用于将飞行器或航天器部件附接至飞行器或航天器的机身部段的方法及装置

技术领域

本发明总体上涉及飞行器或航天器机身的制造。具体地，本发明 涉及用于将飞行器部件附接至飞行器的机身部段的方法，并且涉及用 于将飞行器部件附接至飞行器的机身部段的装置。

背景技术

飞行器机身的组装是一项复杂的工作，其需要相当大的人力。 这个过程使用的工具有数种。由于工作人员通常必须通过使用不同 的工具而进行一系列的工作，因此更换工具会中断工作流程。

US8,266,778B2描述了一种用于将飞行器或航天器的机身部段 支承在可调节的组装位置中的组装设备。设置了旋转式支承件和用 于以可拆装的方式加固机身部段的至少一个加固弓形件。

US2014/0145128A1描述了一种用于将接线装具安装在飞行器 中的方法。在该方法中，线缆被紧固至接线装具和卷绕装置，线缆 中的一个线缆在卷绕装置中的每一者上缠绕以使得通过施加拉力而 实现接线装具的提升。

发明内容

本发明的目的在于使飞行器或航天器的机身的制造更高效。

这个目的通过独立权利要求的主题而得以实现。根据从属权利 要求和以下描述，另外的示例性实施方式是明显的。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于将部件附接至飞行器 或航天器的机身部段的方法。所述部件可以是飞行器或航天器部件。 在该方法的步骤中，轨道被布置在飞行器的机身部段内，其中，轨 道沿机身部段的纵向方向延伸。在该方法的另一步骤中，支承结构 以可移动的方式安装至轨道使得支承结构能够沿着轨道沿机身部段 的纵向方向移动。支承结构包括定位单元，该定位单元用于将用来 将部件附接至机身部段的工具定位在部件待被附接至机身部段的位 置处。

该方法提供用于在飞行器机身内进行组装过程的人的支承系 统。换言之，人由安装至轨道的支承结构支承，从而使整合在支承 结构中的工具能够被送到实际需要工具的位置中。支承结构能够沿 着轨道移位，其中，轨道可以附接至飞行器机身的一部分，或者可 以附接至机库或工厂厂房的一部分。在第一情况下，轨道可以附接 至飞行器机身的主要结构元件，在轨道已经附接至飞行器的主要结 构元件之后，支承结构能够以可移动的方式安装至轨道，并且提供 用于对进行不同任务(例如像是铆接、钻孔、旋拧、成型、焊接) 或者使用不同工具(例如像是夹钳、螺旋扳手或钻孔机)的人进行 支承的装置。在第二情况下，轨道附接至在其中对机身进行组装的 机库或工厂厂房内的支架。这意味着，轨道相对于工厂厂房的地面 水平地布置并且机身移位到轨道上或者在轨道上方移位使得在工作 过程期间机身围绕着轨道，其中，在工作过程中，支承结构以可移 动的方式安装至轨道并且在进行不同的任务时对人进行支承。在第 三情况下，轨道和/或支承结构是飞行器或航天器的主要结构的部 件，从而在组装过程之后不拆掉轨道和/或支承结构。然而，轨道和 /或支承结构可以用于一操作阶段，例如，在飞行期间或者在太空操 作期间进行使用。特别地，轨道和/或支承结构可以应用于自动化维 修、检查及太空站的其他操作目的。有利地，能够减小宇航员进行 重复任务，比如清洁过滤器、设备或居住区域，的工作量。另外的 应用可以有通常需要在太空站外部太空行走的工作：使物体移动或 者检查部件。

轨道可以是长形的金属结构，多个支承结构能够以可移动的方 式安装至轨道。在将轨道布置在飞行器的机身部段内时，可以将轨 道定位成大致平行于管状的机身部段的轴线，例如平行于管状的机 身部段的弯曲的侧向表面。在轨道附接至工厂厂房内的支架的情况 下，轨道延伸到机身部段中。换言之，轨道延伸到机身部段中，就 像是榫舌伸入到由管状或管形的机身部段围绕的自由空间中。然而， 轨道可以伸入到机身部段中而不附接至机身部段。机身部段的纵向 方向表示与机身部段的管状元件的弯曲的侧向表面大致平行的方 向，例如与管形的机身部段的轴线平行的方向。机身部段可以是飞 行器的管形的机身部段。

