基づいた実施態様を使用して実装される。これに関連して、補助脚部４００の浮動構成要素は、取付プレート４１０に固定されているコンテナ区画内の対応するチャンバ内で動くことができるディスク４６０を備えてもよい。ディスク４６０は、浮動ロッド４７０を使用して空気シリンダ４２０に接続されてもよく、したがって、ディスク４６０の動きに基づいて、そのシリンダ（および、それに取り付けられている全ての他の残りの構成要素／要素）が垂直に（Ｚ方向に）動くことが可能になり、したがって所望の浮動を提供する。これに関連して、ディスク４６０のそのチャンバ内での動きは、ディスク４６０のコンテナと空気シリンダ４２０の最上部との間に配置されてもよいバネ４６２の負荷／負荷解除の結果としてのもののような、機械力によって駆動されてもよい。したがって、補助脚部４００の下部は、ディスク４６０が空気シリンダ４２０の内部チャンバ内で（例えば、バネ４６２を介してバネ負荷を加えることによって）動いているときに浮動することができる。

【0050】

補助脚部３００と同様に、補助脚部４００も、ブレーキなどによって浮動機能を無効にするまたは機能停止するための１以上の要素を備えてもよい。例えば、補助脚部４００も、（例えば、空気シリンダ４２０に取り付けられてもよいブレーキドラム４８２に対して「ロック」力を加えることによって）実質的に補助脚部３００のブレーキ機構３８０に関連して説明したように、適応的にブレーキを適用するように構成されてもよいブレーキ機構４８０を組み込んでもよい。

【0051】

図５Ａおよび図５Ｂは、組立動作中の自律クローリング組立システムの例示的な移動を示す。図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、クローラシステム５１０が示されている。

【0052】

クローラシステム５１０は、制御された様式で、物理構造体（例えば、航空機またはその構成要素）に対して特定の動作（例えば、穿孔、ボルト締結、および／または締結のような組立関連動作）を実行し、また、構造体の上で移動しながらそうするように構成されてもよい携帯可能自動電動式デバイスを備えてもよい。クローラシステム５１０は、例えば、図１に関連して説明したような、クローラシステム１１０と実質的に同様であってもよい。図５Ｂに示すように、クローラシステム５１０は、例えば、第１の移動腕部５２０と、第２の移動腕部５３０と、プレート（ホルダ）５４０と、クランパ５５０とを備えてもよい。また、図５Ｂに明確に示しているが、クローラシステム５１０は、クローラシステム５１０によって提供されてもよい様々な組立関連動作を実行するために使用するための多機能エンドエフェクタをも備えてもよい。クローラシステム５１０の構成要素は、実質的に図１に関連して説明したような、クローラシステム１１０の同様の構成要素（例えば、同様に名付けられている構成要素または要素）と同様であってもよい。

【0053】

さらに、移動および／または固定関連機能を提供することを可能にするために、複数の主脚部５６０および／または補助脚部５７０がクローラシステム５１０に組み込まれてもよい。これに関連して、各主脚部５６０は、図２に関連して説明したような主脚部２００と同様であってもよく、一方で、各補助脚部５７０は、それぞれ図３および図４に関連して説明したような、補助脚部３００または補助脚部４００と同様であってもよい。主脚部５６０および／または補助脚部５７０は、様々な様式でクローラシステム５１０に組み込まれ（取り付けられ）てもよい。これに関連して、脚部（主および／または補助）は、主に、第１の移動腕部５２０および第２の移動腕部５３０に取り付けられてもよい。加えて、いくつかの事例において、１以上の脚部が、さらなる安定性および／または制御可能性を提供するなどのために、他の構成要素（例えば、プレート５４０）に取り付けられてもよい。図５Ｂに示す例示的な実施態様において、いくつかの（例えば、５つの）補助脚部５７０が第１の移動腕部５２０に取り付けられており、一方で、主脚部５６０と補助脚部５７０との組合せ（例えば、各々の２つ）が第２の移動腕部５３０に取り付けられている。加えて、単一の主脚部５６０がプレート５４０に取り付けられている。

【0054】

主脚部５６０および／または補助脚部５７０は、クローラシステム１１０の移動、および／または、クローラシステム１１０のトラバースされている構造体（または特に構造体の表面）に対する固定に関係し得る様々な機能を提供するように構成されてもよい。機能の例は、移動（例えば、回転）、付着（固定）、および／または浮動を含んでもよい。これらの機能は、脚部の様々な要素（例えば、吸引カップ、空気シリンダ、回転ボールなど）を構成することによって実行されてもよい。図５Ａの表５０２および表５０４は、特定の機能がそれぞれ主脚部および補助脚部によって実行されることができる可能な様式を示している。例えば、表５０２に示すように、主脚部５６０に関して、機能は、移動機能（例えば、吸引／真空を機能停止してボールを配備することによって実行される）と、付着（固定）機能（例えば、真空を加えてボールを後退させることによって実行される）とを含んでもよい。補助脚部５７０について、表５０４に示すように、機能は、移動機能（例えば、吸引／真空を機能停止し、ボールを配備して、脚部浮動を駆動することによって実行される）と、固定付着（固定）機能（例えば、真空を加え、ボールを後退させて、脚部浮動を機能停止することによって実行される）と、浮動付着（固定）機能（例えば、真空を加え、ボールを後退させて、脚部浮動を駆動することによって実行される）とを含んでもよい。

