CN105674017A - 用于耦接末端执行器到结构的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于将末端执行器(102)耦接到结构的基座组件(104)，所述基座组件包括第一侧(106)和相对的第二侧(108)。第一侧(106)配置为耦接到末端执行器(102)。基座组件(104)还包括设置在第二侧(108)上的至少一个型腔(130)和与至少一个型腔(130)流动连通地耦接的至少一个气动发生器(140)。至少一个气动发生器(140)可操作在抽吸模式和鼓风模式中。通过由至少一个气动发生器(140)在抽吸模式中引发的真空力，具有至少一个型腔(130)的第二侧(108)可稳固地耦接到所述结构(12，14)的表面(16)，并且通过由至少一个气动发生器(140)在鼓风模式中引发的气垫，具有至少一个型腔(130)的第二侧(108)可基本无摩擦地移动穿过表面(16)。

Description

用于耦接末端执行器到结构的设备和方法

技术领域

本发明的领域总体涉及末端执行器，并且更具体地涉及用于耦接末端执行器到结构的设备和方法。

背景技术

使用末端执行器以便利至少一些已知结构例如但不限于飞行器结构的至少一些已知制造、检查、维护和/或维修操作。至少一些这种操作使用邻近感兴趣的结构定位的次级支撑结构，以支撑这种末端执行器。然而，次级支撑结构的架设和定位增加了制造、检查、维护和/或维修操作所需的时间量、劳动量和器材量，并且引发了感兴趣的结构意外损坏的风险。另外，至少一些已知制造、检查、维护和/或维修操作使用真空抽吸装置将这种末端执行器耦接到结构的表面。然而，沿着感兴趣的结构将末端执行器和真空抽吸装置操纵到位也增加了操作所需的时间和劳动量，并且引发了对感兴趣的结构意外损坏的风险。

发明内容

在一个方面，提供了用于将末端执行器耦接到结构的基座组件。该基座组件包括第一侧和相反的第二侧。所述第一侧配置为耦接到所述末端执行器。基座组件还包括被设置在所述第二侧上的至少一个型腔，以及与所述至少一个型腔流动连通地耦接的至少一个气动发生器。所述至少一个气动发生器以抽吸模式和鼓风模式可操作。经由在所述抽吸模式中的所述至少一个气动发生器引发的真空力，具有所述至少一个型腔的所述第二侧可稳固地耦接到所述结构的表面，并且经由在所述鼓风模式中的所述至少一个气动发生器引发的气垫，具有所述至少一个型腔的所述第二侧可基本上无摩擦地移动穿过所述表面。

在另一方面，提供了可耦接到结构的末端执行器系统。该末端执行器系统包括基座组件，所述基座组件包括第一侧和相对的第二侧。基座组件的第一侧被耦接到末端执行器。该末端执行器系统还包括设置在所述基座组件的第二侧上的至少一个型腔，以及与所述至少一个型腔流动连通地耦接的至少一个气动发生器。所述至少一个气动发生器以抽吸模式和鼓风模式可操作。经由在所述抽吸模式中的所述至少一个气动发生器引发的真空力，具有所述至少一个型腔的基座组件的第二侧可稳固地耦接到所述结构的表面，并且经由在所述鼓风模式中的所述至少一个气动发生器引发的气垫，具有至少一个杯的基座组件的第二侧可基本上无摩擦地移动穿过所述表面。有利地，末端执行器系统包括底盘(200)，所述底盘(200)包括所述基座组件(104)的所述第二侧(108)和与所述基座组件(104)的所述第二侧(108)相对的底盘第一侧(206)；以及界面盘(202)，所述界面盘(202)包括所述基座组件(104)的所述第一侧(106)和与所述基座组件(104)的所述第一侧(106)相对的界面盘第二侧(208)，其中所述界面盘(202)被配置为可释放地耦接到所述底盘(200)，使得所述底盘第一侧(206)处于与所述界面盘第二侧(208)基本上面对面的关系。优选地，所述基座组件的所述第二侧包括至少一个杯形部分，该杯形部分基于限定所述至少一个型腔的所述第二侧。更优选地，末端执行器系统进一步包含多个可释放的连接件(210)，每个所述可释放的连接件(210)均被设置在所述底盘(200)和所述界面盘(202)中的一个上并且被配置为可释放地耦接到所述底盘(200)和所述界面盘(202)中的另一个，其中所述多个可释放的连接件(210)中的每个在锁合位置和接收位置之间可枢转。

在另一方面，提供了使基座组件将末端执行器耦接到结构的方法。该方法包括配置所述基座组件的第一侧耦接到所述末端执行器并且在与所述第一侧相对的基座组件的第二侧上布置至少一个型腔。该方法还包括将至少一个气动发生器耦接为与所述至少一个型腔流动连通。所述至少一个气动发生器以抽吸模式和鼓风模式可操作。经由在所述抽吸模式中的所述至少一个气动发生器引发的真空力，具有所述至少一个型腔的所述第二侧可稳固地耦接到所述结构的表面，以及经由在所述鼓风模式中的所述至少一个气动发生器引发的气垫，具有所述至少一个型腔的所述第二侧可基本无摩擦地移动穿过所述表面。