多个支承结构可以安装至轨道使得附接至支承结构或者为支承 结构的一部分的工具能够被独立地使用。因此，支承结构可以安装 至轨道使得支承结构能够被独立地移位或定位。例如，同时工作的 两个支承结构可以沿着轨道沿相对的方向移动，或者甚至可以经过 彼此。这有利地实现待组装的机身部段的有效生产。

此外，多个支承结构中的不同的支承结构可以以多模式工作， 这意味着同一部件可以由两个或更多个不同的支承结构(即工具) 安装至机身部段。例如，第一支承结构可以对焊接工具进行定位， 并且第二支承结构可以对铆接工具进行定位，从而可以对部件同时 进行焊接和铆接。

为了实现支承结构沿着轨道独立地移动，支承结构可以以可拆 装的方式安装至同一轨道或者安装至以平行的方式布置的不同的轨 道。在一个轨道安装有多个支承结构的情况下，轨道可以包括旁路 区域，在旁路区域中，支承结构可以经过彼此。

支承结构可以是长形的结构，例如像是机器人手臂。支承结构 可以包括铰链轴承或数个铰链轴承，这些铰链轴承连接支承结构的 各个部件。支承结构例如可以借助辊子或者通过滑动机构而以可移 动的方式安装至轨道。因此，轨道可以适于使得支承结构能够通过 导引结构而沿着轨道滑动或滚动。导引结构可以适于使得支承结构 只能够沿着轨道沿轨道和/或机身部段的纵向方向移位。因此，支承 结构可以包括如下的第一端和第二端，所述第一端提供用于将支承 结构以可移动的方式安装至轨道的装置，工具在所述第二端处附接 至支承结构。支承结构可以构造成使得附接至支承结构的工具可以 到达机身部段内的每个位置。支承结构可以大致沿例如与机身部段 的纵向方向垂直的横向方向延伸。这样，用于操作用途的工具能够 到达机壁或壳状结构部件，所述机壁或壳状结构部件包括对机身部 段的壳状结构部件进行加固的加固单元。这些操作目标例如可以包 括需要附接至机身部段的部件。这种部件例如可以是结构部件、铆 钉、螺钉、托架或供给管线。例如，包括用于对工具进行定位的定 位单元的支承结构可以是梁或梁状元件，其以可枢转的方式和/或以 可移动的方式附接至轨道，从而既可以实现绕机身部段的纵向方向 或轴线旋转，又可以实现支承结构沿机身部段的纵向方向移位。轨 道例如可以是T形梁。支承结构的这种布置提供了这样的可能性： 工具由支承结构承载，从而在支承结构附近或旁边的区域中工作的 人在其工作流程中被支承并且不不需要在进行工作过程的同时拿着 或握着工具。此外，可以通过支承结构来更换工具，从而人不需要 离开其工作位置，这可以使所进行的工作过程所需的时间减少。支 承结构还可以构造成使得：在整个工作过程中支承结构能够伴随人 并且还能够递送人在其工作任务期间所需的部件或装置。例如，柔 性支承结构在距人的工作点舒适的距离处给人提供气动装置、工具、 铆钉和托架。工具和部件的重量由支承结构承载，支承结构可以设 想为是章鱼臂。另外，可以用绳索或吊带来保持人员以改进其身体 姿势。因此，可以通过外部控制单元自动地将支承结构控制成使得 由吊带固定的人能够被送到允许将部件附接至机身部段的适当的位 置中。

使用这个方法能够改进在组装机身部段时的人体工程学因素， 这也可以使得减少将部件附接至机身部段的交付时间。人在进行其 任务时的舒适因素通过灯、工具箱及附接至支承结构的其他特征而 得到进一步地支持，从而人不需要改变其身体姿势以获取他当前需 要以进行他的工作的工具或部件。由于支承结构附接有工具并且支 承结构包括定位单元从而支承结构能够到达机身部段内部件待组装 的每个位置，因此能够通过支承结构自主地进行通常由人进行的任 务。这些任务包括但不限于钻孔、镌刻、密封、对铆钉进行定位、 用专用工具牵拉铆钉、对Hi-lok进行定位、对重型钳进行定位、安 装托架、一些铆接过程等等。此外，能够通过支承结构自主地或者 至少部分自主地处理必须由人处理的许多不同的材料、型板和工具， 从而人只是由支承结构支承。此外，能够避免处理许多气动软管及 开关或工具，例如像是缠结在一起的软管或管线。