【0055】

クローラシステム５１０は、複数の位置において組立関連機能を適用するために使用されてもよい。これに関連して、図５Ｂに示す例示的な使用状況において、クローラシステム５１０は、複数の異なる位置に締結具を（例えば、穿孔および締結設置を施すことによって）施す（すなわち、締結具１、２および３を設置する）ために使用されてもよい。これらの締結具を設置するためのクローラシステム５１０による例示的な一連の動作は、例えば、第１の段階（１）において開始することを含んでもよく、ここで、クローラシステム５１０が、組み立てられることになる構造体の上に配置されてもよく、それによって、クローラシステムのエンドエフェクタ（図示されていないが、クランパ５５０の中心の上にある）が第１の締結具（締結具１）の位置の上にくる。これに関連して、最初に、クローラシステム５１０は、プレート５４０（ならびに、したがって第２の移動腕部５３０およびエンドエフェクタ）が、第１の移動腕部５３０とプレート５４０との間のレールに対して最外右位置にあり得るように配置される。クローラシステム５１０全ての脚部（主脚部５６０および補助脚部５７０）のボールは、最初は後退していてもよく、全ての脚部の真空カップは起動されていてもよい（また、補助脚部５７０の浮動は機能停止されていてもよい）。この状態は、全てのクローラシステム要素（腕部、プレート５４０、脚部）に対する最大の安定化を提供し、穿孔／締結動作のためにクローラシステムを部品表面上で堅固に安定させる。

【0056】

締結具１が設置されているとき、クローラシステム５１０は、次の締結具（締結具２）の位置へ移動を開始してもよい。これは、締結具１の設置に影響を及ぼさないように行うことができる。例えば、段階（２）において、第１の移動腕部５２０は次の位置へ移動を開始してもよい。これは、真空を解放し、第１の移動腕部５２０の全ての補助脚部５７０のボールを配備する（および、必要な場合、その移動中に第１の移動腕部５２０の補助脚部５７０のうちの１以上を浮動させる）ことによって達成されてもよい。一方で、第２の移動腕部５３０の補助脚部全ての主脚部５６０および補助脚部５７０（ならびにプレート５４０の単独の主脚部５６０）は、例えば、真空吸引およびボール後退（ならびに、任意の補助脚部５７０について、例えば、ブレーキの駆動を維持することによる浮動の機能停止）、を維持することによって固定機能を維持してもよく、したがって、第１の移動腕部５２０が動いている間にクローラシステムが安定する。

【0057】

次に、段階（３）において、エンドエフェクタが第１の締結具位置から第２の締結具位置へ移動されてもよい。これは、最初に、第１の移動腕部５２０に取り付けられている補助脚部５７０が、それらのブレーキを解放することなどによって、（Ｚ方向に）浮動することを可能にすることによって行われてもよい。しかしながら、ボールは後退されてもよく、真空カップが真空下に置かれてもよく、したがって、他の方向においては（例えば、ＸおよびＹ方向においては）これらの補助脚部５７０を安定させることが可能である。第２の移動腕部５３０上の補助脚部５７０は、それらのブレーキを機能停止させることなどによって、（Ｚ方向において）浮動することを可能にされてもよく、これらの脚部は、それらの真空カップにおいて真空を不活性化し、それらのボールを配備することなどによって移動（例えば、ＸおよびＹ方向における）を可能にするように構成されてもよい。同時に、第２の移動腕部５３０およびプレート５４０の主脚部５６０は、移動を可能にする（例えば、真空を不活性化してボールを配備することによって）ように構成されてもよく、したがって、主脚部５６０の三角形によって形成される三角形が、複合表面にわたって（例えば、固定された第１の移動腕部５２０に基づいてクローラシステムのＸ軸に沿って駆動されて）移動することができる状況が生まれる。第２の移動腕部５３０およびプレート５４０（エンドエフェクタを有する）の複合表面にわたる移動中、主脚部の三角形はクローラシステムの方向付けおよび正規性（垂直性）を変化させ、したがって、補助脚部を強制的に浮動させることができ、これは、補助脚部５７０を構造体表面に対して押す（非常に小さものであっても）Ｚ力に起因して達成され得る。

【0058】

次に、第４の段階（４）において、クローラシステムは、次の締結具（締結具２）を処理するための位置に調整され得る。これに関連して、主脚部５６０は、固定機能を（例えば、ボールを後退させて真空を活性化させることによって）提供し、したがって、主脚部５６０の安定状態を得るように構成されてもよい。一方で、第２の移動腕部５３０に取り付けられている補助脚部５７０は、同じくこれらの脚部を表面に対して安定させるために、（例えば、それらのボールを後退させて真空を活性化させることによって）固定機能のために構成されてもよい。また、全ての補助脚部５７０（すなわち、第１の移動腕部５２０に取り付けられているもの、および、第２の移動腕部５３０に取り付けられているものの両方）の浮動が無効にされ（例えば、ブレーキの適用／起動によって）、したがって、他の方向（例えば、Ｚ方向）における安定位置が達成され得る。したがって、クローラシステムは、ここで、主脚部の三角形によって決定付けられる方向付けにおいて、および、穿孔／締結プロセスのための安定位置において安定することができる。

【0059】

段階（５）において、クローラシステム５１０は、次の締結具（すなわち、締結具３）に対応する組立動作を適用するために構成されてもよい。これに関連して、クローラシステム５１０は、プレート５４０（および第２の移動腕部５２０）を、それと第１の移動腕部５２０との間のレールに沿ってスライドさせることによって、単純に次の締結具に移動してもよい。適所にくると、全ての脚部（主および補助）は、固定機能（図４に関連して説明したような）を提供し、したがって、クローラシステムを穿孔／締結動作中に安定させるように構成されてもよい。