已经描述的特征、功能和优点可以独立地在各个实施例中实现，或可以在另外其它实施例中组合，其进一步的细节参考下面的说明和附图可见。

附图说明

图1是示例飞行器的示意图；

图2是耦接到图1中示出的示例飞行器10的末端执行器系统的示例实施例的示意性透视图；

图3是与图2中示出的末端执行器系统一起使用的基座组件104的示例实施例的示意性侧视图；

图4是图3中示出的示例基座组件的第二侧的示意图；

图5是与图3中示出的示例基座组件一起使用的以抽吸模式操作的气动发生器的示例实施例的示意性说明；

图6是图5中示出的以鼓风模式操作的示例气动发生器的示意性说明；

图7是图3中示出的示例基座组件的分解的示意性透视图；

图8是与图3中示出的示例基座组件一起使用的可释放的连接件的示例实施例的分解的示意性透视图；

图9A是处于锁合位置的图8的示例可释放的连接件的示意性透视图；以及

图9B是处于接收位置的图8的示例可释放的连接件的示意性透视图；以及

图10是使基座组件例如图3中示出的基座组件将末端执行器耦接到结构例如图1中示出的飞行器的示例方法的流程图。

具体实施方式

在本文中描述的设备和方法的实施例提供耦接末端执行器到结构，例如，末端执行器于其上工作的结构。该实施例提供了基座组件，所述基座组件包括至少一个型腔，例如吸杯，该型腔被耦接到至少一个可反转的气动发生器。当气动发生器通过至少一个型腔抽真空时，基座组件被配置为稳固地耦接到结构的表面。当气动发生器反转以从至少一个型腔排出空气时，基座组件也被配置为基本无摩擦地移动穿过该表面。该实施例进一步提供界面结构，该界面结构将末端执行器快速且精确地定位以及固定到基座组件上。

更具体地参考附图，本发明的实施方式可以在图1中示意性地示出的飞行器10的环境中被描述。飞行器10包括从机身14延伸的至少一个机翼12。飞行器10上示出的多个结构仅是说明性的目的，并且应当明白，飞行器10另外还包括大量其他结构。此外，应当明白，虽然航空航天示例被示出，但是本发明的原理可以被应用到其他结构，例如海上结构或车辆结构。

图2是耦接到飞行器10的机身14的末端执行器系统100的示例实施例的示意性透视图。虽然末端执行器系统100被说明为耦接到飞行器10的机身14，但是应当明白，末端执行器系统100可以被耦接到飞行器10上的任意适合的位置或除了飞行器10之外的另一适合的结构。

在示例实施例中，末端执行器系统100包括耦接到基座组件104的末端执行器102。基座组件104也被耦接到机身14的表面16。更特别地，基座组件104的第一侧106被耦接到末端执行器102，并且经由真空力(vacuumforce)，与第一侧106相对的基座组件104的第二侧108被可释放地耦接到表面16，如将在本文中描述的。当末端执行器系统100处于操作中时，基座组件的第一侧106被配置为大体背朝表面16，并且基座组件的第二侧108被配置为大体面朝表面16。

在示例实施例中，末端执行器102从第一端110延伸到第二端112。末端执行器的第一端110被耦接到基座组件的第一侧106，并且末端执行器的第二端112被配置为保持至少一个工具114。在示例实施例中，末端执行器102被配置为操纵至少一个工具114，以在飞行器10上执行某些操作，例如但不限于制造、检查、维护和维修操作中的至少一个。更特别地，末端执行器102是使用多个伺服控制驱动器116可定位的铰接的机械臂。在可替换的实施例中，末端执行器102是使末端执行器系统100能够如本文描述地发挥作用的任意其他适合的末端执行器。

在示例实施例中，末端执行器系统100还包括至少一个次级耦接系统120。在基座组件104从表面16不期望地分开的情况下，至少一个次级耦接系统120为末端执行器102提供冗余的支撑。在说明性实施例中，至少一个次级耦接系统120包括三个次级耦接系统120。在可替换的实施例中，至少一个次级耦接系统120包括使末端执行器系统100能够如本文描述地发挥作用的任意适合数量的次级耦接系统120。在其他可替换的实施例中，末端执行器系统100不包括任何次级耦接系统120。

每个次级耦接系统120限定经由次级耦接系统真空力可释放地耦接到表面16的次级耦接系统型腔121。在示例实施例中，每个次级耦接系统型腔121被杯形部分123限定。在示例实施例中，每个杯形部分123包括大体圆形的边沿，当次级耦接系统真空力被施加到次级耦接系统型腔121时，所述大体圆形的边沿被配置为密封地耦接到表面16。在可替换的实施例中，每个杯形部分123具有使末端执行器系统100能够如本文描述地发挥作用的任意适合的配置。在示例实施例中，每个次级耦接系统型腔121均与次级源真空泵180流动连通地耦接，所述次级源真空泵180与型腔121配合以生成次级耦接系统真空力。例如，每个次级耦接系统型腔121均经由次级耦接系统线路181与次级源真空泵180流动连通地耦接。