支承结构可以自主地更换工具。例如，支承结构可以用铆接工 具来替换焊接工具。可以通过将工具从支承结构拆下并且将另一工 具附接至支承结构来进行工具的自主更换。因此，支承结构可以将 当前不需要的工具放置到箱中或者放置在地面上，并且从承载单元 或供给单元抓取下一工作任务所需的另一工具。这种承载单元或供 给单元也可以是待进行各工作任务的区域中的箱或仓库。

根据本发明的另一实施方式，飞行器或航天器部件在另一步骤 中通过工具而被附接至机身部段。

这种工具可以适于进行像是铆接、旋拧、钻孔、焊接、成型这 类的任务。工具可以通过绳索或吊带而连接至支承结构和/或支承结 构的定位单元。工具还可以直接附接至支承结构和/或定位单元。然 而，工具可以附接至支承结构和/或定位单元使得工具可以到达机身 部段内的每个位置。支承结构可以通过轴承而与工具连接以便提供 工具的旋转运动，例如，工具可以以可枢转的方式安装至支承结构。

根据本发明的另一实施方式，在将飞行器或航天器部件附接之 后，支承结构从轨道拆卸下来。

例如，支承结构只是暂时在机身部段内安装至轨道。支承结构 能够经由货门被运送到或者驱动到机身部段中。同样地，在将支承 结构从轨道拆下来之后，支承结构可以被传送出或者驱动出机身部 段。换言之，支承结构和/或轨道只是在机身部段的组装过程期间安 装在机身部段内或者附接至机身部段。但也有可能的是，在组装过 程之后，至少轨道保持安装在机身部段内。应当指出的是，组装过 程至少包括将部件附接至机身部段。

根据本发明的另一实施方式，在将飞行器或航天器部件附接之 后，在另一步骤中将轨道从机身部段更换下来。

在部件通过工具被附接至机身部段之后，可以将轨道从机身部 段拆下来。例如可以通过使机身部段移动离开可以附接轨道的支架 而将轨道驱动出或运送出机身部段。支架可以永久地安装在机库或 工厂厂房内。也可以有的情况是，轨道不附接至机身部段。轨道也 可以被拆成数个部件，从而能够经由机身部段的货门从机身部段更 换将轨道的部件。

根据本发明的另一实施方式，支承结构包括用于用电力和/或压 缩空气对工具进行供给的供给单元。

例如，用于用电力和/或压缩空气对工具进行供给的供给管线被 整合到支承结构中，从而能够避免这种管线与人员之间的接触。供 给管线也可以整合到轨道中，以使附接至支承结构的工具通过轨道 结构和支承结构而被供以电力和/或压缩空气。还可以有的情况是， 待附接至机身部段的部件通过轨道和/或支承结构被递送至人员。在 机身部段内进行组装过程所需的部件或装置能够经由轨道和/或经 由支承结构通过箱被递送。这样，箱可以在飞行器机身外部装上工 具、其他装置或相应部件，然后通过轨道和/或通过支承结构被递送 到机身部段中，从而人员不必离开他的工作位置以获取这些部件、 其他装置或工具。此外，支承结构可以附接有灯以照亮飞行器或航 天器部件带附接至机身部段的位置。例如，灯一直照亮工具实际所 处或人使用工具的位置。

根据本发明的另一实施方式，人通过紧固单元被紧固至支承结 构，从而人能够使用工具将飞行器或航天器部件附接至机身部段。 紧固单元可以是绳索。

例如，人能够被保持或承载在悬挂位置，以改进人员的身体姿 势。工具和人可以由两个单独的绳保持在悬挂位置中。然而，可以 通过支承结构的定位单元将工具布置成使得人总是能够获取工具以 便使用该工具将部件附接至机身部段。因此，人可以不承受重量或 者不需要携带可能非常重的工具或部件。也可以为人提供远程控制 装置，从而能够远程地控制人通过绳所紧固至的支承结构。远程控 制例如可以包括使支承结构沿着轨道移动以及通过绳索对工具和/ 或人员进行定位。远程控制还可以包括将人当前所需要的部件和工 具递送给人以将部件附接至飞行器的机身部段。可以通过箱来提供 递送，其中，箱能够通过轨道和/或通过支承结构而从机身部段外部 被驱动至人。

在人紧固至支承结构的情况下，支承结构也可以沿着轨道移动。 换言之，例如在改变工作姿势或者工作位置时，人可以由支承结构 承载和定位。，工作位置或工作姿势以及因此还有支承结构在机身部 段内部的定位可以是具体针对在机身部段的组装期间将进行的特定 任务的。