【0060】

いくつかの事例において、新たな組み立て位置（例えば、次の締結具位置）に移動するには、クローラシステム５１０を回転させることが必要になる場合がある。例えば、段階（６）において、クローラシステムの方向を調整してもよい（すなわち、移動の進路が変更される）。これに関連して、第２の移動腕部５３０は、主脚部５６０（例えば、ボールを後退させ、真空をオンにすることによって）および補助脚部５７０（例えば、ボールを後退させ、真空をオンにして、ブレーキを起動することによって浮動を無効にすることによって）の両方を使用して表面に対して安定されてもよく、一方で、第１の移動腕部５２０は、例えば、その補助脚部５７０を（例えば、ボールを配備し、真空をオフにして、ブレーキを機能停止することによって）移動のために構成することによって移動するように構成され、したがって、第１の移動腕部５２０が、例えば、回転アクチュエータによって駆動されて回転することが可能になる。さらに、複合表面にわたる回転中、クローラシステムの方向は、再び、主脚部の三角形の構成によって決定付けられてもよく、ここで、補助脚部５７０（第１の移動腕部５２０上の）は、例えば、浮動（Ｚ方向における）を可能にすることによって、表面変動に適応することを可能にする。回転が完了すると、クローラシステムの全て（すなわち、全ての主脚部５６０および補助脚部５７０上）が、穿孔／締結動作（次の位置における）を進めるためにクローラシステムの全ての要素の安定した構成を得るために、固定機能を提供するように構成される（例えば、ボールが後退され、真空が加えられ、補助脚部５７０については、例えば、ブレーキを起動することによって浮動が機能停止される）。

【0061】

図６は、湾曲構造体に対する、主多機能脚部および補助多機能脚部を利用する例示的な自律クローリング組立システムの配置を示す。図６を参照すると、クローラシステム６００が示されている。

【0062】

クローラシステム６００は、物理構造体（例えば、航空機またはその構成要素）に対して組立関連動作のような特定の動作を実行し、構造体の上で移動しながらそうするように構成されてもよい携帯可能自動電動式デバイスを備えてもよい。クローラシステム６００は、例えば、図５Ａおよび図５Ｂに関連して説明したような、クローラシステム５１０と実質的に同様であってもよい。クローラシステム６００は、クローラシステム６００の使用に関係する（例えば、組立動作における）様々な動作または機能を支援または可能にするように構成されてもよい様々な構成要素を備えてもよい。特に、クローラシステム６００は、クローラシステム６００（またはその構成要素、例えば、移動腕部または組立体）に取り付けられてもよい複数の多機能移動構成要素（または脚部）を備えてもよい。

【0063】

例えば、クローラシステム６００は、移動および／または固定関連機能を提供するために、２タイプの脚部、すなわち、主脚部６２０および補助脚部６３０を組み込んでもよい。これに関連して、各主脚部６２０は、図２に関連して説明したような主脚部２００と同様であってもよく、一方で、各補助脚部６３０は、それぞれ図３および図４に関連して説明したような、補助脚部３００または補助脚部４００と同様であってもよい。主脚部６２０および／または補助脚部６３０は、様々な様式でクローラシステム６００に組み込まれ（取り付けられ）てもよい。例えば、いくつかの事例において、２タイプの脚部の組合せが、単一の組立体（例えば、移動腕部）に取り付けられてもよい。例えば、図６に示すように、いくつかの事例において、移動組立体は、単一の取付（保持）プレート６１０に取り付けられているいくつかの主脚部６２０および補助脚部６３０（例えば、図６に示すような各々の２つ）を備えてもよい。

【0064】

例示的な使用状況において、複数の異なるタイプの脚部、特に、浮動を可能にすることができる補助脚部６３０は、表面内の変動を計上することを可能にすることができる様式で（例えば、複合表面の場合に）、クローラシステム６００の配置（および移動）を可能にすることができる。これに関連して、トラバースされている表面の詳細を計上することを可能にするために、また、主脚部６１０はシステムプラットフォームに対する固定位置を維持するため、補助脚部６３０は、それらの位置を調整するように構成されてもよい。これに関連して、クローラシステム６００が最初に構造体上に配置されるとき、補助脚部６３０は、それらのブレーキ機構を機能停止すること（および、また、補助空気シリンダを利用している補助脚部については、補助ピストンを押すこと可能にするために空気を注入すること）などによって、浮動（例えば、Ｚ方向における）を可能にするように構成されてもよい。クローラシステム６００が複合表面上の輪郭に対して調整すると、浮動は機能停止されてもよい（例えば、それらのブレーキ機構を起動することによって）。同様に、補助脚部６３０は、複合領域をトラバースしているときであっても、全ての脚部が表面と接触したままであることを保証するために、移動中に浮動を可能にするように構成されてもよい。

【0065】

図７は、主多機能脚部および補助多機能脚部ならびに支持方向調整を組み込んだ、例示的な自律クローリング組立システムの使用を示す。図７を参照すると、クローラシステム７００が示されている。