在示例实施例中，每个次级耦接系统120经由条带122被可释放地耦接到基座组件104。在某些实施例中，条带122由基本未磨损材料(non-abrasivematerial)构成，以避免对表面16可能的损坏。在示例实施例中，每个条带122均包括棘轮条带张紧机构124，以便每次末端执行器系统100被重新定位在表面16上时，棘轮条带张紧机构124都有效地再配置次级耦接系统120。当棘轮条带张紧机构124不使用时，其被衬料(padding)126覆盖，以避免对表面16可能的损坏。例如，在一实施例中(未示出)，基座组件104被耦接到靠近机翼12的边缘的机翼12的上表面，次级耦接系统120被耦接到靠近机翼12的边缘的机翼12的下表面，并且条带122被耦接在基座组件104和次级耦接系统120之间并且被条带张紧机构124渐进地绷紧，条带122和条带张紧机构124仍然不损坏机翼12的边缘。

在某些实施例中，基座组件104包括至少一个拉环174(图3和图4中示出)，并且至少一个拉环174中的每个被配置为耦接到对应的条带122。例如，在示例实施例中，至少一个拉环174包括三个拉环174。在可替换的实施例中，基座组件104包括任意合适数量的拉环174，以便耦接到对应的条带122。在其他可替换的实施例中，基座组件104包括任意适合的可替换的结构以便耦接到条带122。

图3是基座组件104的示例实施例的示意性侧视图，而图4是基座组件104的示例实施例的第二侧108的示意图。参考图3和图4，至少一个型腔130被设置在基座组件的第二侧108上。在说明性实施例中，至少一个型腔130包括三个型腔130。在可替换的实施例中，至少一个型腔130包括使末端执行器系统100能够如本文描述地发挥作用的任意合适数量的型腔130。

在示例实施例中，每个型腔130被基于基座组件的第二侧108的杯形部分132限定。更特别地，通过从基座组件的第二侧108延伸的支柱134，每个杯形部分132耦接到基座组件的第二侧108。在示例实施例中，每个杯形部分132包括大体圆形的边沿136，当真空力被施加到型腔130时，大体圆形的边沿136被配置为密封地耦接到表面16。在可替换的实施例中，每个杯形部分132具有使末端执行器系统100能够如本文描述地发挥作用的任意适合的配置。在示例实施例中，为了促进密封耦接，每个支柱134均包括球形接头，所述球形接头使每个杯形部分132能够独立地调节为表面16的局部轮廓(图2中所示)。在可替换的实施例中，至少一个型腔130以使末端执行器系统100能够如本文描述地发挥作用的任意适合的方式被设置在基座组件的第二侧108上。

至少一个型腔130中的每个均与至少一个气动发生器140流动连通。更特别地，每个型腔130均与孔口138流动连通，其中孔口138与至少一个气动发生器140流动连通。在示例实施例中，孔口138被限定在杯形部分132内并且延伸通过其中。在可替换的实施例中，以使末端执行器系统100能够如本文描述地发挥作用的任何合适的方式限定孔口138。

至少一个气动发生器140中的每个均包括入口144、出口146和过程连接件148。每个气动发生器过程连接件148均与至少一个孔口138流动连通地耦接。更特别地，在示例实施例中，至少一个气动发生器140包括三个气动发生器140，并且经由各自的过程线路162，每个气动发生器140的过程连接件148均与对应的型腔130的孔口138流动连通地耦接。在可替换的实施例中，至少一个气动发生器140包括单个气动发生器140，并且每个型腔130的孔口138被耦接到单个气动发生器140。在可替换的实施例中，以使末端执行器系统100能够如本文描述地发挥作用的任意适合的布置，将至少一个气动发生器140的过程连接件148耦接到至少一个型腔130的孔口138。

仍在示例实施例中，至少一个气动发生器140中的每个的入口144均与运动流体156的供应流动连通地耦接(图5和图6所示)。例如，在示例实施例中，每个气动发生器入口144与泵190流动连通地耦接，其中泵190提供压缩空气作为运动流体156。更特别地，经由耦接到基座组件104的歧管150，每个入口144均与泵190流动连通地耦接。例如，泵190经由供应线路152与歧管150流动连通地耦接，并且至少一个气动发生器140中的每个的入口144均经由各自的入口线路154与歧管150流动连通地耦接。在可替换的实施例中，至少一个气动发生器140的每个均以使末端执行器系统100能够如本文描述地发挥作用的任意适合的方式与泵190流动连通地耦接。在其他可替换实施例中，气动发生器入口144接收来自使末端执行器系统100能够如本文描述地发挥作用的任何适合的源的任意适合的运动流体156。

至少一个气动发生器140中的每个均可以操作在抽吸模式和鼓风模式中。图5是以抽吸模式操作的气动发生器140的示例实施例的示意性说明，而图6是以鼓风模式操作的气动发生器140的示例实施例的示意性说明。参考图4-6，在该示例实施例中，至少一个气动发生器140中的每个包括第一阀158、第二阀160、聚合部分162和分离部分164。