根据本发明的另一实施方式，支承结构适于基于在自学习进程 期间所产生的表示支承结构的运动次序的数据而自主地附接飞行器 或航天器部件。

可以在人手动地移动支承结构时所进行的自学习进程期间来获 得表示运动次序的数据。用于不同工作进程的不同运动次序例如能 够存储在数据库中，从而在支承结构运动的自主模式中，表示运动 次序的数据提供用于支承结构的自主运动的预先编制好的运动次 序。换言之，支承结构的运动次序例如由处理单元存储，从而多个 运动次序提供支承结构的自主运动的基础。因此，能够使用具体针 对不同的工作进程的统计值或参数以校准支承结构的自主工作。支 承结构基于已知的运动次序的自主工作还可以包括工具的定位及工 具的操作和/或使用。因此，可能有的情况是，部件通过支承结构而 被自主地附接至机身部段。优选地，支承结构的自主工作还包括钻 孔、镌刻、密封、对铆钉进行定位、用专用工具牵拉铆钉、对Hi-lok 进行定位、对重型钳进行定位、托架安装、一些铆接过程或者完全 自动化的托架安装。

根据本发明的又一实施方式，轨道附接至机身部段的地板梁。

例如，轨道在机身部段的货舱内布置在机舱地板下面或下方。 因而，就与纵向方向大致垂直并且与横向方向大致垂直的竖向方向 而言，轨道可以布置在地板梁下方。地板梁可以沿机身部段的横向 方向延伸，并且轨道可以沿与机身部段的横向方向垂直的机身部段 的纵向方向延伸。只要部件附接至机身部段，轨道就可以只附接至 机身部段的地板梁。因此，在部件已经附接至机身部段之后，例如 在机身部段的组装过程之后，可以拆下轨道。然而，轨道可以暂时 地附接至地板梁并因此以可拆装的方式安装至地板梁。例如，轨道 通过螺纹接头或插入式连接而附接至地板梁。优选地，轨道附接至 机身部段的若干个地板梁。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于附接飞行器或航天器 部件的装置。该装置包括轨道和支承结构。轨道构造成布置在飞行 器的机身部段内。支承结构以可移动的方式安装至轨道，从而支承 结构能够沿着轨道沿机身部段的纵向方向移动。其中，支承结构包 括定位单元，该定位单元用于将用来将飞行器或航天器部件附接至 机身部段的工具定位在飞行器或航天器部件待被附接至机身部段的 位置处。

该装置例如可以暂时地布置在机身部段处或者布置在机身部段 内。这意味着可以只在组装过程——组装过程意指将部件附接至机 身部段——期间提供该装置，随后可以从机身部段拆下该装置。应 当指出的是，优选地，在组装过程期间，可以将数个部件附接至机 身部段。该装置和/或机身部段可以在机库或工厂厂房内移动，使得 轨道至少部分地延伸到机身部段中而不附接至机身部段的一部分。 在另一示例中，轨道直接附接至机身部段。

根据本发明的另一实施方式，轨道附接至传送单元使得轨道延 伸到飞行器或航天器的机身部段中以便使得能够将飞行器或航天器 部件附接至机身部段。

传送单元可以是机身部段待在其中组装的机库或工厂厂房内的 支架。还可以有的情况是，机身部段放置在传送单元上使得机身部 段朝向轨道移动以便实现轨道延伸到机身部段中。此外，轨道和机 身部段两者都可以附接至传送单元或者放置在传送单元上，在这种 情况下，传送单元朝向彼此移动使得轨道延伸到机身部段中。在组 装过程期间，轨道像是榫舌一样延伸到机身部段中，从而轨道至少 部分地被管形的机身部段围绕。优点在于，不需要在每次要将部件 附接至飞行器或航天器机身时重复地安装组装过程所需的装备，比 如光源、介质支承件等等。

根据本发明的另一实施方式，该装置构造成用于在飞行器或航 天器的货舱中使用。

因此，包括轨道和支承结构的装置的高度或宽度或者长度受到 限制。例如，该装置的最大的高度可以是两米。由于支承结构可以 包括数个轴承，因此支承结构可以调整其形状以便到达货舱内人进 入受限的区域中。

根据本发明的又一实施方式，飞行器或航天器部件选自由以下 各项构成的组：铆钉、密封件、Hi-lok、夹具和托架。

还可以有能够通过支承结构或者通过工具而附接至机身部段的 其他部件。这些部件也可以通过轨道和/或通过支承结构被递送至在 机身部段内在支承结构旁边工作的人。在机身部段内没有人的情况 下，这些部件也可以被递送或供给至支承结构以便将部件组装或附 接至机身部段。例如，这是自主模式中的情况，在自主模式中，支 承结构将部件附接至飞行器机身，例如，支承结构基于在自学习进 程期间所获得的表示运动次序的数据而自主地进行组装过程。