【0066】

クローラシステム７００は、物理構造体（例えば、航空機またはその構成要素）に対して組立関連動作のような特定の動作を実行し、構造体の上で移動しながらそうするように構成されてもよい携帯可能自動電動式デバイスを備えてもよい。クローラシステム７００は、例えば、図１に関連して説明したような、クローラシステム１１０と実質的に同様であってもよい。これに関連して、クローラシステム１１０と同様に、クローラシステム７００は、クローラシステム７００の使用に関係する（例えば、組立動作における）様々な動作または機能を支援または可能にするように構成されてもよい様々な構成要素を備えてもよい。特に、クローラシステム７００は、クローラシステム７００（またはその構成要素、例えば、移動腕部、ホルダプレートなど）に取り付けられてもよい複数の多機能移動構成要素（または脚部）を備えてもよい。

【0067】

加えて、一方、クローラシステム７００は、（例えば、トラバースされている表面の湾曲区画に適応するために）方向調整を可能にするように特に構成されてもよい。例えば、クローラシステム７００は、実質的にクローラシステム１１０の多機能エンドエフェクタ１２０と同様（すなわち、組立関連動作を実行するように構成可能）であってもよい多機能エンドエフェクタ７２０を備えてもよい。一方、多機能エンドエフェクタ７２０は、加えて、エンドエフェクタの表面および／または方向の詳細を判定するために利用されてもよい正規性センサ（垂直性センサ）７５２を備えてもよい。これによって、任意の組立動作（例えば、締結）が、システムの方向の変動について調整される、すなわち、システムが表面の湾曲の結果として傾いている場合であっても垂直に適用されることを保証するために（例えば、ノズル７５０および電磁石７５４を介して）多機能エンドエフェクタ７２０のクランピングを調整することが可能になり得る。

【0068】

いくつかの事例において、移動脚部は、方向調整を提供するために使用するための追加の要素も組み込んでもよい。例えば、クローラシステム７００は、実質的に図２に関連して説明したようなクローラシステム１１０の多機能エンドエフェクタ２００と同様であってもよく、同様に機能してもよい主脚部７３０を備えてもよい。加えて、一方、主脚部７３０は、例えば、ガイド７４０を備える方向調整構成要素を組み込んでもよく、このガイドは、（通常、主脚部が直に固定されている）取付プレート７１０に取り付けられてもよい。したがって、主脚部７３０の、通常脚部（例えば、主脚部２００）に対応する部分が、ガイド７４０内に保持されることになる。必要な方向調整を提供するために、ウェッジ７４４はモータ７４２によって、ガイド７４０の内上面と主脚部７３０の残りの部分の最上部（図７に示すような）との間で、ガイド内の空間内に駆動されてもよい。これに関連して、この空間は距離が変動し得る、すなわち、より大きい方向調整が行われる（必要とされる）ほど、より強くウェッジ７４４が駆動される。

【0069】

図８は、構造体（例えば、航空機構成要素）の組立中の、主多機能脚部および補助多機能脚部を組み込んだ自律クローリング組立システムの移動を示すフローチャートである。図８を参照すると、複数の位置において組立関連動作（および位置間の移動）を適用している間に、自動電動式組立デバイス（例えば、クローラシステム５１０）によって実行されてもよい複数の例示的なステップを含むフローチャート８００が示されている。

【0070】

ステップ８０２において、クローラシステムは、複数の位置において組立関連機能を適用する、例えば、複数の締結具を設置するために、構造体（例えば、図１の翼１００）の表面上に配置されてもよい。ステップ８０４において、クローラシステムは表面に付着されてもよい。例えば、図５のクローラシステム５１０を参照すると、付着は、回転要素（ボール）を後退させ、全ての主脚部（複数可）５６０および補助脚部（複数可）５７０上で真空を活性化させて、脚部と表面との間にシールを形成することを可能にし、また、補助脚部（複数可）５７０については、ブレーキを起動し、それによって浮動を無効にすることによって達成されてもよい。ステップ８０６において、全ての付着関連動作（例えば、ステップ８０４に関連して説明したような）が実行されたかを判定してもよく、全ての動作が実行されている場合、プロセスはステップ８０８に進んでもよい。

【0071】

ステップ８０８において、組立関連動作が実行されてもよい。例えば、締結具の設置について、組立関連動作は、穿孔および締結具の挿入を含んでもよい。組立関連動作は、事前構成（および／または事前プログラム）されてもよく、または代替的に、クローラシステムによって動的に（リアルタイムに）決定されてもよい。ステップ８１０において、全ての組立関連動作（例えば、ステップ８０８に関連して説明したような）が実行されたか（例えば、締結具が設置されたか）を判定してもよく、全ての動作が実行されている場合、プロセスはステップ８１２に進んでもよい。

【0072】

ステップ８１２において、クローラシステムは、次の位置（例えば、第２の締結具の位置）へ移動を開始してもよい。これに関連して、移動を開始することは、付着機能を機能停止すること、および／または、移動腕部のうちの１つの脚部（複数可）の移動（回転）機能を起動することを含んでもよい。これは、例えば、回転要素（ボール）を配備し、全ての主脚部（複数可）５６０および補助脚部（複数可）５７０上で真空を活性化させて、脚部と表面との間の任意のシールを破断することを可能にし、および／または、表面の上での移動（回転）を可能にし、また、補助脚部（複数可）５７０については、ブレーキを機能停止し、それによって浮動を可能にすることを含んでもよい。ステップ８１４において、全ての移動開始関連動作（例えば、ステップ８１２に関連して説明したような）が実行されたかを判定してもよく、全ての動作が実行されている場合、プロセスはステップ８１６に進んでもよい。ステップ８１６において、移動腕部のうちの１つ（第１の移動腕部５２０）が次の位置へと駆動されてもよい。これは、例えば、第１の移動腕部５２０およびプレート５４０を（例えば、プレート５４０と第２の移動腕部５３０との間のレールを使用して）スライドさせることを含んでもよい。ステップ８１８において、移動腕部（第１の移動腕部５２０）の移動が完了したか、すなわち、（次の）位置にあるか、を判定してもよく、移動腕部が次の位置にあると判定される場合、プロセスはステップ８２０に進んでもよい。