在示例实施例中，在抽吸模式中，第一阀158充分地打开，使得聚合部分162处于与分离部分164直接流动连通。另外，在该示例实施例中，在抽吸模式中，第二阀160被定位为使得从入口144到过程连接件148的直接流动连通被充分地阻塞，而从过程连接件148到出口146的直接流动连通被充分地打开。因此，在抽吸模式中，气动发生器140基本上起到真空喷射器的作用。更特别地，当运动流体156从聚合部分162经过分离部分164向出口146流动时，产生欠压区域166。欠压区域166倾向于通过孔口138从型腔130抽取空气168，从而引发能够使具有至少一个型腔130的基座组件的第二侧108稳固地耦接到表面16(图2所示)的真空力。运动流体156和空气168从出口146排出。在可替换的实施例中，气动发生器140包括任意合适数量和布置的阀和/或其他使气动发生器140能够如本文描述的在抽吸模式中发挥作用的内部结构。

在某些实施例中，在抽吸模式中，在选择的真空力被引发后，第一阀158和第二阀160中的至少一个被配置为移动到维持真空位置。例如，在示例实施例中，在选择的真空力被引发后，第二阀160被配置为充分地阻塞过程连接件148和出口146之间的流动连通，并且充分阻塞过程连接件148和入口144之间的流动连通，使得引发的真空力在不存在运动流体156的进一步流动的情况下被基本维持。另外，在示例实施例中，在第二阀160移动到维持真空位置之后，第一阀158被配置为关闭，并且泵190被配置为停用。另外，在示例实施例中，如果引发的真空力恶化到低于预选的真空维持水平，则第一阀158和第二阀160中的至少一个被配置为自动地返回到抽吸模式，并且泵190被配置为自动地重新启用。在可替换的实施例中，第一阀158、第二阀160和其他适合的阀或气动发生器140的其他结构中的至少一个以任意适合方式被配置，以使引发的真空力在不存在运动流体156的进一步流动的情况下维持高于预选的真空维持水平。

在示例实施例中，在鼓风模式中，第二阀160被定位为使得从入口144到过程连接件148的直接流动连通被充分地打开，并且从过程连接件148到出口146的直接流动连通被充分地阻塞。因此，在鼓风模式中，气动发生器140充分发挥作用以在至少一个型腔130和表面16之间产生空气缓冲(图12所示)。更特别地，当运动流体156从入口144通过过程连接件148和孔口138流入型腔130内时，运动流体156抵抗表面16和限定型腔130的壁，以在基座组件的第二侧108和表面16之间引发气垫。引发的气垫使具有至少一个型腔130的基座组件的第二侧108能够基本无摩擦地移动穿过表面16。在示例实施例中，例如，运动流体156抵抗每个杯形部分132和表面16的形状，以形成气垫。在可替换的实施例中，气动发生器140包括任意合适数量和布置的阀和/或其他结构，并且至少一个型腔130和第二侧108被使气动发生器140能够如本文描述的在鼓风模式中发挥作用的任何合适的形状限定。

在某些实施例中，在鼓风模式中，第一阀158被关闭，使得从聚合部分162到分离部分164的直接流动连通被充分地阻塞。在可替换的实施例中，在鼓风模式中，第一阀158至少部分打开，使得至少部分的运动流体156被引导到出口146，而不是引导到过程连接件148。例如，在鼓风模式中选择第一阀158的部分打开设置，使得对于运动流体156的选择的单一流率，至少一个气动发生器140既在抽吸模式中产生选择的引发的真空力又在鼓风模式中产生选择的引发的气垫。例如，运动流体156的选择的单一流率由选择的泵190的单一设置产生。

图7是基座组件104的示例实施例的分解的示意性透视图。在该示例实施例中，基座组件104包括底盘200和界面盘202。底盘200包括基座组件104的第二侧108和与基座组件的第二侧108相对的第一侧206。界面盘202包括基座组件的第一侧106和与基座组件的第一侧106相对的第二侧208。界面盘202被配置为可释放地耦接到底盘200，使得底盘的第一侧206与界面盘的第二侧208处于基本面对面的关系。

更特别地，在该示例实施例中，基座组件104包括多个可释放的连接件210，多个可释放的连接件210中的每个均被设置在底盘200和界面盘202其中之一上，并且被配置为可释放地耦接到底盘200和界面盘202中的另一个，使得底盘200和界面盘202可释放地耦接在一起。在该示例实施例中，多个可释放的连接件210包括三个可释放的连接件210。在可替换的实施例中，多个可释放的连接件210包括使末端执行器系统100能够如本文描述地发挥作用的任意合适数量的连接件210。

在示例实施例中，多个可释放的连接件210中的每个均被设置在底盘200上，并且被配置为耦接到设置在界面盘202上的对应的插座212。在可替换的实施例中，多个可释放的连接件210中的至少一个被设置在界面盘202上并且被配置为耦接到设置在底盘200上的对应的插座212。在该示例实施例中，每个可释放的连接件210被枢转地连接到底盘200。更特别地，每个可释放的连接件210在锁合位置(图9A所示)和接收位置(图9B所示)之间可枢转。在接收位置中，可释放的连接件210被配置为使界面盘的第二侧208能够被接收为邻近底盘的第一侧206，同时在锁合位置中，可释放的连接件210被配置为延伸通过并且耦接到对应的插座212。

图8是可释放的连接件210的示例实施例的分解的示意性透视图。图9A是在锁合位置中的可释放的连接件210的示意性透视图，而图9B是在接收位置中的可释放的连接件210的示意性透视图。为了清楚，在图9A和图9B中将底盘200和界面盘202省略。