该装置包括多功能轨道，该多功能轨道能够主动地和/或被动地 定位多个支承结构并因此能够定位工具。此外，可以通过轨道和/ 或支承结构将待被附接至机身部段的材料和部件以及其他装置和工 具供给至机身部段的货舱内将与所述部件附接、例如必须进行组装 过程的一些区域。可以通过整合到轨道和/或支承结构的供给管线来 进行所述供给。轨道也可以提供被动辅助功能来作为介质出口。

人和支承结构的机器人运动学部件可以以协作和/或相配合的 方式工作。换言之，人和自动化运动学部件可以同时在同一环境中 工作或进行操作。由此，人和自动化运动学部件能够在共享空间的 同时独立地工作和/或人和自动化运动学部件协同工作，以便支承结 构主动地以及被动地支承人。以相配合的方式工作例如意味着支承 结构和人中的每一者将部件附接至机身部段，而这可能是同时发生 的。以协作的方式工作例如意味着支承结构和人员两者可以将同一 部件同时附接至机身部段。

轨道提供介质供给，例如，轨道提供用于支承结构和工具的电 力、气动力及控制次序。此外，定位致动器可以整合到轨道中或者 整合到附接至轨道的支承结构中以便控制支承结构的定位单元。在 所述致动器可以是支承结构的机器人运动学部件的一部分的情况 下，所述致动器可以使支承结构和/或供给管线移动。

应当指出的是，该装置的应用不限于飞行器的货舱或载货甲板。 包括轨道和支承结构的该装置也可以用于上地板应用。

通过处理单元或者通过经由界面电子设备连接控制器，人能够 远程地控制整个装置。此外，可以使用能够连接至该装置或者连接 至该装置的部件的即插即用模块。例如，通过在该装置中整合两个 支承结构，可以实现双臂机器人应用。例如，可以通过由人使用的 控制器所操纵的至少一个运动学工作件来联接这两个支承结构。支 承结构可以用于像是装载以及附接待安装的系统部件这样的操作， 例如，水箱和/或废物箱安装。待附接至机身部段的部件可以在机身 部段外部进行装载，然后这些部件通过轨道被移动至期望的位置。 随后，可以手动或半自动地将这些部件安装在机身部段内。为了使 人能够待在其位置中，尤其是在人在机身部段内部使用支承结构的 情况下，整合在轨道中的供给管线能够递送材料、消耗品及组装过 程所需的其他部件或装置。这些物品可以例如根据请求被自动地传 送至人。另外，供给管线可以对该装置的所使用的自动化系统进行 供给。例如，轨道提供三个独立的供给管线。第一供给管线用电力 和/或气动力对支承结构进行供给，第二供给管线用所要求的部件、 材料和消耗品对人进行供给，第三供给管线在人使用工具或者处理 吊带时为人员提供支承。因此，所述供给还可以包括对支承结构的 运动进行控制。此外，该装置可以是模块化系统，使得能够根据使 用情形的要求来构造轨道，例如，轨道在机身部段内的长度可以适 于要求。可以整合更多的供给管线和其他功能性部件，例如计量学 系统和/或质量控制系统。

首先，可以在组装过程期间，例如在飞行器或航天器的制造阶 段中使用该装置，随后，例如在飞行器或航天器的运行阶段中，该 装置可以用于维修和检查用途。因此，在各部件附接至飞行器或航 天器之后，可以不需要拆卸或拆下轨道和/或支承结构。然而，在运 行期间，轨道和/或支承结构可以留在飞行器或航天器内。在轨道留 在飞行器或航天器中的情况下，轨道例如可以通过铆接或焊接被固 定地附接至机身部段。在这种情况下，在组装过程之后，并不从航 天器或飞行器中更换包括有支承结构的轨道。支承结构可以更适合 在飞行器或航天器运行期间使用，例如用于进行维修和保养任务。

