监测机械连接的制作方法

本发明涉及监测第一飞行器部件与第二飞行器部件之间的机械连接的方法、用于将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件的系统、以及确定第一飞行器部件与第二飞行器部件之间的机械连接的特性的方法。

背景技术：

1、飞行器部件可以例如通过使用紧固件彼此固定。在一些情况下，这些紧固件位于难以接近的区域，这可能会使检查困难且耗时。

技术实现思路

1、根据本发明的第一方面，提供了监测第一飞行器部件与第二飞行器部件之间的机械连接的方法，该方法包括：使用固定装置将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件；获得指示在将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件期间发出的声学信号的信息；以及将指示声学信号的信息输入到机器学习模型中，其中，机器学习模型被配置成提供指示机械连接的故障状态的输出。

2、根据本发明的第一方面的方法可以使得能够在不需要(例如，通过目视检查和/或物理检查)手动检查每个机械连接的情况下确定故障状态。这可以加快固定处理，从而加快整个组装处理。这还可以使固定处理能够自动化，因为不需要/不太需要经常进行目视检查。故障状态可以指示机械连接是否存在故障，使得建议/需要进行检查。可以基于训练数据集(例如，在监督学习处理中用基本真值标记的训练数据集)来训练机器学习模型以提供其输出。例如，具有已知故障状态的多个声学信号可以用于训练机器学习模型。在另一示例中，所测量的数据可以形成训练数据集。在一些示例中，可以基于通过该方法获得的数据实时更新机器学习模型。

3、机器学习模型可以包括分类器。分类器可以针对故障状态提供二进制输出。分类器可以被配置成基于指示声学信号的信息来确定机械连接是否需要检查。分类器的输出可以是是否需要检查机械连接。机器学习模型可以包括神经网络。

4、该方法可以包括使用训练数据来训练机器学习模型，其中，训练数据包括指示具有已知故障状态的多个声学信号的信息。以这种方式训练机器学习模型可以使得能够更准确地确定给定声学信号的故障状态。

5、由机器学习模型提供的输出可以指示是否需要检查机械连接。这可以使得能够向操作者提供是否需要检查的清楚指示。这可以有助于加快固定处理，因为仅检查由机器学习模型指示需要检查的那些机械连接。

6、指示声学信号的信息可以包括在将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件期间由固定装置发出的声学信号的声音特征。声音特征可以包括构成声学信号的各种性质，例如频率、音调、音高(pitch)、响度或持续时间。在将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件期间，由固定装置发出的声学信号可以指示第一飞行器部件与第二飞行器部件之间的机械连接是否存在故障。例如，在第一飞行器部件被正确地固定至第二飞行器部件时，固定装置可以发出具有第一特性的声音，并且在第一飞行器部件被不正确地固定至第二飞行器部件时，固定装置可以发出不同的第二声音。由固定装置发出的声音还可以指示固定装置的特性。例如，由固定装置发出的声音可以指示固定装置的一部分上的磨损量，并且可以指示何时需要维修固定装置。这可以使得能够在故障之前对固定装置进行维修，这可以减少停机时间。声音特征可以包括声学信号的音高。声音特征可以包括声学信号的持续时间。

7、固定装置可以包括用于将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件的工具。固定装置可以包括冲击驱动器、扳手、钻头、六角扳手、螺丝刀或任何其他合适的工具。

8、该方法可以包括使用固定装置通过在第一飞行器部件与第二飞行器部件之间应用紧固件来将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件。紧固件可以包括螺母、螺栓、螺钉、金属丝、铆钉、钉子或任何其他合适的紧固件。

9、可以通过单侧(single-sided)紧固件将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件。这可以使得能够从紧固件的单侧固定紧固件。

10、该方法可以包括在飞行器组装处理期间使用固定装置将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件。

11、根据本发明的第二方面，提供了用于将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件的系统，该系统包括：固定装置，被配置成在使用中通过机械连接将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件；麦克风，被配置成接收由固定装置在使用中发出的声学信号；以及控制模块，包括存储机器学习模型的存储器，该机器学习模型被配置成接收来自麦克风的输入并输出指示机械连接的故障状态的信息。

12、该系统使得能够在不需要手动检查机械连接的情况下确定机械连接的故障状态。故障状态可以是没有正确地安装机械连接，从而需要检查。操作者可以仅需要检查被确定为具有故障的机械连接，这可以加快固定处理。

13、固定装置可以包括用于将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件的工具。固定装置可以包括冲击驱动器、扳手、钻头、六角扳手、螺丝刀或任何其他合适的工具。

14、固定装置可以被配置成通过在第一飞行器部件与第二飞行器部件之间应用紧固件来将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件。紧固件可以包括螺母、螺栓、螺钉、金属丝、铆钉、钉子或任何其他合适的紧固件。

15、固定装置可以被配置成在飞行器组装处理期间将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件。

16、存储器可以包括指令，所述指令在被执行时，使系统执行根据本发明的第一方面的方法。

17、根据本发明的第三方面，提供了确定第一飞行器部件与第二飞行器部件之间的机械连接的特性的方法，该方法包括：使用固定装置将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件；在将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件时监测固定装置的性质；监测在将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件时发出的声学信号；以及基于固定装置的性质和声学信号来确定是否需要检查机械连接。