参考图7、图8、图9A和图9B，在示例实施例中，可释放的连接件210被枢转地耦接到连接件盘222，连接件盘222被配置为耦接到底盘200上的基座组件的第二侧108。在示例实施例中，连接件盘222被配置为使用多个紧固件223耦接到基座组件的第二侧108。在可替换的实施例中，连接件盘222被配置为以任意适合的方式耦接到底盘200和界面盘202其中之一。在示例实施例中，连接件盘222的颈部部分219被配置为延伸经过限定在底盘200的边缘216中的间隙214。孔洞220被限定经过连接件盘222，并且孔洞220的一部分延伸经过颈部部分219。在示例实施例中，可释放的连接件210的螺纹部分240延伸经过孔洞220，并且可释放的连接件210的头部部分246在颈部部分219上面延伸。

在示例实施例中，孔洞220包括开槽部分221，该开槽部分221延伸靠近连接件盘222的边缘218。当连接件盘222被耦接到底盘200时，开槽部分221被配置定位为靠近边缘216。在接收位置中(图9B所示)，可释放的连接件210至少部分延伸到开槽部分221内，使得头部部分246不被直接地设置在底盘的第一表面206的上方。因此，在接收位置中，可释放的连接件210促进提供间隙，该间隙用于邻近底盘200接收界面盘202。

另外，在示例实施例中，在接收位置中，边缘218充分地防止可释放的连接件210旋转到与表面16接触并且可能损坏表面16(图2所示)。在可替换的实施例中，连接件盘222和底盘220其中之一包括另一适合的结构，该结构在接收位置中充分地防止可释放的连接件210与表面16接触。

在示例实施例中，连接件盘222包括U形夹230，该U形夹在大体远离头部部分246的方向上延伸。U形夹230的两个柄脚中的每个均包括延伸经过其中的孔洞234，并且每个孔洞234沿轴线236同轴对准。销232与轴线236同轴地插入经过U形夹230的孔洞234。螺纹部分240被配置为可调节地耦接到销232。

更特别地，在示例实施例中，螺纹孔洞238在大体垂直于轴线236的方向上延伸经过销232，并且螺纹部分240被配置为与螺纹孔洞238接合。螺纹部分240相对于连接件盘222接合的深度并且因此相对于底盘202接合的深度可经由头部部分246的旋转而调节。在可替换的实施例中，孔洞238没有螺纹，并且螺纹部分240以间隙配合延伸经过孔洞238，并且使用适合的螺母(未示出)可调节地耦接到销232。在其他可替换的实施例中，销232被配置为以使可释放的连接件210能够如本文描述地发挥作用的任意适合的方式可调节地耦接到可释放的连接件210。

销232在孔洞234内围绕轴线236可旋转，使得可释放的连接件210在接收位置和锁合位置之间围绕轴线236可枢转，如上所述。在示例实施例中，通过至少一个偏置构件235，每个可释放的连接件210向着接收位置偏置。向着接收位置偏置每个可释放的连接件210促进邻近底盘的第一侧206快速定位界面盘的第二侧208，以便界面盘的第二侧208在涉及表面16的操作期间耦接到底盘200(图2所示)。偏置构件235具有使可释放的连接件210能够如本文描述地发挥作用的任意适合的结构。在可替换的实施例中，至少一个可释放的连接件210不向着接收位置偏置。

在示例实施例中，可释放的连接件210包括固定螺母237和固定销239，固定螺母237和固定销239被配置为防止螺纹部分246完全脱离螺纹孔洞238。在可替换的实施例中，可释放的连接件210不包括固定螺母237和固定销239。在一些这种可替换的实施例中，可释放的连接件210包括另一适合的结构，该结构配置为防止螺纹部分246完全脱离螺纹孔洞238。

在示例实施例中，可释放的连接件210还包括握杆248，握杆248可滑动地耦接到可释放的连接件210的头部部分246。例如，握杆248可滑动地耦接在孔洞250中，孔洞250延伸经过头部部分246。握杆248促进头部部分246被使用者旋转，以促进相对于底盘200调节可释放的连接件210的耦接深度。特别地，在不需要额外工具的情况下，握杆248促进将可释放的连接件210固定到界面盘202。在可替换的实施例中，至少一个可释放的连接件210不包括握杆248。在一些这种可替换的实施例中，可释放的连接件210包括另一适合的结构，该结构在不需要额外工具的情况下促进将可释放的连接件210固定到界面盘202。

在示例实施例中，插座212被配置为耦接到界面盘202上的基座组件的第一侧106。在可替换的实施例中，至少一个插座212在界面盘202中一体形成。在示例实施例中，插座212被配置为使用多个紧固件225耦接到基座组件的第一侧106。在可替换的实施例中，插座212被配置为以任意适合的方式耦接到界面盘202和底盘200其中之一。

在示例实施例中，每个插座212被耦接在限定在界面盘202中的孔洞252内。孔洞252延伸到界面盘202的边缘254。插座212包括开口258，当插座212被耦接到界面盘202时，开口258配置为延伸到界面盘边缘254，使得当界面盘202邻近底盘200定位时，对应的可释放的连接件210可接收在插座212的开口258内，并且该对应的可释放的连接件210从接收位置移动到锁合位置。