飞行器可以是飞机、直升机或无人驾驶飞机。飞行器因而可以 是有人驾驶或无人驾驶的飞行器系统。航天器可以是运载火箭、助 推器、太空船、卫星或太空站。

附图说明

图1示出了根据本发明的实施方式的用于将部件附接至机身部 段的装置。

图2示出了机身部段和根据本发明的实施方式的用于将部件附 接至机身部段的装置。

图3示出了机身部段和根据本发明的实施方式的传送单元及用 于将部件附接至机身部段的装置。

图4示出了根据本发明的实施方式的用于在货舱内将部件附接 至机身部段的装置。

图5示出了根据本发明的另一实施方式的用于在货舱内将部件 附接至机身部段的装置。

图6示出了根据本发明的另一实施方式的用于在货舱内将部件 附接至机身部段的装置。

图7示出了借助能够独立移动的支承结构将部件附接至机身部 段的装置的俯视图。

图8示出了根据本发明的实施方式的用于自主地将部件附接至 机身部段的装置。

图9示出了机身部段和根据本发明的实施方式的用于自主地将 部件附接至机身部段的装置。

图10示出了飞行器和根据本发明的实施方式的用于将部件附接 至机身部段的装置。

图11示出了航天器和根据本发明的实施方式的用于将部件附接 至机身部段的装置。

图12示出了用于将部件附接至飞行器的机身部段的方法的流程 图。

具体实施方式

所描绘的元件是以示意的方式示出的，并未按照比例绘制。如 果不同的图中使用了相同的附图标记，这些相同的附图标记表示相 同或相应的元件。

图1示出了用于将飞行器部件附接至飞行器的机身部段的装置 1。该装置包括支承结构2，支承结构2可以包括定位单元3。支承 结构2以可移动的方式安装至轨道4。在将飞行器部件附接至飞行 器的机身部段的组装过程期间，轨道4可以在飞行器的机身部段内 沿纵向方向延伸。此外，定位单元3可以附接有工具(图1中未描 绘出)。该工具例如可以用电力或压缩空气进行供给。这种供给可以 通过轨道4以及通过支承结构2(例如定位单元3)来进行，从而使 用该工具以将部件附接至飞行器的机身部段的人不会受到用于传输 电力和/或压缩空气的供给管线的干扰。因此，供给管线可以安装在 轨道4和支承结构2内。轨道4可以是类似梁的元件，例如像是T 形梁。可以通过人以手动的方式使支承结构2沿轨道4移动和/或可 以通过处理单元自主地使支承结构2沿轨道4移动。支承结构2可 以在轨道4上沿支承结构2的纵向方向滑动或滚动。支承结构还可 以包括实现支承结构2运动到机身部段内的每个方位中的轴承或铰 链元件。这样，联合轨道4，支承结构2能够到达机身部段内待与 部件附接的每个位置。图1中示出了并列布置的四个支承结构2。 然而，装置1可以包括另外的支承结构2，从而多个支承结构2可 以同时支承人或者可以同时自主地工作。

图2示出了机身部段10和用于将飞行器部件附接至机身部段10 的装置1。装置1可以布置在机身部段10内的货舱中。轨道4可以 布置成大致平行于机身部段10的轴线，例如沿纵向方向。该轴线可 以大致平行于机身部段10的弯曲的侧向表面。支承结构2可以沿与 纵向方向大致垂直的横向方向延伸。定位单元3适于将工具(图2 中未描绘出)定位成使得使用该工具的人能够通过该工具而将飞行 器部件附接至机身10内的每个位置。装置1可以附接至机身部段 10的地板11。地板11可以是飞行器的机身部段10的待组装的机舱 地板。

图3示出了机身部段10和用于将飞行器部件附接至飞行器的机 身部段10的装置1。机身部段10可以在机库或工厂厂房内布置成 使得机身部段10能够沿机身部段10的纵向方向移位。在图3中， 纵向方向是用箭头16表示的。在机库或工厂厂房内，例如在机库或 工厂厂房的地面上，可以固定有传送单元15。如果机身部段10朝 向传送单元15移位，则附接至传送单元15的轨道4会延伸到机身 部段10中，使得轨道4布置成平行于机身部段10的纵向方向。换 言之，在人将飞行器部件附接至机身部段10同时工具由支承结构2 承载或者支承结构2自主地将部件附接至机身部分10的组装过程期 间，附接至传送单元15的轨道4被机身部段10围绕。

应当指出的是，传送单元15也可以以可移动的方式附接至机库 或工厂厂房，从而不仅机身部段10可以移位，传送单元15也可以 朝向机身部段10移位，使得轨道4延伸到机身部段10中。