【0073】

ステップ８２０において、移動腕部のうちの１つが付着機能を（その他機能脚部を介して）適用するように構成されてもよい一方で、他方の移動腕部はさらに移動するように構成されてもよい。例えば、第２の移動腕部５３０が表面の上で回転することを可能にするように構成されている一方で、付着は、第１の移動腕部５２０によって適用されてもよい。これに関連して、付着は、回転要素（ボール）を後退させ、全ての主脚部上で真空を活性化させて、脚部と表面との間にシールを形成することを可能にし、また、任意の補助脚部については、ブレーキを起動し、それによって浮動を無効にすることによって適用されてもよい。他方、第２の移動腕部５３０を回転のために構成することは、例えば、回転要素（ボール）を配備し、全ての脚部において真空を不活性化させて、表面の上での移動（例えば、回転による）および脚部と表面との間の任意のシールの破断を可能にし、また、任意の補助脚部については、ブレーキを機能停止し、それによって浮動を可能にすることを含んでもよい。ステップ８２２において、全ての付着関連動作（例えば、ステップ８０４に関連して説明したような）が実行されたかを判定してもよく、全ての動作が実行されている場合、プロセスはステップ８２４に進んでもよい。

【0074】

ステップ８２４において、第２の移動腕部５３０が次の位置へと駆動されてもよい。これは、例えば、第２の移動腕部５３０を（例えば、プレート５４０と第２の移動腕部５３０との間のレールを使用して）スライドさせることを含んでもよい。ステップ８２６において、第２の移動腕部の移動が完了したか、すなわち、（次の）位置にあるかを判定してもよく、移動腕部が次の位置にあると判定される場合、プロセスはステップ８２８に進んでもよい。

【0075】

ステップ８２８において、第２の移動腕部５３０が表面に付着するように構成されてもよい。例えば、付着は、回転要素（ボール）を後退させ、全ての主脚部上で真空を活性化させて、脚部と表面との間にシールを形成することを可能にし、また、任意の補助脚部については、ブレーキを起動し、それによって浮動を無効にすることによって達成されてもよい。ステップ８３０において、全ての付着関連動作（例えば、ステップ８２８に関連して説明したような）が実行されたかを判定してもよく、全ての動作が実行されている場合、プロセスはステップ８３２に進んでもよい。

【0076】

ステップ８３２において、組立関連動作が、次の位置において実行されてもよい（例えば、第２の締結具の位置において穿孔／締結具挿入が適用される）。ステップ８３４において、全ての組立関連動作（例えば、ステップ８３２に関連して説明したような）が実行されたか（例えば、第２の締結具が設置されたか）を判定してもよく、全ての動作が実行されている場合、プロセスはステップ８３６に進んでもよい。ステップ８３６において、クローラシステムは、次の位置（例えば、第３の締結具）へ移動を開始してもよく、以下同様である。

【0077】

図９は、構造体（例えば、航空機構成要素）の組立中の、主多機能脚部および補助多機能脚部を組み込んだ自律クローリング組立システムの回転を示すフローチャートである。図９を参照すると、デバイスの方向転換（回転）を可能にするための、自動電動式組立デバイス（例えば、クローラシステム５１０）によって実行されてもよい複数の例示的なステップを含むフローチャート９００が示されている。

【0078】

ステップ９０２において、転換を開始するための特定の動作が、様々な移動構成要素（例えば、主および補助移動構成要素）によって実行されてもよい。例えば、図５のクローラシステム５１０を参照すると、動作は、プレート５４０の主脚部５６０について、移動を可能にするために、真空を不活性化して（任意のシールを破断することを可能にし）、回転要素（ボール）を配備することを含んでもよい。第１の移動腕部５２０（補助脚部５７０のみを組み込んでいる）について、真空が不活性化されて（任意のシールを破断することが可能にされて）もよく、回転要素（ボール）が配備されて（移動が可能にされて）もよく、ブレーキが解放されて（浮動が可能にされて）もよい。第２の移動腕部５３０（主脚部（複数可）５６０および補助脚部（複数可）５７０の両方を組み込んでいる）について、動作は、主脚部（複数可）５６０について、シールを適用することを可能にするために、回転要素（ボール）を後退させて真空を活性化させることを含んでもよく、一方で、補助脚部（複数可）５７０についての動作は、シールを適用することを可能にするために、回転要素（ボール）を後退させて真空を活性化すること、および、浮動を無効にするためにブレーキを起動することを含んでもよい。言い換えれば、実行される動作は、第２の移動腕部５３０の付着の移動、ならびに、第１の移動腕部５２０およびプレート５６０の移動を可能にしてもよい。