在示例实施例中，开口258被插座212的内壁262至少部分地限定，该插座212的内壁262被配置为抵靠可释放的连接件210的头部部分246。在示例实施例中，内壁262包括渐缩表面264，渐缩表面264被配置为与可释放的连接件210的渐缩部分244配合，以当可释放的连接件210被移动到锁合位置时，相对于底盘200定位界面盘202。在可替换的实施例中，开口258以使可释放的连接件210能够如本文所述地发挥作用的任意适合的方式被限定在插座212内。

例如，在示例实施例中，在界面盘202邻近底盘200定位使得每个可释放的连接件210与对应的插座212近似对准之后，可释放的连接件210从接收位置移动到锁合位置。当可释放的连接件210从接收位置移动到锁合位置时，可释放的连接件210的渐缩部分244与插座212的渐缩表面264接合。可释放的连接件210的渐缩部分244抵靠插座212的渐缩表面264，并且推进插座212与可释放的连接件210的良好的对准，该渐缩部分244同时相对于底盘200定位界面盘202。在可替换的实施例中，插座212与可释放的连接件210对准，并且界面盘202以使可释放的连接件210能够如本文所述地发挥作用的任意适合的方式邻近底盘200定位。

在示例实施例中，在可释放的连接件210被枢转到锁合位置后，头部部分246被例如使用握杆248旋转，使得可释放的连接件210的螺纹部分240与螺纹孔洞238接合到更深的深度，从而抵靠插座212稳固地耦接可释放的连接件210。例如，可释放的连接件120的渐缩部分244抵靠插座212的渐缩表面264稳固地耦接，并且界面盘202相应地被稳固地和可释放地耦接到底盘200。握杆248促进将可释放的连接件210固定到界面盘202，不需要其他工具。另外，在示例实施例中，为了将界面盘202与底盘200分开，例如使用握杆248旋转头部部分246，使得螺纹部分240与螺纹孔洞238的接合深度减小。例如，可释放的连接件210的渐缩部分244从插座212的渐缩表面264脱离，并且可释放的连接件210被移动到接收位置。

在可替换的实施例中，可释放的连接件210包括额外的或不同的部分，例如但不限于适合的垫圈，当距离242减小时，该垫圈抵靠插座212的额外的或不同的部分稳固地耦接。在其他可替换的实施例中，可释放的连接件210被耦接在插座212内，而不是通过螺纹部分和螺纹孔洞的接合。仍在其他可替换的实施例中，界面盘202和底盘200以使基座组件104能够如本文所述地发挥作用的任何适合的方式被耦接到一起。

如上所述，设置在界面盘202上的基座组件的第一侧106被配置为耦接到末端执行器102(图2所示)。同时设置在底盘200上的基座组件的第二侧108被配置为耦接到表面16(图2所示)。在某些实施例中，在将界面盘202与底盘200耦接在一起之前，底盘200被耦接到表面16，如上所述，并且界面盘202被耦接到末端执行器102。界面盘202和末端执行器102均包括任意适合的结构，该结构使界面盘202和末端执行器102能够稳固地耦接在一起。

在底盘200初始耦接到表面16期间，独自操作底盘200促进了防止表面16与末端执行器系统100的其他元件的意外接触。此外，耦接界面盘202到末端执行器102可以在用于表面16上操作的主工作路径之外完成，从而促进了减少对表面16的工作时间。例如，若干末端执行器102中的每个均可以被耦接到对应的专用界面盘202，以促进与耦接到表面16的单个底盘200一起使用的多个末端执行器102的迅速转换。在某些实施例中，通过可释放的连接件210被固定到底盘200、被偏置到接收位置、被从接收位置枢转地可移动到锁合位置、通过配合渐缩部分244和渐缩表面264在插座212内可自行定位和在不需要额外工具的情况下可固定到界面盘202中的至少一个而促进在表面16的主工作路径内的底盘200和界面盘202的迅速耦接。

参考图4和图7，底盘200包括适合的控件266，该控件被配置为在抽吸模式和鼓风模式之间选择性地转换至少一个气动发生器140。控件266以使底盘200能够如本文所描述地发挥作用的任何适合的方式被可操作地耦接到至少一个气动发生器140。例如但不限于，使用有线连接和无线连接中的一个将控件266可操作地耦接到至少一个气动发生器140。

在示例实施例中，控件266包括两个开关268。例如但不限于，每个开关268均是按钮。在示例实施例中，至少一个气动发生器140缺省到抽吸模式，并且控件266被配置使得两个开关268必须大约同时被启用，以将至少一个气动发生器140转换至鼓风模式。例如但不限于，控件266被配置使得两个开关268中的每个必须在另一个转换到鼓风模式的0.5秒内被启用。当两个开关268中的至少一个被停用时，至少一个气动发生器140进一步被配置为自动地返回到抽吸模式。因此，两个开关268的使用促进了防止至少一个气动发生器140从抽吸模式到鼓风模式的意外转换。在该示例实施例中，为了进一步促进避免控件266的意外启用，两个开关268中的每个均被设置在凹陷272内，该凹陷272在底盘的第一侧206中形成，使得两个开关268中的每个均被设置在底盘的第一侧206的表面下面。在可替换的实施例中，基座组件104包括额外的或可替换的结构，该结构促进了防止至少一个气动发生器140从抽吸模式意外地转换到鼓风模式。