图4示出了用于将飞行器部件附接至飞行器的机身部段10的装 置1的第一示例20。装置1附接至机身部段的地板梁12。机身部段 的地板梁12和地板11表示飞行器的机身部段10的机舱与货舱之间 的间隔。图4还示出了人6(例如蓝领工作人员6)握有工具5，人 6使用工具5将部件附接至机身部段10。工具例如可以通过绳索而 连接至支承结构2的定位单元3。可以通过供给管线(图4中也有 描绘出)用电力和/或压缩空气对工具5进行供给。例如可以由通过 轨道4和支承结构2而连接至工具5的中央供给单元来提供电力和/ 或压缩空气。此外，支承结构2中可以整合有灯，以照亮人6将部 件附接至机身部段的位置。此外，支承结构可以包括箱，装置和待 被组装至机身部段10的部件备置在该箱中。这些装置和部件也可以 通过轨道4和/或支承结构2被递送至人6，这样人6能够从箱中容 易地抓取装置和部件以通过工具5将部件附接至机身部段10。

图5示出了用于将部件附接至机身部段10的装置1的第二示例 30。装置1可以附接至机身部段10的地板梁12。人6通过紧固单 元8被紧固至支承结构2，其中，紧固单元8例如为绳索。将人6 紧固在支承结构2处所使用的紧固单元8不一定是绳索。紧固单元 8例如可以是悬置在支承结构2处的小车或吊舱，使得在将部件附 接至机身部段10时人6不需要改变他的身体姿势。这样，可能的是， 能够避免人6的不舒适的身体姿势。由于支承结构2承受了工具5 的整个重量，因此人6不需要承载工具5。因而，可以大大地提高 人6的工作舒适度。

图6示出了用于将飞行器部件附接至机身部段10的装置1的第 三示例40。装置1可以附接至机身部段10的货舱内的地板梁12。 该构型示出了支承结构2可以自主地进行部件的附接过程的工作模 式或操作模式。通过控制单元或处理单元(图6中未描绘出)，工具 5由支承结构2(例如定位单元3)定位。自主工作的支承结构2— —支承结构2可以设想为机器人手臂——可以设置有工具5以及将 部件组装或附接至机身部段10所需的其他装置。工具5或装置可以 备置在箱9中。支承结构2可以适于使得例如通过到箱9中抓取而 可以自主地更换工具5，其中，在箱9中，可以通过轨道4供应另 外的工具。支承结构2可以包括多个轴承7，轴承7使得支承结构2 和/或定位单元3能够使附接于定位单元3和/或支承结构2的工具5 移动至部件必须附接至机身部段10的位置。轴承7例如可以是铰链 轴承。

图7示出了用于将飞行器部件附接至飞行器的机身部段10的装 置1的俯视图。图7中示出了四个支承结构2。支承结构2可以沿 着机身部段10的纵向方向独立地移动。这可以通过将支承结构2 以可移动的方式安装至不同的轨道4来实现。例如，第一支承结构 2a附接至第一轨道4a，第二支承结构2b附接至第二轨道4b。类似 地，第三支承结构2c附接至第三轨道4c，第四支承结构2d附接至 第四轨道4d。轨道4例如可以布置在不同的竖向位置处，其中，竖 向位置指的是图7中表示观察方向的竖向方向。竖向方向可以垂直 于轨道4延伸的纵向方向。竖向方向也可以大致垂直于支承结构2 大致延伸的横向方向。

图8示出了机身部段10，在机身部段10中，用于将部件附接到 机身部段10中的装置1被附接至机身部段10的地板梁12。因此， 装置1布置在机身部段10的货舱内。装置1包括支承结构2，支承 结构2具有定位单元3和工具5，在该情况下，支承结构2自主地 将部件附接至机身部段10。这可以通过例如布置在轨道4处的控制 单元或处理单元来实现。处理单元13也可以布置在机身部段10外 部，并且从机身部段10外部对支承结构2的运动进行控制。处理单 元13可以包括发送单元和/或接收单元13a。通过该发送和/或接收 单元13a可以控制支承结构2的运动。可以以无线的方式或者通过 将处理单元13连接至支承结构2的缆线来进行支承结构2的控制。 处理单元13所进行的控制可以包括：使支承结构2沿着轨道4沿机 身部段的纵向方向移位，以及使定位单元3运动成以便将工具5定 位在部件附接至机身部段10的位置处。处理单元13所进行的控制 还可以实现用电力和/或压缩空气对工具5所进行的供给的调节。处 理单元13还可以控制通过箱9用工具5对支承结构2进行的供给。