【0079】

ステップ９０４において、全ての動作（ステップ９０２に対応する）が実行されたかを判定してもよい。全ての動作が全て完了したと判定される場合、プロセスはステップ９０６に進んでもよい。ステップ９０６において、回転が開始されてもよい。例えば、第１の移動腕部５２０（およびプレート５４０）の回転を可能にするために回転アクチュエータが利用されてもよい。ステップ９０８において、移動腕部（例えば、第１の移動腕部５２０）が定位置まで回転したか（否か）を判定してもよい。移動腕部が定位置まで回転したと判定される場合、プロセスはステップ９１０に進んでもよい。ステップ９１０において、移動腕部組み立てられている構造体の表面に付着するように構成されてもよい。例えば、第１の移動腕部が定位置まで回転すると、その補助脚部５７０の回転要素（ボール）が後退されてもよく、シールを適用することを可能にするために、真空が活性化されてもよく、浮動を無効にするためにブレーキも起動される。ステップ９１２において、全ての必要な（付着関連）動作が実行されたかを判定してもよく、全ての動作が実行されている場合、プロセスはステップ９１４に進んでもよく、組立関連動作（例えば、穿孔、締結／締結具挿入など）が実行されてもよい。

【0080】

他の実施形態は、機械および／またはコンピュータによって実行可能な少なくとも１つのコード区画を有する機械コードおよび／またはコンピュータプログラムを記憶されており、それによって、機械および／またはコンピュータに、本明細書に記載のような、自律クローリング組立機器の多機能脚部のためのステップを実行させる、持続性コンピュータ可読媒体および／もしくは記憶媒体、ならびに／または持続性機械可読媒体および／もしくは記憶媒体を提供してもよい。

【0081】

したがって、本明細書において開示されている実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの組合せにおいて実現されてもよい。本発明の実施形態は、少なくとも１つのコンピュータシステムにおいて集中型様式で、または、複数の異なる要素がいくつかの相互接続されたコンピュータシステムにわたって分散されている分散型様式で実現されてもよい。いかなる種類のコンピュータシステム、または、本明細書に記載の方法を実行するように適合されている他のシステムが適切である。ハードウェアとソフトウェアとの一般的な組合せは、ロードおよび実行されると、コンピュータシステムを、本明細書に記載の方法を実行するように制御するコンピュータプログラムを有する汎用コンピュータシステムであってもよい。

【0082】

本明細書において開示されている実施形態はまた、本明細書に記載の方法を実施することを可能にする全ての機構を備え、コンピュータシステム内にロードされるとこれらの方法を実行することが可能になるコンピュータプログラム製品に組み込まれてもよい。本明細書の文脈におけるコンピュータプログラムは、情報処理能力を有するシステムに、任意の言語、コードまたは表記における、直接、または、ａ）別の言語、コードまたは表記への変換、ｂ）異なる材料形態における再生成のいずれかもしくは両方の後、のいずれかで、特定の機能を実行させるように意図されている命令セットの任意の表現を意味する。

【0083】

本開示による本発明の主題の例示的な非限定例を以下の付記項Ａ１〜Ｃ２３で記載する。

【0084】

Ａ１． 構造体１０４の組み立てに使用するための、構造体上を移動するように動作可能である自動電動式デバイス１１０を備える装置であって、自動電動式デバイスは、
複数の組立関連機能を実行するように構成されているエンドエフェクタ１２０と、
少なくとも第１の移動組立体１４０および第２の移動組立体１５０に取り付けられている複数の多機能移動構成要素１７０、１８０と、
を備え、
各多機能移動構成要素１７０、１８０は、少なくとも付着機能および移動機能を実行し、
各多機能移動構成要素１７０、１８０は、付着機能を実行するために使用するためのシーリング要素２３２、３３２を備え、シーリング要素は、シーリング要素によって画定されるチャンバ２５０、３５０に空気圧吸引力を加えることによって、シーリング要素が表面と接触しているときに、チャンバの周囲にシールを形成するように構成可能であり、したがって、対応する多機能移動構成要素を表面に対して推進し、
各多機能移動構成要素１７０、１８０は、移動機能を実行するために使用するための回転要素２４０、３４０を備え、回転要素は、表面と接触しているときに表面上を移動するように構成可能であり、回転要素は、シーリング要素２３２、３３２による任意のシールが阻害または破壊されるように、回転要素を配備することによって、表面と接触するようになる、装置。

【0085】

Ａ２． 複数の多機能移動構成要素１７０、５６０のうちの３つが、複合表面をトラバースしているときを含め、構造体１０４と接触したままにするための三角形を形成するように構成されている、付記項Ａ１に記載の装置。

【0086】

Ａ３． 回転要素２４０、３４０は、補助チャンバ２２０、３２０内に配置するように構成されているピストン２２２、３２２に動作可能に取り付けられており、
ピストン２２２、３２２は、チャンバ２５０、３５０の周囲のシールを所望するときに、後退し、シールを所望しないまたは移動を所望するときに、回転要素２４０、３４０を配備するために伸張するように制御される、付記項Ａ１またはＡ２に記載の装置。

【0087】

Ａ４． ピストン２２２、３２２は空気圧によって制御される、付記項Ａ３に記載の装置。

【0088】

Ａ５． 複数の多機能移動構成要素１７０、１８０のうちの少なくとも１つは付勢要素３６２、４６２を含み、付勢要素は、対応する多機能移動構成要素の垂直方向および水平方向の一方または両方における位置付けを調整することを可能にするように構成されている、付記項Ａ１からＡ４のいずれか一項に記載の装置。

【0089】

Ａ６． 付勢要素３６２、４６２は空気圧によって、またはバネ負荷に基づいて動作する、付記項Ａ５に記載の装置。

【0090】

Ａ７． 複数の多機能移動構成要素１７０、１８０の少なくとも１つは方向付け要素７４４を備え、方向付け要素は、対応する移動構成要素と対応する移動構成要素に接続されている自動電動式デバイス１１０の少なくとも１つの構成要素との一方または両方の方向および正規性の一方または両方の調整を可能にするように構成されている、付記項Ａ１からＡ６のいずれか一項に記載の装置。