在某些实施例中，控件266被设置在底盘202的边缘216附近。例如，在示例实施例中，两个按钮268中的每个均被设置在底盘202的边缘216附近。因此，使用者可以沿边缘216抓握底盘202，其中每个拇指邻近底盘的第一侧206，而每组四个手指邻近基座组件的第二侧108，并且使用每个拇指操纵控件266。在可替换的实施例中，控件266被设置在除了靠近底盘202的边缘216之外的任何位置。

在某些实施例中，在表面16上的操作期间，控件266使底盘200能够容易地被重新定位。例如，通过使用在抽吸模式中的至少一个气动发生器140，底盘200在第一位置被初始耦接到表面16，如上所述。使用者抓握底盘200并且启用控件266以将至少一个气动发生器140从抽吸模式转换到鼓风模式。基座组件的第二侧108从表面16分开，并且经由在鼓风模式中引发的气垫在表面16上变为基本无摩擦地可移动，如上所述。使用者沿表面16在气垫上滑行底盘200到第二位置。然后使用者释放控件266，引起至少一个气动发生器140返回到抽吸模式，并且在第二位置将基座组件的第二侧108重新耦接到表面16。

在一些实施例中，界面盘202包括至少一个手柄270。例如但不限于当末端执行器102被耦接到界面盘202时，至少一个手柄270促进使用者操控界面盘202。例如，在示例实施例中，至少一个手柄270包括相邻地耦接到界面盘202的边缘254的两个手柄270。因此，例如但不限于当底盘200被耦接到表面16时，使用者可以通过手柄270抓握界面盘202，并且操纵界面盘202和末端执行器102到位，以便耦接到底盘200。在可替换的实施例中，至少一个手柄270包括使界面盘202能够如本文所述地发挥作用的任意适合数量的手柄270。在示例实施例中，经由偏置构件271例如但不限于扭力弹簧，每个手柄270被可旋转地耦接到界面盘202，以促进操控界面盘202。更特别地，偏置构件271禁止手柄270旋转为与末端执行器102意外接触。在某些实施例中，偏置构件271抵靠硬挡块偏置手柄270，所述硬挡块被配置为防止手柄270和表面16之间的意外接触。在可替换的实施例中，至少一个手柄270不包括偏置构件271和/或不可旋转地耦接到界面盘202。在其他可替换的实施例中，界面盘202不包括至少一个手柄270。

图10是使基座组件例如基座组件104将末端执行器例如末端执行器102耦接到结构例如飞行器10的方法1000的示例实施例的流程图。参考图1-10，在示例实施例中，方法1000包括配置1002基座组件的第一侧，例如第一侧106，以耦接到末端执行器；以及在与第一侧相对的基座组件的第二侧例如第二侧108上设置1004至少一个型腔例如至少一个型腔130。方法1000还包括与至少一个型腔流动连通地耦接1006至少一个气动发生器，例如至少一个气动发生器140。至少一个气动发生器在抽吸模式和鼓风模式中可操作。经由气动发生器在抽吸模式中引发的真空力，具有至少一个型腔的第二侧被稳固地耦接到结构的表面，例如表面16，并且经由在鼓风模式中由气动发生器引发的气垫，具有至少一个型腔的第二侧基本无摩擦地可移动穿过表面。

在某些实施例中，在基座组件的第二侧上布置1004至少一个型腔包括设置1008至少一个杯形部分，例如杯形部分132，该杯形部分基于基座组件的第二侧并且限定至少一个型腔。在一些实施例中，方法1000还包括可操作地耦接1010控件例如控件266到至少一个气动发生器。控件被配置为在抽吸模式和鼓风模式之间选择性地转换至少一个气动发生器。在某些实施例中，方法1000进一步包括配置1012界面盘，例如界面202以可释放地耦接到底盘，例如底盘200，使得底盘的第一侧例如底盘的第一侧206与界面盘的第二侧例如界面盘的第二侧208处于基本面对面的关系。底盘包括基座组件的第二侧和与基座组件的第二侧相对的底盘的第一侧，并且界面盘包括基座组件的第一侧和与基座组件的第一侧相对的界面盘的第二侧。

本文中描述的实施例提供了基于至少一些已知的用于耦接末端执行器到表面的系统的改进。当与至少一些已知的用于耦接末端执行器到表面的系统比较时，本文所描述的实施例使末端执行器能够以降低感兴趣的结构意外损坏的风险来执行制造、检查、维护和/或维修操作。当与至少一些已知的用于耦接末端执行器到表面的系统比较时，本文所描述的实施例提供了能够在引发的真空力下选择性地耦接到表面或在气垫上基本无摩擦地移动穿过表面的基座组件。另外，本文描述的实施例提供在界面盘上安装末端执行器，所述界面盘能够被快速定位并且耦接到安装在结构上的底盘。

撰写的本说明书使用示例来公开包括最佳模式的各种实施方式，以使本领域任何技术人员能够实施所述实施方式，包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。本发明的可获得专利保护的范围由权利要求限定，并可包括本领域技术人员可想到的其它示例。如果这种其它示例具有与权利要求的书面语言无区别的结构元件或者如果这种其它示例包括与权利要求的书面语言无实质区别的等价的结构元件，则这种其它示例旨在落入本权利要求的范围内。