图9示出了机身部段10和用于将部件附接至飞行器的机身部段 10的装置1。装置1可以包括这样的轨道：该轨道形成闭环，以便 该轨道沿纵向方向和横向方向这两者延伸。三个支承结构2以可移 动的方式与轨道4安装在一起，使得支承结构2可以沿着轨道4(例 如沿着闭环)移动。此外，图9中示出了箱9，箱9中可以容纳工 具5或部件或用于将部件组装至机身部段10的装置。箭头14表示 支承结构2可以移位的方向。利用轨道4的这种构型，支承结构2 可以移动到不同的方位中。特别地，根据支承结构2定位在轨道4 的闭环的哪个部分，支承结构2可以沿相反的方向移动。此外，两 个支承结构2能够以多模式操作，使得可以同时使用两个工具5以 将部件附接至机身部段10。这意味着两个支承结构2可以以同步或 相互协作的模式而工作。

图10示出了飞行器80和用于将飞行器部件附接至机身部段10 的装置1。装置1附接在飞行器80的机身内。飞行器80的机身外 部布置有另一装置1。此外，飞行器80的机身包括有货门81，装置 1能够经由货门81被运送到飞行器80的机身中以提供用于将飞行 器部件附接至飞行器80的机身的装置。可能的是，当装置1被拆成 若干个部件时，装置1能够经由货门81被运送，以便装置1完全在 飞行器80的机身内部被组装。换言之，用于将飞行器部件附接在机 身部段10内的装置1可以是模块化系统，例如在机身已关闭的情况 下，装置1在飞行器80的预制机身内部被组装。例如，轨道可以包 括不同的部件，这些部件在机身内部组装，随后支承结构2可以在 飞行器80的机身内以可移动的方式安装至组装好了的轨道4。在例 如穿过货门81将轨道4运送出飞行器80之前，可以在飞行器80 内部将轨道4拆成若干个部件。换言之，装置1有利地提供模块化 构造。这样，该装置可以用于在最终组装线(FAL)中将部件附接 至飞行器机身，或者可以只用于主要部件组装(MCA)的一些工作 站。在主要部件组装期间，装置1可以固定在夹具上，在该情况下， 夹具能够设想为是单独的传送单元15。在最终组装线中，该装置可 以是柔性单元，其例如穿过货门被运送。

图11示出了航天器90和用于将部件——在该情况下部件可以 是航天器部件——附接至航天器90的机身部段10的装置1。用于 将航天器部件附接至航天器或飞行器机身10的装置1可以在地板上 安装成使得装置1所包括的支承结构2例如可以在太空中进行飞行 操作期间自主地工作。这意味着，即使在航天器部件附接至机身部 段10之后，装置1也不会与机身部段10分开。换言之，一旦装置 1整合到机身部段10中，例如装置1附接在机身部段10内，装置1 可以留在机身部段10内并且例如像机器人手臂那样自主地进行工 作任务。此外，支承结构例如可以穿过航天器的气锁从航天器的内 部延伸或到达航天器的外部，从而支承结构可以在航天器外部进行 组装过程或维修过程。图11中示出了具有工具5的两个支承结构2， 其可以在航天器90例如在太空中进行操作的期间在航天器90的机 身部段10内进行工作。

图12示出了用于将飞行器或航天器部件附接至飞行器的机身部 段的方法的流程图。在该方法的第一步骤S1中，轨道被布置在飞行 器的机身部段内，其中，轨道沿机身部段的纵向方向延伸。在另一 步骤S2中，支承结构以可移动的方式安装至轨道使得支承结构能够 沿着轨道沿机身部段的纵向方向移动。支承结构包括定位单元，该 定位单元用于将用来将飞行器或航天器部件附接至机身部段的工具 定位在飞行器或航天器部件待被附接至机身部段的位置处。可能的 是可以同时进行该方法的步骤。

支承结构可以包括单臂、双臂和多臂，但支承结构也可以包括 人形机、混合机器人外骨骼或者多个人形机或混合机器人外骨骼。

尽管附图和上述描述中详细地示出和描述了本发明，但这种示 出和描述应当认为是说明性和示例性的而不是限制性的；本发明不 限于所公开的实施方式。在研读了附图、公开内容和所附权利要求 之后，本领域实施所要求保护的本发明的技术人员能够理解和实现 所公开的实施方式的其他变型。在权利要求中，术语“包括”并不 排除其他元件，并且不定冠词“一”或“一个”并不排除多个。仅 在互不相同的从属权利要求中描述一些措施的这一事实并不表示不 能够有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不 应当解释为限定保护范围。