【0091】

Ａ８． 自動電動式デバイス１１０の移動中、第１の移動組立体１４０および第２の移動組立体１５０のうちの一方は、構造体に固定される一方、第１の移動組立体および第２の移動組立体のうちの他方は、構造体の上を移動する、付記項Ａ１からＡ７のいずれか一項に記載の装置。

【0092】

Ａ９． 第１の移動組立体１４０および第２の移動組立体１５０は、自動電動式デバイスの動作中に自動電動式デバイス１１０の移動の進路を調整するように構成されている、付記項Ａ１からＡ８のいずれか一項に記載の装置。

【0093】

Ａ１０． 自動電動式デバイス１１０は、旋回構成要素１３２を備え、この旋回構成要素は、エンドエフェクタ１２０に、ならびに、第１の移動組立体および第２の移動組立体のうちの少なくとも一方に、同心円状に接続されており、
自動電動式デバイス１１０の移動の進路の調整中に、エンドエフェクタと第１の移動組立体１４０および第２の移動組立体１５０のうちの少なくとも一方とを回転させるように動作可能である一方で、第１の移動組立体１４０および第２の移動組立体１５０のうちの他方は、自動電動式デバイスを構造体１０４に固定する、付記項Ａ１からＡ９のいずれか一項に記載の装置。

【0094】

Ａ１１． 自動電動式デバイス１１０の移動の進路の調整は、第１の移動組立体１４０および第２の移動組立体１５０のうちの少なくとも一方が自動電動式デバイスを構造体に固定している間に、旋回構成要素１３２を介して、第１の移動組立体１４０および第２の移動組立体１５０のうちの他方を調整された移動の進路に対して回転させることを含む、付記項Ａ１０に記載の装置。

【0095】

Ｂ１２． 自動電動式組立体システム１１０に使用するための移動構成要素１７０、１８０を備える装置であって、移動構成要素は、
シーリング要素２３２、３３２であって、シーリング要素によって画定されるチャンバ２５０、３５０に空気圧吸引力を加えることによって、シーリング要素が表面と接触しているときに、チャンバの周囲にシールを形成するように構成可能であり、したがって、対応する移動構成要素１７０、１８０を表面に対して推進する、シーリング要素と、
回転要素２４０、３４０であって、回転要素が表面と接触しているときに表面上を移動するように構成されており、回転要素は、シーリング要素２３２、３３２による任意のシールが阻害または破壊されるように、回転要素を配備することによって、表面と接触するようになる、回転要素と、
補助チャンバ２２０、３２０内に配置するように構成されているピストン２２２、３２２と、
を備え、
ピストン２２２、３２２は、回転要素２４０、３４０に動作可能に取り付けられており、
ピストン２２２、３２２は、チャンバ２５０、３５０の周囲のシールを所望するときに、後退し、シールを所望しないまたは移動を所望するときに、回転要素２４０、３４０を配備するために伸張するように制御される、装置。

【0096】

Ｂ１３． 移動構成要素１７０、１８０は、移動構成要素の垂直方向および水平方向の一方または両方における位置付けを調整することを可能にするように構成されている付勢要素３６２、４６２を備える、付記項Ｂ１２に記載の装置。

【0097】

Ｂ１４． 付勢要素３６２、４６２は空気圧によって、またはバネ負荷に基づいて操作される、付記項Ｂ１３に記載の装置。

【0098】

Ｂ１５． 移動構成要素１７０、１８０は、移動構成要素と移動構成要素に接続されている構成要素の一方または両方の方向および正規性の一方または両方の調整を可能にするように動作可能な方向付け要素７４４を備える、付記項Ｂ１２からＢ１４のいずれか一項に記載の装置。

【0099】

Ｂ１６． 方向付け要素７４４は電動式ウェッジ要素７４２、７４４を備える、付記項Ｂ１５に記載の装置。

【0100】

Ｂ１７． 移動構成要素１７０、１８０は、移動構成要素または移動構成要素の少なくとも１つの要素の位置を維持するように動作可能なブレーキ要素３８０、４８０を備える、付記項Ｂ１２からＢ１６のいずれか一項に記載の装置。

【0101】

Ｂ１８． 移動構成要素１７０、１８０は、シーリング要素２３２、３３２によって生成されているシールを解放して、シーリング要素を表面から外方に移動させることを可能にするように動作可能な通気要素２３４、３３４を備える、付記項Ｂ１２からＢ１７のいずれか一項に記載の装置。