18、该方法可以使得能够在不需要物理检查或目视检查的情况下确定机械连接的特性。这可以加快制造处理，因为不需要全部手动检查机械连接。固定装置的性质可以暗示机械连接的特性，例如第一飞行器部件与第二飞行器部件之间的机械连接的质量。由于该方法可以使得能够在不对机械连接进行目视检查的情况下确定机械连接的特性，因此在机械连接处于不允许进行目视检查的位置(例如，如果连接被遮挡)时，也可以确定机械连接的特性。

19、确定是否需要检查机械连接可以包括将固定装置的性质与性质阈值进行比较，以及将声学信号与声学信号阈值进行比较。如果固定装置的性质与性质阈值相差小于预定量，则这可以指示第一飞行器部件与第二飞行器部件之间的连接满足期望的要求，并且不需要(例如，通过物理检查和/或目视检查)手动检查。将声学信号与声学信号阈值进行比较可以有助于验证固定装置的性质与性质阈值之间的比较，并且可以降低发生误报(其中在连接不满足期望的要求的情况下，固定装置的性质与性质阈值之间的比较错误地指示连接满足期望的要求)的可能性。

20、该方法可以包括在声学信号与声学信号阈值相差大于预定量的情况下提供指示。声学信号阈值可以是例如在第一飞行器部件与第二飞行器部件之间的连接不满足期望的要求时建议手动检查机械连接的阈值。在声学信号超过声学信号阈值时提供指示可以使得在机械连接需要检查时能够快速且容易地通知操作者。可以根据与机械连接的已知特性相关的一组声学信号来确定声学信号阈值。

21、指示可以包括可听信号。可听信号可以使得能够快速且容易地提醒操作者需要检查机械连接。可听信号可以是警报以及/或者可以包括包含要采取的动作的口头指令。指示可以包括视觉指示。视觉指示可以使得即使在嘈杂的环境中指示也能够被操作者看到。视觉指示可以包括在屏幕上示出已经超过声学信号阈值的显示。视觉指示可以包括指示声学信号的信息。这可以使得用户能够确认是否需要手动检查机械连接。例如，如果声学信号在误差裕量内，则操作者可以确定不需要手动检查。

22、将声学信号与声学信号阈值进行比较可以包括将声学信号的声音特征与声学信号阈值进行比较。声音特征可以包括构成声学信号的各种性质，例如频率、音调、音高、响度或持续时间。声学信号的声音特征可以包括声学信号的音高或声学信号的持续时间中的至少一个。

23、确定是否需要检查机械连接可以包括将指示声学信号的信息输入到机器学习模型中，其中，机器学习模型被配置成提供指示故障状态的输出。机器学习模型可以包括指示声学信号的信息作为输入并且包括故障状态作为输出。可以训练这样的机器学习模型以基于训练数据集(例如，在监督学习处理中用基本真值标记的训练数据集)来提供其输出。例如，具有已知故障状态的多个声学信号可以用于训练机器学习模型。在另一示例中，所测量的数据可以形成训练数据集。在一些示例中，可以基于通过该方法获得的数据实时更新机器学习模型。在一些示例中，机器学习模型可以包括神经网络。

24、固定装置的性质可以包括提供给固定装置的电流。电流可以指示施加至固定装置/由固定装置使用的功率。电流的增加或减少可以指示第一部件与第二部件之间的机械连接的缺陷或不一致。

25、固定装置的性质可以包括由固定装置施加的扭矩。扭矩的增加或减少可以指示第一部件与第二部件之间的机械连接的缺陷或不一致。

26、声学信号可以包括在将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件时由固定装置发出的声音。在将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件时由固定装置发出的声音可以指示第一飞行器部件与第二飞行器部件之间的机械连接的质量。例如，在第一飞行器部件被正确地固定至第二飞行器部件时，固定装置可以发出具有第一特性的声音，并且在第一飞行器部件被不正确地固定至第二飞行器部件时，固定装置可以发出不同的第二声音。由固定装置发出的声音还可以指示固定装置的特性。例如，由固定装置发出的声音可以指示固定装置的一部分上的磨损量，并且可以指示何时需要维修固定装置。这可以使得能够在故障之前对固定装置进行维修，这可以减少停机时间。

27、可以通过紧固件将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件，并且声学信号可以包括在将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件时由紧固件发出的声音。取决于是否已经正确地固定紧固件，由紧固件发出的声音可以具有不同的特性。这样，监测由紧固件发出的声音可以指示是否已经正确地应用紧固件。声学信号可以包括由第一飞行器部件和/或第二飞行器部件发出的声音。紧固件可以包括单侧紧固件。这可以使得能够从紧固件的单侧固定紧固件。

28、可以通过附接至固定装置的声学传感器来监测声学信号。在固定装置上提供声学传感器可以有助于确保在第一飞行器部件到第二飞行器部件的每次后续固定期间从相同位置监测声学信号。这可以有助于提高第一飞行器部件与第二飞行器部件之间的机械连接的特性的确定的一致性。

29、固定装置可以包括用于将第一飞行器部件固定至第二飞行器部件的工具。固定装置可以包括冲击驱动器、扳手、钻头、六角扳手、螺丝刀或任何其他合适的工具。