Claims (13)

1.一种用于将末端执行器(102)耦接到结构的基座组件(104)，所述基座组件包含：

第一侧(106)和相对的第二侧(108)，所述第一侧(106)被配置为耦接到所述末端执行器(102)；

被设置在所述第二侧(108)上的至少一个型腔(130)；以及

至少一个气动发生器(140)，其与所述至少一个型腔(130)流动连通地耦接，所述至少一个气动发生器(140)可操作在抽吸模式和鼓风模式中，其中：

通过由所述至少一个气动发生器(140)在所述抽吸模式中引发的真空力，具有所述至少一个型腔(130)的所述第二侧(108)可稳固地耦接到所述结构(12，14)的表面(16)，以及

通过由所述至少一个气动发生器(140)在所述鼓风模式中引发的气垫，具有所述至少一个型腔(130)的所述第二侧(108)可基本无摩擦地移动穿过所述表面(16)。

2.根据权利要求1所述的基座组件，其中所述基座组件(104)的所述第二侧(108)包括至少一个杯形部分(132)，该杯形部分(132)基于限定所述至少一个型腔(130)的所述第二侧(108)。

3.根据权利要求1所述的基座组件，进一步包含控件(266)，所述控件(266)被配置为在所述抽吸模式和所述鼓风模式之间选择性地转换所述至少一个气动发生器(140)，其中所述控件(266)包含两个开关，所述两个开关必须大约同时启用以将所述至少一个气动发生器(140)从所述抽吸模式转换到所述鼓风模式。

4.根据权利要求1所述的基座组件，进一步包含：

底盘(200)，所述底盘(200)包括所述基座组件(104)的所述第二侧(108)和与所述基座组件(104)的所述第二侧(108)相对的底盘的第一侧(206)；以及

界面盘(202)，所述界面盘(202)包括所述基座组件(104)的所述第一侧(106)和与所述基座组件(104)的所述第一侧(106)相对的界面盘的第二侧(208)，其中所述界面盘(202)被配置为可释放地耦接到所述底盘(200)，使得所述底盘的第一侧(206)处于与所述界面盘的第二侧(208)基本面对面的关系。

5.根据权利要求4所述的基座组件，进一步包含多个可释放的连接件(210)，所述可释放的连接件(210)中的每个均被设置在所述底盘(200)和所述界面盘(202)的其中之一上，并且所述可释放的连接件(210)中的每个均被配置为可释放地耦接到所述底盘(200)和所述界面盘(202)中的另一个。

6.根据权利要求5所述的基座组件，其中所述多个可释放的连接件(210)中的每个在锁合位置和接收位置之间可枢转。

7.根据权利要求6所述的基座组件，其中所述多个可释放的连接件(210)中的至少一个包含渐缩部分，所述渐缩部分被配置为与所述底盘(200)和所述界面盘(202)中的所述另一个的渐缩表面配合，从而相对于所述底盘(200)定位所述界面盘(202)。

8.根据权利要求1所述的基座组件，所述基座组件包括在末端执行器系统中，所述末端执行器系统包含：

至少一个次级耦接系统，每个所述至少一个次级耦接系统限定次级耦接系统型腔，所述次级耦接系统型腔经由次级耦接系统真空力可释放地耦接到所述表面。

9.根据权利要求8所述的基座组件，进一步包含控件(266)，所述控件(266)被配置为在所述抽吸模式和所述鼓风模式之间选择性地转换所述至少一个气动发生器(140)。

10.根据权利要求9所述的基座组件，其中所述控件(266)包含两个开关，所述两个开关必须大约同时启用以将所述至少一个气动发生器(140)从所述抽吸模式转换到所述鼓风模式。

11.一种使基座组件(104)用于耦接末端执行器(102)到结构的方法，所述方法包含：

配置所述基座组件(104)的第一侧(106)以耦接到所述末端执行器(102)；

在与所述第一侧(106)相对的所述基座组件(104)的第二侧(108)上设置至少一个型腔(130)；以及

耦接至少一个气动发生器(140)以与所述至少一个型腔(130)流动连通，所述至少一个气动发生器(140)可操作在抽吸模式和鼓风模式中，其中：

通过由所述至少一个气动发生器(140)在所述抽吸模式中引发的真空力，具有所述至少一个型腔(130)的所述第二侧(108)可稳固地耦接到所述结构(12，14)的表面(16)，以及

通过由所述至少一个气动发生器(140)在所述鼓风模式中引发的气垫，具有所述至少一个型腔(130)的所述第二侧(108)可基本无摩擦地移动穿过所述表面(16)。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述在所述基座组件的所述第二侧上设置所述至少一个型腔包含设置至少一个杯形部分，该杯形部分基于所述基座组件的所述第二侧并限定所述至少一个型腔。

13.根据权利要求11所述的方法，进一步包含可操作地耦接控件(266)到所述至少一个气动发生器(140)，所述控件(266)配置为在所述抽吸模式和所述鼓风模式之间选择性地转换所述至少一个气动发生器(140)。