【0102】

Ｃ１９． 構造体上を移動するように動作可能である自動電動式デバイス１１０のエンドエフェクタ１２０であって構造体１０４の組み立てに使用するためのエンドエフェクタを構造体の複数の所定ロケーションの各々に位置付けるステップ８０２であって、エンドエフェクタは、複数の所定ロケーションの各々において複数の組立関連機能のうちの１以上を適用するように構成されている、位置付けるステップと、
複数の主多機能移動構成要素１７０および複数の補助多機能移動構成要素１８０を使用することによって、自動電動式デバイス１１０を複数の所定ロケーションの各々に移動させるステップ８１２と、
を備え、
複数の主多機能移動構成要素１７０および複数の補助多機能移動構成要素１８０は、少なくとも、自動電動式デバイス１１０の第１の移動組立体１４０および第２の移動組立体１５０に取り付けられており、
自動電動式デバイス１１０を移動させるステップは、第１の移動組立体および第２の移動組立体のうちの他方が構造体の上で移動している間に、第１の移動組立体１４０および第２の移動組立体１５０のうちの一方を固定するステップを備え、
複数の主多機能移動構成要素１７０のうちの一つ、または、複数の補助多機能移動構成要素１８０のうちの一つに対応する、各移動構成要素１７０、１８０について、
移動構成要素１７０、１８０の機能は、少なくとも付着機能および回転機能を備え、
付着機能は、シーリング要素２３２、３３２を使用して実行され、シーリング要素は、シーリング要素によって画定されるチャンバ２５０、３５０に空気圧吸引力を加えることによって、シーリング要素が表面と接触しているときに、チャンバの周囲にシールを形成するように構成可能であり、したがって、移動構成要素１７０、１８０を表面に対して推進し、
回転機能は、回転要素２４０、３４０であって、回転要素が表面と接触しているときに表面上を移動するように構成可能であり、回転要素は、シーリング要素２３２、３３２による任意のシールが阻害または破壊されるように、回転要素を配備することによって、表面と接触するようになる、回転要素を使用して実行される、方法。

【0103】

Ｃ２０． 構造体１０４は航空機構成要素である、付記項Ｃ１９に記載の方法。

【0104】

Ｃ２１． 航空機構成要素は胴体、翼、またはその一区画を含む、付記項Ｃ２０に記載の方法。

【0105】

Ｃ２２． 複数の多機能移動構成要素１７０、５６０のうちの３つを使用して、複合表面をトラバースしているときを含め、構造体１０４と接触したままにするように構成可能である三角形を形成するステップを含む、付記項Ｃ１９からＣ２１のいずれか一項に記載の方法。

【0106】

Ｃ２３． 回転要素２４０、３４０に動作可能に取り付けられているピストン２２２、３６２を使用して回転要素を配備するステップであって、ピストンは、補助チャンバ２２０、３６０内に配置するように構成されている、ステップを備え、
ピストン２２２、３６２は、チャンバ２５０、３５０の周囲のシールを所望するときに、後退し、シールを所望しないまたは移動を所望するときに、回転要素２４０、３４０を配備するために伸張するように制御される、付記項Ｃ１９からＣ２２のいずれか一項に記載の方法。

【0107】

Ｃ２４． 第１の移動組立体１４０および第２の移動組立体１５０を使用して、自動電動式デバイス１１０の動作中、自動電動式デバイスの移動の進路を調整するステップを含む、付記項Ｃ１９からＣ２３のいずれか一項に記載の方法。

【0108】

Ｃ２５． 自動電動式デバイス１１０の移動の進路を調整するステップは、第１の移動組立体１４０および第２の移動組立体１５０のうちの他方が自動電動式デバイスを構造体１０４に固定している間に、旋回構成要素１３２を介して、エンドエフェクタ１２０、ならびに、第１の移動組立体および第２の移動組立体のうちの少なくとも一方を回転させるステップを含む、付記項Ｃ２４に記載の方法。

【0109】

Ｃ２６． 自動電動式デバイス１１０の移動の進路を調整するステップは、第１の移動組立体１４０および第２の移動組立体１５０のうちの少なくとも一方が自動電動式デバイスを構造体１０４に固定している間に、旋回構成要素１３２を介して、第１の移動組立体１４０および第２の移動組立体１５０のうちの他方を調整された移動の進路に対して回転させるステップを備える、付記項Ｃ２５に記載の方法。

【0110】

特定の実施形態を参照して説明されているが、本明細書に記載の実施形態の範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができ、均等物に代えることができることが当業者には理解されよう。加えて、特定の状況または材料を本教示に、その範囲から逸脱することなく適合させるために多くの変更を行うことができる。それゆえ、本明細書に開示されている実施形態は、開示されている特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求項の範囲内に入る全ての実施形態を含むことが意図されている。

【符号の説明】

【0111】

１，２，３ 締結具、１００ 構造体、１０２ スパー、１０４ 主翼ボックス、１１０ 自動電動式組立体システム、１２０，２００，７２０ 多機能エンドエフェクタ、１３０ ホルダプレート、１３２ 旋回構成要素、１３４ リニアアクチュエータ、１４０，１５０，５２０，５３０ 移動腕部、１６０，５５０ クランパ、１７０ 主多機能移動構成要素、１８０ 補助多機能移動構成要素、２１０，３１０，４１０，７１０ 取付プレート、２２０，３２０，３６０，４２０ シリンダ，空気シリンダ（補助チャンバ）、２２２，３２２，４２２ ピストン、２２４，２３４，４２４，４３４ 空気流弁、２３０，３３０，４３０ 吸引カップハウジング、２３２，３３２，４３２ 吸引カップリップ、２４０ 回転要素、２４２，３４２ 接触点、２４４，３４４，４４４ ボールホルダ、２５０，３５０ チャンバ、３００，４００，５７０，６３０ 補助脚部、３２４，３３４，３６４ 空気流弁、３４０，４４０ ボール、３６２ 付勢要素、３７０ 浮動ロッド、３８０ ブレーキ要素、３８２，４８２ ブレーキドラム、４６０ ディスク、４６２ バネ、４７０ 浮動ロッド、４８０ ブレーキ機構、５１０，６００，７００ クローラシステム、５４０，５６０，６１０ プレート、５６０，６２０，７３０ 主脚部、７４０ ガイド、７４２ 電動式ウェッジ要素、７４４ 方向付け要素、７５０ ノズル、７５２ 正規性センサ、７５４ 電磁石

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】